中國海油應急信息系統建設

靳 騰

海洋石油工業是傳統的高風險行業,其作業范圍涵蓋了石油石化行業的各種風險,例如易燃、易爆、高溫、高壓、易污染等。除了工業領域的風險,海洋石油生產作業還必須應對自然災害的挑戰,最典型的是北方的海冰和南方的臺風,尤其是臺風,每年影響海上石油生產作業。此外,海上鉆井、工程施工、油氣生產和儲運、直升機和船舶運輸等,都直接增大了風險的程度。歷史上中外海洋石油作業都曾發生過重大惡性事故,造成大量的人員傷亡和財產損失。為了應對海上的突發事件,中國海洋石油總公司(以下簡稱“中國海油”)建立了一套完整的應急管理系統,包括應急組織機構、應急預案、應急信息系統和應急隊伍。其中應急信息系統包括人員、遠程視頻、設備應急資料、動態信息、氣象海況信息等5個部分。

人員信息

“以人為本”是中國海油健康安全環保管理理念之一,也是中國海油應急工作的基本原則之一。保障員工生命是突發事件應急響應的根本出發點,在重要性排序中處于第一位。為了掌握海上生產人員的實時信息,中國海油開發應用了出海人員動態跟蹤管理(MTS)系統。

MTS系統基于數據庫和網絡化設計,將持卡人的個人信息和各種證件信息集成到電子卡證中,持卡人在進行安檢或登、離平臺刷卡時,其動態信息即可通過網絡進行查詢,這樣大大提高了信息傳輸、統計和查詢的效率,完善了安全管理的手段,為安全管理人員提供了網絡化的管理平臺,可以實現對作業人員的動態管理,提高了安全管理的效率。

通過MTS系統,安全管理人員可實時查詢海上作業人員的動態分布情況,包括各海域和每個海域中各作業區的人員分布餅圖。進一步查詢,可以獲取每個平臺上人員的姓名、單位、工種、登離平臺時間、分配的救生艇號等。具體到每一個人,可以查詢到其詳細的個人信息,包括家庭住址、健康狀況、血型、培訓持證情況等。這為應急狀態下快速了解現場的人員狀況,及時、有效地開展救援工作提供了有力保障。

MTS系統也可以推廣應用到陸上終端以及各廠區、場地,以便掌握人員分布情況,實現科學高效的生產安全管理。

遠程視頻信息

在應急事件發生的第一時間與事發地人員進行暢通溝通以及看到現場的直觀影像是非常重要的,遠程視頻系統實現了這些功能。該系統主要包括視頻會商系統和現場工業電視遠程監控系統。

1.視頻會商系統

視頻會商系統裝備于應急指揮中心,利用電視、電話、網絡等多種通訊方式,可實現影像、聲音和電子文件的遠程傳輸。通過這套系統,安全管理人員可以快速地與事發地的會議室建立視頻連接,獲取對事件信息的匯報,討論事件發展態勢,傳達決策指令。中國海油視頻會商系統還具有錄音錄像功能,記錄應急響應過程,以便追溯和回顧,為完善應急響應程序、提高決策質量提供第一手資料。

2.現場工業電視遠程監控系統

作業現場工業電視遠程監控系統是基于嵌入式Web服務器技術的遠程網絡視頻監控系統,直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理。壓縮的視頻數據可直接存儲在硬盤中,并支持循環錄像。該系統支持網頁瀏覽器觀看和操作,如調整監控鏡頭角度、焦距,錄像等。

利用這套系統,可實現應急條件下對事件初發、事態現狀、周邊環境、設備狀況、人員動態等信息的直觀獲取,輔助安全管理人員進行判斷和決策。錄像資料作為重要的線索和證據,對于分析事件原因、追溯事件發展過程、責任認定、回顧應急過程和總結經驗教訓起到非常重要的作用。

另外,在正常條件下,現場工業電視遠程監控系統也可用于生產和人員動態監控、廠(場)區安保管理等。作為安全和生產管理工作的重要輔助工具,現場工業電視遠程視頻已廣泛應用于中國海油的海上平臺和廠區,成為應急信息系統的重要組成部分。

設備應急資料庫

應急響應工作中,掌握設備的情況關系到人員救護、控制事態發展、設備搶修等多方面。基于上述目的,中國海油建立了一套設備應急資料庫,其中包括三維應急指揮展示平臺、應急資料電子數據庫、重大危險源監管系統和長輸管道應急電子資料等項目。

1.三維應急指揮展示平臺

三維應急指揮展示平臺(如圖1所示)是基于三維地理信息系統的數字顯示軟件數據庫,可以實現的基本功能有:直觀展示生產作業現場,可全方位、多視角、立體化地觀察廠區、設備、工藝流程、應急設施等三維場景信息;基礎資料數據庫,可實現如工藝流程信息、設備信息、介質信息、應急設施信息等交互式立體查詢、定位查詢;可實現應急預案的存儲和直觀展現;應急行動方案的規劃、編制和完善;模擬演習、應急培訓、災情推演、提供應急狀態下的輔助決策等;對生產單位周邊環境的展示和應急資源的定位;對距離、面積、人口快速概算。

三維應急指揮展示平臺因其直觀性、多功能集成和操作便捷,目前已在中國海油應急管理中得到了充分應用,實現了陸上終端廠區的全覆蓋。該系統可逐步推廣應用到中下游廠區,成為生產管理、安全管理、應急演練、人員培訓的有力輔助工具。

2.應急資料電子數據庫

應急資料電子數據庫是基于數據庫技術對生產設施應急資料進行管理的系統,其中涵蓋生產設施布置、危險區域劃分、消防救生設備布置、疏散圖、周邊信息等。可實現快速檢索和查找,為應急救援提供及時的基礎信息。

以中國海油海上平臺的應急資料庫為例,在該數據庫中可以方便快捷地查詢平臺分布、平臺全貌、設施分布圖和設備照片,為安全管理人員提供平臺和設備布局的直觀印象,為輔助決策提供服務。

3.重大危險源監管系統

為了強化對重大危險源的監督管理,中國海油建立了重大危險源監管系統。通過該系統,操作者可對中國海油各級分、子公司登記的全部重大危險源進行網上查詢,獲取包括歸屬企業、生產制造信息、運行參數、檢維修記錄、聯系人等各類信息,為各級安全管理人員的監督、檢查提供了便利條件。

4.長輸管道應急電子資料庫

在遵循管道完整性管理規范的前提下,歸納和總結管道完整性管理實際工作,充分利用計算機、地理信息系統、虛擬現實及數字通訊等技術,中國海油建立了長輸管道應急電子資料庫。目前,該數據庫已經完成對183條,總長度達4000km海底管線的數據采集和整合工作。利用該數據庫,可以查詢中國海油任意長輸管線的基本參數,包括起始點、直徑、材質、輸送介質、運行現狀、聯系人等,為安全管理、檢維修、應急搶修和污染處置提供了重要依據。

動態信息系統

網絡技術的發展使信息的實時傳輸成為可能,避免了信息滯后造成的判斷偏差和決策失效。中國海油充分利用網絡和信息技術的成果,建立了包括船舶動態監管系統、溢油漂移動態跟蹤模擬系統、槽罐車全程監管系統等7個項目在內的動態信息系統。該系統為實時生產指揮和安全監管、應急狀態下資源的調度分配提供了科學、有效的依據,成為建立完善應急信息系統的重要環節。

1.船舶動態監管系統

海洋石油生產作業遠離陸地,一旦發生突發事故,需要掌握和調用事發地周邊的應急力量,以便及時投入救援工作。為此,中國海油開發了船舶動態監管系統(如圖2所示)。該系統基于船舶自動識別系統(AIS),通過陸上基站和船載設備,自動識別500t以上的船舶,并在電子海圖上集成顯示各種信息。

應用該系統,操作者可以對目標船舶進行快速定位,并可查詢其經緯度、航向、航速,以及噸位、載重量等基本信息。此外,還可以提供海上平臺的相關信息,包括平臺所在的位置、油田群的分布、海底管線等。這些功能為快速查找和調度平臺或船舶周邊的應急救援力量提供了有效保障,多次應用于防臺、抗臺的應急準備工作中,取得了良好效果。

2.溢油漂移動態跟蹤模擬系統

溢油漂移模擬跟蹤系統(如圖3所示)是基于電子海圖建立的綜合風動力、水動力及溢油特性的模型。通過人機對話的方式輸入數據,可以實現對溢油漂移路徑的模擬。除一般電子海圖系統所具有的地理數據外,還包含有環境敏感區數據庫和溢油應急反應模型庫等系統界面,可實時動畫顯示溢油漂移的情況,并顯示溢油區中心位置、油膜面積、殘存油量、溢油抵岸地點、掃海面積等信息。

該系統使模擬過程可視化、直觀化,通過模擬預測油的走向,以便布設溢油回收設施,防止溢油污染事態擴大。此外,其回推模式可以幫助回溯溢油發生點,解決無主漂油問題。

3.槽罐車全程監管系統

槽罐車全程監管系統是利用電子地圖地理信息系統(GIS)對運輸危險品的槽罐車實施定位、監控、數據通信的系統。通過將GIS、衛星定位、網絡技術等進行系統集成,并利用監控管理軟件,可以實現對槽罐車的裝卸車、行駛等動態信息資料的實時獲取,為危險品的道路運輸環節提供了有效的技術支持和保障。

氣象海況信息系統

海上平臺的生產作業、人員運載受氣象、海況的影響很大,為此,中國海油構建了氣象海況信息系統。該系統通過多種渠道獲取實時的災害性氣象環境參數,對其發展變化情況進行持續跟蹤和預測,并向有關地區及時發布警報。系統經常與通信網絡和短信平臺聯合使用,將對海洋石油生產作業產生重大影響的災害預警信息,包括臺風警報、海冰預警,風暴潮警報等災害性天氣預警,及時準確地傳達到受影響地區的單位和個人。

中國海油與中央氣象臺、國家海洋環境預報中心建立了良好的合作關系。通過為中國海油開辟專門的網站來提供有針對性的服務。同時,中國海油還建立了企業內部的氣象臺、氣象服務網站和海上氣象信息自動采集系統,及時收集、分析、發布影響作業區域的氣象情況。為了應對海冰,中國海油建立了海冰管理信息系統,以便及時了解海冰動態,觀察海冰對平臺的影響并在網絡發布,為平臺提前做好應急部署提供有效信息。

應急信息系統應用的案例

基于網絡和電腦技術建立的信息系統目前已經在中國海油應急指揮、響應和演練工作中得到了廣泛的應用。有了應急信息系統,就可以及時、準確地獲取人員情況、設備狀況、周邊環境、救援力量等,為應急救援和科學決策提供了強有力的信息支持。

2006年8月3日,中國海油的一艘生活支持船“海洋石油298”在避臺風過程中,由于臺風強度加大且路徑難以預測而與之遭遇,造成拖纜拉斷,船舶失控漂移。事件發生后,中國海油立即啟動了應急響應程序。黨中央、國務院領導對營救工作高度重視,作出了重要指示和批示。國家安監總局、國資委領導親臨中國海油應急指揮中心指導救援工作。在交通部海上搜救中心、香港特區搜救中心等的通力配合下,船上的68名船員全部成功獲救。

回顧這次險情的救援過程,中國海油的應急信息系統發揮了重要作用。首先,北京、深圳、湛江、香港等地的應急指揮中心通過視頻會商系統保證通訊的暢通,并且與遇險船舶保持聯絡,確保獲取準確的現場信息,傳達應急指令,安撫遇險人員情緒。第二,通過人員管理系統,準確掌握船上全部人員的名單和信息。第三,利用船舶管理系統掌握周邊的應急力量,協調、指揮周邊的船舶投入救援工作。最后,應用天氣預警系統,了解臺風的實時動向和發展變化情況,為應急決策提供了依據。事后,時任國家安監總局局長的李毅中評價說,他曾經參加過多次大型的應急救援行動,這是唯一一次能掌握現場情況并與現場人員對話的救援。

由于中國海油的行業覆蓋面廣、差異性大,信息系統的全面推廣和完善不是一蹴而就的。例如,海上平臺的遠程監控系統因為必須通過衛星傳輸,其速度和清晰度就受到很大影響。但是,隨著信息技術的進一步發展,中國海油將進一步優化、改善現有系統,最大限度地為應急工作提供必要的支持。

編輯韓 穎