基于物聯網PaaS云的現場作業許可系統

許雄軒 謝榮毅 蘇 磊

（吐哈油田公司吐魯番采油廠，新疆 吐魯番 838202）

物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。其具有：智能、先進、互聯的三個重要特征。

國際電信聯盟（ITU）發布的ITU 互聯網報告，對物聯網做了如下定義：通過二維碼識讀設備、射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網架構可分為三層：感知層、網絡層和應用層。

感知層由各種傳感器構成，包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS等感知終端。感知層是物聯網識別物體、采集信息的來源。

網絡層由各種網絡，包括互聯網、廣電網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，是整個物聯網的中樞，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

應用層是物聯網和用戶的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。

HSE（health、safety、environment（健康、安全、環境））管理體系是將實施健康、安全與環境管理的組織機構、職責、做法、程序、過程和資源等要素有機構成的整體，是通過簡潔、高效、實用的管理手段使企業管理更加科學，實現企業健康、安全和環境目標，使健康、安全和環境管理實現科學化、規范化管理。

危害識別、風險評價和風險控制是HSE管理體系的一個重要環節。手段先進，并且許多方法都有相應的軟件，在體系建立、運行的各個環節都可以方便地使用。在體系建立和運行過程中，危害辨識、風險評價工作不如西方細致，國內軟、硬件都跟不上，可操作性差。體系運行需要許多硬件上的支持。

各方面的差距不在HSE管理體系標準本身，而在于工作水平和工作的細致程度上。且原始信息收集工作量大、調用費時耗力；所建體系客觀性及運行穩定的因素；操作的連續性、信息的可靠性；管理的效益、效率；信息資源的共享性，兼容性。這些都造成了HSE管理工作的復雜性。

實施和運行是HSE體系中最重要的一環，主要包括現場作業許可管理、工作前安全分析（JSA）、啟動前安全檢查（PSSR）、工作循環檢查（JCC）等幾方面。

現場作業許可管理應遵循落實直線責任和屬地管理的原則，以工作前安全分析為基礎，落實安全措施，防止事故發生。凡需辦理許可的作業，必須辦理安全作業許可票，否則，不得進行作業。分管理職責劃分、作業許可范圍、風險評估與控制、作業許可申請與批準、作業許可票取消、延期和關閉、許可票管理七部分。

工作前安全分析（JSA）是指事先或定期對某項工作任務進行風險評價，并根據評價結果制定和實施相應的控制措施，達到最大限度消除或控制風險的方法。分管理職責劃分、工作任務初步審查、工作前安全分析、作業許可和風險溝通、現場監控、總結與反饋六部分。

啟動前安全檢查（pre-start-up safety review簡稱PSSR）是指在工藝設備設施啟動前對所有相關因素進行檢查確認，并將所有啟動前解決項目整改完成，批準啟動的過程。分管理職責劃分、基本要求、成立啟動前安全檢查小組、啟動前安全檢查內容、啟動前安全檢查實施五部分。

工作循環檢查（JCC）是以操作主管和員工合作的方式對已經制定的操作程序和員工實際操作行為進行分析和評價的一種方法。分管理職責劃分、基本要求、準備階段、初始評估、現場評估、最終評估、記錄管理七部分。

油氣生產物聯網系統是《中國石油“十二五”信息技術總體規劃》中確定的重要項目之一，為公司生產經營平穩較快增長和發展方式的轉變將提供有力支撐。該系統圍繞油氣生產運行需要，以實現生產操作自動化和優化生產管理流程為手段，提高日常工作效率，進而優化勞動組織用工，服務油田生產的精細化管理，最終達到“節人、節能、節約運行成本”的目的。

云計算時代相應的服務器平臺或者開發環境作為服務進行提供就成為了PaaS（Platform as a Service）。所謂PaaS實際上是指將軟件研發的平臺（業務基礎平臺）作為一種服務提供的商業模式，以SaaS（Software as a Service）的模式提交給用戶。

利用物聯網PaaS云平臺搭建全方位的現場作業許可信息化數字平臺，實現業務流程實現規范化、信息化、實現數據共享、加強企業受控，可以使企業管理決策層和下層機構及時互聯， HSE管理體系的核心與主線（即方針目標、危機辨識、風險評估、消減和控制措施的制定、運行與控制、檢查與監督）在企業管理中穩步推進，持續改進HSE文件體系，營造濃厚的HSE文化氛圍，真正體現HSE方針的貫徹與落實；強化安全生產。

一、PaaS云平臺現場作業許可系統目標

明確責任、提高意識：確保在辦理作業許可的過程中，許可辦理人員尤其領導干部明確自身安全責任。提高相關人員的安全責任意識；杜絕代、漏、改簽等現象，確保作業許可的有效性、合規性。

現場操作、流程辦理：現場辨識、分析評估、落實措施確保票證簽發人員到達作業現場，進行有效的危險和有害因素的識別以及風險評估，安全措施落實到實處后辦理作業票證；

明確危險、安全操作：確保與該作業許可票證相關人員明確作業風險與有害因素有哪些，措施如何做才安全；確保作業許可辦理人員不跑冤枉路，使工作具有連貫性，提高工作效率、有效監控；

有效監控、歷史溯源：確保各級安全管理人員從繁瑣的辦公室事物中解脫開來，能夠有效的控制作業，有效的履行監督檢查職責，信息化實時記錄相關數據，確保作業前安全分析檢查、作業中嚴格程序、作業后有效歷史溯源。

二、PaaS云平臺現場作業許可系統流程

作業活動前，需進行作業預約。

審核通過的預約單進行開票操作，進行工作任務錄入及任務細分。

針對作業申請進行風險識別操作，包括勞保用品分析、作業方式及工作方式選擇、能量隔離等。針對該作業許可證層層進行審核（依托個人身份識別系統，有效確認），存在特殊作業的（動火、受限、高空等高危作業）根據制度單獨進行審核操作。直至安全作業許可票及特殊作業許可證全部審核通過。

將審核通過的作業許可證信息下載到PDA，進行作業許可證現場監督檢查的前期準備工作，安環部門人員手持已導入作業信息的PDA去現場進行確認操作，包括必要情況下的氣體檢測信息錄入等（實時拍照或讀取相關數據）。

現場確認工作進行完畢，進行施工。作業過程中，可以用PDA對現場作業錄像或拍照（依托大容量數據卡）

作業完成后，將PDA手持機中內容導入到系統中，系統會根據現場數據確認內容自動進行封票確認操作。至此，單張作業許可票證的主業務流程完成。

安全管理部門人員根據已有作業許可證信息完成各種統計分析及報表打印等操作。

運用PDA比對作業人員證卡信息，確定當前作業人是否完成培訓、資格證是否有效，提高監督人員核對作業人員能力信息的能力。通過PDA現場拍照，選擇違規條款，自動簽發整改通知書與違約通知書，通過網絡與短信下發處罰單，并自動生成承包商人員三違記錄，更好的完成作業過程的檢查監督。

通過PDA的使用，所有數據傳輸到數據庫中，真正實現了無紙化辦公。避免操作人員的手工錄入過程，減小了工作量。通過與實時監控系統、遠程無線傳輸設備的結合，可以確認這些數據是否為現場的真正數據。可用PDA充當移動攝像頭，錄入視頻信息，應用對講群呼功能，實現遠程指揮。整個作業過程全電子化，真正實現了作業管理過程的閉環管理。

三、PaaS云平臺現場作業許可系統數據通訊

第一種方式：利用4G網絡完成數據通訊，覆蓋面廣，隨時傳遞數據信息。搭建全公司的無線網絡，通過無線網絡實現作業票現場辦理的實時通訊。無線網絡的建立，也將成為公司今后進行智能化管控的理想平臺。

第二種方式：使用USB數據線，采用有線方式實現數據通訊，可對偏遠地區及無線網絡運行故障情況下滿足現場辦理作業票；

身份卡（指紋識別、面部識別+RFID卡）+現場定位

采用RFID卡，按作業類型、等級、專業分工、劃分人員權限，確定審批人身份，定位作業點，實現票證辦理定點定人。

四、PaaS云平臺現場作業許可系統特點

引入PDA手持機實現了現場操作與辦公室辦公無縫鏈接，現場安全工作確認，整個作業許可處理過程完全受控，無管理死角。

通過身份識別+現場定位確保簽發人員現場確認。

現場作業與安全監控相結合，通過圖形化方式，直觀顯示屬地作業動態。

通過特定工作機制提供作業審核過程的高效流轉，并提供網上通知及短信提醒功能。

系統提供強大的報表及統計分析功能，并提供全程操作日志記錄及檢索，確保作業許可申請過程也處在可控范圍內。

系統庫在原有內容的基礎上具備一定的自學習功能，用戶也可以自行手工添加并完善系統庫內容。

五、防爆PDA系統特點

防爆等級：

II （1）2 G EEx ia IIC T4

II （1）2 D T95°C IP65

EC 檢驗證書 ZELM 04 ATEX 0200

獨特的模塊化集成提供多個配置選項，安全應用在每個惡劣的腐蝕氣體環境。

強大的CPU性能，保證綜合無線通信方案的長時間運行，WWAN（3 G CDMA或UMTS），無線局域網（IEEE 802.11 a /b / G / n）和藍牙2.1技術。靈活的數據交換甚至在接收環境困難的地區依然保證通訊。

RAM 1GB、ROM 2 GB、支持Micro SD存儲。

高清晰的防爆攝像頭。

多年使用不怕磨損的超級鍵盤。先進的條碼成像技術：1維激光掃描儀或二維成像技術。即使在最苛刻的條件下依然可以進行靈活的、高性能的RFID數據采集技術。

通過多種方式（低、高頻和超高頻）支持大量識別任務的要求，高亮的3.5英寸VGA顯示，高度耐用和抗磨損的大猩猩玻璃屏幕保護，能在任何光線條件下順利使用。

可更換的 ATEX 大容量防爆電池，依據IEEE 1725， 鋰離子電池

加強對現場的遠程溝通與管理也是提高企業競爭力的需要。超越核心競爭力并實現高效率的運作是競爭存在的主要原因，企業的創新能力和精細化管理的水平是核心競爭力的主要方面。使用手持式視頻通信產品可以及時做出更好的決策和更密切跟蹤項目進展情況，降低因錯誤決策、管理不到位或缺乏溝通所產生風險的能力大大提高。

（1）解決了作業點多、地點分散問題而導致的遠程管理問題，不用去現場就可以掌控工地細節。

（2）解決了作業點多、地點分散問題而導致的遠程溝通協調題，不用去現場就可以了解工地情況。

（3）現場作業人員一有需要，隨時開機，讓項目經理或安全技術人員能夠實時看到視頻，發現問題，解決問題。

（4）作業現場與建設、監理、設計等單位的協調機制十分順暢，施工的質量有了一定的保障。

（5）作業現場與土建、材料、工程機械等相關其它單位的溝通機制非常順利，施工的進程和效率極大提高。

（6）突發事件應急指揮第一時間通過手機或電腦看到現場視頻，迅速作出抉擇。溝通的環節簡單、直接、高效。

可以將承包商HSE管理納入內部HSE管理體系。利用ERP生產控制管理模塊（計劃、制造）及力資源管理模塊使承包商按照企業HSE管理體系的統一要求，在HSE制度標準執行、員工HSE培訓和個人防護裝備配備等方面加強內部管理，持續改進HSE表現，滿足企業要求。

基于物聯網PaaS云的現場作業許可系統將很好的利用物聯網功能，最大限度實現HSE健康、安全和環境管理實現科學化、規范化管理。

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