随着高速无线通信、窄带物联网等新技术的突破发展,物联网正在加速进入跨界整合、集成创新、规模化发展的新阶段,物联网时代正向我们走来。推动经济转型,需要我们把握新一轮科技与产业革命的大势,提升和改造传统产业,大力发展新经济,这当中发展物联网是我们的优先选项。将物联网等信息技术用于智慧化的安全生产,是产业振兴一个重要战略选择。
以发电企业为例,安全事故时有发生,触目惊心。2016年2月25日,吉林松原市热电厂发生一起热烟风灼烫事故,造成3人死亡;3月6日,新疆克州某水电站发生重大安全事故,造成4人死亡;中电国际安西电场“8·10”误碰触电造成1人死亡;8月11日,湖北某发电厂高压蒸汽管道发生爆管事故,导致21人死亡,5人受伤……从接连发生的安全事故分析,悲剧发生有很多原因。无票作业、两票管理混乱、持票作业存在错误操作、企业基础设备管理薄弱,安全制度不完善,责任不落实,安全风险辨识评估控制不全面、安全作业现场管理混乱、现场作业缺少监督检查等。但归根结底,是因为国内电力行业缺乏一套科学、系统、主动、预知、全面的安全管控体系,推进智能化管理是做好电力行业安全生产管理的关键。
如何才能更大限度避免安全事故的发生或者降低伤亡损失?加强企业管理,提高人员素质,做好监督检查等固然不可或缺,但是随着科技的进步,在《中国制造2025》规划提出以后,利用物联网等信息技术积极推进智能制造的进程,为避免生产安全事故发生,保障人民生命财产的安全,极大地降低事故损失提供了一个全新的思路和方法。
随着信息技术的不断发展,与物联网技术相关的各种设备、数据平台等已可确保生产数据实时、动态、完整、准确地采集。通过视频监控、监听传感、RFID、巡点检设备等,可轻松完成数据采集工作,对海量数据进行准确分析,同时具备无限点扩展、分布式部署、百万级并发处理能力,并提供数据自动备份支持,实现自动增量式数据备份方式,确保数据安全。
建设智能化设备维护体系
现阶段许多电厂检修作业危险有害因素辨识不够,安全防护措施不到位,检修管理混乱,检修人员不熟悉现场工作情况,在设备检修、设备调试中监督、执行不到位。如:在大唐长山热电厂“2·25”较大事故中,检修维护部在设备调试过程中,未按照职责开展工作,安全制度不完善,相关人员对工作票没有进行认真分析,没有将有效隔断C磨煤机入口热一次风气动插板门气源及切断电磁阀控制电源的措施纳入工作票安全措施中,是此次事故发生的直接原因。
现场事故发生具有突然性和不确定性,在事故发展过程中还会出现各种无法预料的情况,一旦处理不当,小事故可能引发大事故,甚至可能引发灾难性事故的多米诺效应。因此,借助最新的智能化技术和设备,防范电厂不安全事件、事故,势在必行。
在设备防护层面,围绕物联网智能移动巡检、检修工作防护、智能操作票、设备状态智能检测等方面,建设智能化设备防护体系,实现智能化设备防护,对运行操作和检修作业过程的风险点实现智能管控,保证设备本质安全显得尤为必要。
以电厂现有工作票信息系统为核心,围绕工作票业务流程,在各业务节点(如:签发、安措办理、许可、进厂开工、完工撤离、终结)与门禁系统进行闭锁逻辑控制;对作业人员身份、进入区域授权、作业设备身份进行控制、确认;借助最新的智能化技术和设备,通过二维码、门禁、APP等物防、技防管理手段,与企业消防系统、视频监控及安全生产管理信息系统(两票系统)进行应用集成,利用先进的技术,建设“发电企业生产现场智能化安防系统”软硬件一体化管控平台,提升安全生产管控水平。
实现智能化人员防护
在电厂运行过程中,一方面,基于有限的管理效率以及生产线控制水平,难以保证每一生产环节的稳定运行;另一方面,由于人作为单一个体所存在的独立性以及在性格、能力等方面的差异,人往往成为导致安全事故的主要原因。因此,实现智能化人员防护,人员操作和作业分区域授权、风险辨识、违章告警,杜绝人员不安全行为是十分必要的。
构建电子围栏,实现作业人员安全防护。电子围栏的功能点主要包括GIS地图、GPS定位与展示、电子围栏与告警、信息查询与展示、沟通交流、系统工具等几大功能,通过各大功能模块的交互集成,构建现场作业人员智能化安全防护。如:通过电子围栏与告警功能,与工作票系统及检修工程管理模块集成,实现电子围栏功能。工作票开票或工程创建时,指定工作组成员及工作区域,开始工作时,激活工作区域并为每个工作组成员授权绑定GPS设备。系统自动记录GPS设备返回的信息,当人员坐标不在指定的区域范围内时,系统将自动告警。
管理人员上岗到位。通过管理人员上岗到位子系统,自动展示管理人员上岗到位信息,使管理人员上岗到位“信息化”,取代目前的纸版“管理人员上岗到位记录本”。一是通过覆盖全厂的无线网络,自动记录管理人员上岗时间、地点、频次等信息。二是管理人员利用手机拍照、语音、手写等功能,实时上传发现的不符合项,系统将自动记录并推送至相关责任人,并形成整改前后对比图,以检验整改效果;三是设备点检员通过手持客户端,扫描就地设备二维码,检查现场作业质量,指导检修运行操作,记录不符合项整改信息。
通过“电子围栏”和“管理人员上岗到位”的双管齐下,可构建发电企业智能化安全防范系统,实现发电企业现场人员智能化防护。
构建智能化安全环境
在发电过程中,外界环境对人有着很大的影响:环境适宜,人就会进入较好的工作状态,反之,就会使人感到某些不适,工作会受到不良影响,甚至导致意外事故的发生。通过区域化门禁授权管控、危险源蓝牙广播、智能提醒等功能,编织企业安全环境网络,构建一个智能化安全环境,对避免事故的发生具有积极作用。
构建全厂门禁管理,车辆、人员授权进入。根据发电企业门禁系统构建主要原则,构建全场门禁管理系统。生产区域和非生产区域的物理隔断:非生产区域主要包括厂区大门、办公楼等区域;生产区域分为封闭区域和非封闭区域。封闭区域分为重点区域和其他封闭区域:重点区域主要包括氨站、氢站、油库、天然气调压站、危化品储存及使用场所等危险系数较高的区域;重点区域以外的封闭区域为其他封闭区域。
危险区域智能告警。根据全厂不同区域的安全管理等级,规划、设置区域的危险点,利用蓝牙信标和全厂WIFI,实现危险点信息智能广播。当作业人员靠近危险区域,手持终端设备会自动接收危险点告警信息。通过安全信息的自动提醒,达到风险的预先防控。一是在扫描设备二维码的时候,根据设备的位置信息提示安全风险。二是通过设备二维码扫描,对设备以往发生的事件进行提示。三是值长根据现场出现的安全风险程度,将风险信息广播到客户端。四是根据设备二维码扫描,对设备当前SIS指标超限情况即时掌握,根据设备的属性查询显示相应的安全风险内容。
“安全无小事,事故猛于虎”,面对频发的安全事故,一整套管理、人员、设备、环境一体化的发电企业智能安防系统,可帮助电力企业在生产中保障管理无漏洞、人员无伤害、系统无缺陷、设备无故障,进而实现“零伤害”“零非停”“零事故”的安全管理目标。基于物联网技术的生产安全管理解决方案可以复制延伸到很多行业和园区。可以想象,由物联网技术带来的各类应用,将极大地提升企业效益,为产业发展带来勃勃生机。
(作者分别系朗坤智慧股份有限公司执行总裁、注册安全工程师)
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