基于風(fēng)險(xiǎn)和計(jì)劃的安全生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)管控的研究與實(shí)現(xiàn)

郭慶濤楊 松李永攀寧柏鋒余里程趙 銘

（1.深圳供電局有限公司信息中心，廣東 深圳 518000；2.深圳市康拓普信息技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518000）

基于風(fēng)險(xiǎn)和計(jì)劃的安全生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)管控的研究與實(shí)現(xiàn)

郭慶濤1楊 松2李永攀1寧柏鋒1余里程1趙 銘1

（1.深圳供電局有限公司信息中心，廣東 深圳 518000；2.深圳市康拓普信息技術(shù)有限公司，廣東 深圳 518000）

供電企業(yè)目前的安全生產(chǎn)管理現(xiàn)狀主要以定期檢修的方式開展，存在著臨時(shí)性維修頻繁、維修不足或維修過剩、盲目維修等弊端。同時(shí)，企業(yè)管理的思想觀念和行為做法還偏向于墨守成規(guī)，體現(xiàn)在信息系統(tǒng)建設(shè)中，缺乏縱向業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和橫向業(yè)務(wù)協(xié)同的頂層設(shè)計(jì)，企業(yè)的戰(zhàn)略、業(yè)務(wù)與信息技術(shù)之間往往存在脫節(jié)，導(dǎo)致業(yè)務(wù)變革失敗和信息化投資的浪費(fèi)。文章在南方電網(wǎng)公司安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理體系管理理念的基礎(chǔ)上，研究與實(shí)現(xiàn)一套以設(shè)備為核心，計(jì)劃為主線，打通電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)“三大風(fēng)險(xiǎn)”的安全生產(chǎn)全過程實(shí)時(shí)管控的安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)。以一種新的實(shí)踐做到既滿足計(jì)劃檢修體制的運(yùn)作，又支持電網(wǎng)、設(shè)備、人身風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與動(dòng)態(tài)管控，科學(xué)開展設(shè)備特維工作，既節(jié)約供電企業(yè)人力成本又降低電網(wǎng)和設(shè)備的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

安全生產(chǎn)管理；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控；設(shè)備特維；企業(yè)效益

1 引言

1.1研究背景

自18世紀(jì)第二次科技革命以來，電力的廣泛應(yīng)用從此改變了人們的生活。由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的大規(guī)模電力生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)，是20世紀(jì)人類工程科學(xué)史上最重要的成就之一。它將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力設(shè)備轉(zhuǎn)化成電力，再經(jīng)輸電、變電和配電設(shè)備將電力供應(yīng)到各用戶。

然而，隨著電力設(shè)備運(yùn)行期增長，經(jīng)受電、熱、機(jī)械的負(fù)荷作用，以及自然環(huán)境（氣溫、氣壓、濕度以及污穢等）的影響，會(huì)引起老化、疲勞、磨損，以致絕緣性能逐漸下降，可靠性逐漸降低，設(shè)備故障率逐漸增大，可能危及系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須對這些設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、檢修，甚至是更換。

回顧電力設(shè)備的運(yùn)維模式發(fā)展歷程：早期運(yùn)維模式下，供電機(jī)構(gòu)使用設(shè)備直到發(fā)生故障，然后進(jìn)行維修，即事后維修。但一旦發(fā)生大型高壓設(shè)備突發(fā)性停電事故，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。

其后，發(fā)展成定期試驗(yàn)和維修，即預(yù)防性維修。定期預(yù)防性試驗(yàn)和維修已在電力部門形成制度，對減少和防止事故的發(fā)生起到了很好的作用。但預(yù)防性試驗(yàn)是離線進(jìn)行的，存在許多不足之處：

（1）需停電進(jìn)行試驗(yàn)，而不少重要的電力設(shè)備，輕易不能停止運(yùn)行。

（2）停電后設(shè)備狀態(tài)（如作用電壓、溫度等）與運(yùn)行中不符，影響判斷準(zhǔn)確度。

（3）由于是周期性定期檢查，而不是連續(xù)的隨時(shí)監(jiān)測，絕緣仍可能在試驗(yàn)間隔期內(nèi)發(fā)生故障。

（4）由于定期檢查和維修，設(shè)備狀態(tài)即使良好時(shí)，按計(jì)劃也需進(jìn)行試驗(yàn)和維修，造成人力物力浪費(fèi)，甚至可能因拆卸組裝過多而造成損壞，即造成所謂過度維修[1]。

不難看出，電力系統(tǒng)發(fā)展至今，電力設(shè)備大多采用的計(jì)劃檢修體制存在著嚴(yán)重缺陷，這使世界各國每年在設(shè)備維修方面耗資巨大，而且頻繁的停送電操作也會(huì)提高安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何既安全又合理的安排電力設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、檢修等工作，有效控制安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省檢修費(fèi)用、降低運(yùn)行維護(hù)成本，同時(shí)保證電力系統(tǒng)有較高的可靠性，以便將電能連續(xù)、合格的銷售給廣大電力客戶，滿足廣大客戶經(jīng)濟(jì)建設(shè)和生活用電的需要，是供電機(jī)構(gòu)安全生產(chǎn)管理業(yè)務(wù)最重要的研究課題與工作內(nèi)容。

1.2研究思路

筆者認(rèn)為供電企業(yè)如需達(dá)到既安全又合理的安排電力設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、檢修等工作，有效控制安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省檢修費(fèi)用、降低運(yùn)行維護(hù)成本，同時(shí)保證電力系統(tǒng)有較高的可靠性的目標(biāo)，根據(jù)管理學(xué)PDCA循環(huán)通用模型，首先需要能夠識(shí)別并量化出安全生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)，其次將相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)控制措施融入、固化到安全生產(chǎn)日常的流程體系當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)作，然后在運(yùn)作中根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的量化模型進(jìn)行有效性、依從性觀測是否與目標(biāo)存在偏差，最后根據(jù)觀測發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)提升。

本文將基于上述的持續(xù)改進(jìn)思路，提出一種既能夠支撐供電企業(yè)往狀態(tài)檢修模式目標(biāo)發(fā)展，又能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控的安全生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并通過在某省級(jí)供電企業(yè)的實(shí)踐驗(yàn)證，證明該設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法既可以滿足占目前絕大部分供電企業(yè)主流的定期檢修業(yè)務(wù)模式日常管理及協(xié)同運(yùn)作，又支持管理水平較高的供電企業(yè)往狀態(tài)檢修模式逐步發(fā)展的動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控，達(dá)到簡單、實(shí)用、信息共享、符合供電行業(yè)中長期發(fā)展趨勢的信息化建設(shè)目標(biāo)，以節(jié)省信息系統(tǒng)重復(fù)投資、降低投資風(fēng)險(xiǎn)的目的。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1業(yè)務(wù)藍(lán)圖

根據(jù)調(diào)研分析，以中華電力為代表的國際先進(jìn)供電企業(yè)，通常有完善的設(shè)備資產(chǎn)運(yùn)維策略及狀態(tài)監(jiān)測體系支撐，并依據(jù)積累多年的歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行事故概率精準(zhǔn)分析，能準(zhǔn)確評(píng)估設(shè)備資產(chǎn)狀態(tài)，對政府與公眾關(guān)注度小、概率極小、投入代價(jià)過大的風(fēng)險(xiǎn)予以容忍，以追求效益最大化，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維成本最低。但由于我國對電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)行“零容忍”的政策，結(jié)合我國國情特點(diǎn)以及南方電網(wǎng)公司的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理體系，基于上述業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路，將對國際先進(jìn)的供電企業(yè)安全生產(chǎn)管理的模式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，提出風(fēng)險(xiǎn)管控一級(jí)業(yè)務(wù)藍(lán)圖，如圖1所示：

圖1　風(fēng)險(xiǎn)管控一級(jí)業(yè)務(wù)藍(lán)圖

安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理體系將國際先進(jìn)供電企業(yè)考量風(fēng)險(xiǎn)的因素分為電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)與設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控，如：國際先進(jìn)企業(yè)的政府及公眾關(guān)注度指標(biāo)與安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理體系電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)中設(shè)備的重要程度指標(biāo)同質(zhì)；運(yùn)維策略與狀態(tài)監(jiān)測體系基本同質(zhì)等。

該業(yè)務(wù)藍(lán)圖描繪了供電企業(yè)如何在日常定期檢修的模式中融入狀態(tài)檢修理念的一級(jí)業(yè)務(wù)流程：當(dāng)電網(wǎng)日常運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)薄弱，將存在發(fā)生電網(wǎng)事故事件的風(fēng)險(xiǎn)。為保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，此時(shí)處于電網(wǎng)中關(guān)鍵位置的設(shè)備健康狀況顯得尤為重要，供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)注度高的設(shè)備，通過自動(dòng)化裝置或現(xiàn)場作業(yè)的方式監(jiān)測其當(dāng)前的健康狀態(tài)，按照相關(guān)規(guī)章制度要求采取針對性的差異化運(yùn)維策略，指導(dǎo)與動(dòng)態(tài)安排特維特巡生產(chǎn)計(jì)劃，再通過表單化的作業(yè)安全分析與兩票制度執(zhí)行現(xiàn)場作業(yè)活動(dòng)，并將作業(yè)過程記錄的設(shè)備運(yùn)行工況數(shù)據(jù)反饋至電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中，從而對關(guān)鍵設(shè)備的健康狀況的診治形成工作及信息閉環(huán)，打通電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的業(yè)務(wù)協(xié)同，建立以設(shè)備為核心、以計(jì)劃為主線的風(fēng)險(xiǎn)閉環(huán)管理機(jī)制。細(xì)化分解成二級(jí)業(yè)務(wù)藍(lán)圖，如圖2所示。

圖2　風(fēng)險(xiǎn)管控二級(jí)業(yè)務(wù)藍(lán)圖

2.2實(shí)現(xiàn)思路

2.2.1固化特維策略

特維策略是基于某電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理辦法以及設(shè)備運(yùn)行工況，按照分層次、有針對性特維的原則，結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行方式，從設(shè)備重要度與健康度兩個(gè)維度進(jìn)行區(qū)分，對影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備加強(qiáng)特維，確保關(guān)鍵設(shè)備可靠運(yùn)行，避免因設(shè)備故障引起電網(wǎng)安全事故（事件）及設(shè)備事故（事件）。

該策略根據(jù)設(shè)備在電網(wǎng)中運(yùn)行的位置，按設(shè)備故障、損壞將構(gòu)成的電力安全或設(shè)備事故嚴(yán)重程度對設(shè)備重要程度分為特別重要、重要、次重要 3級(jí)；根據(jù)最近一次設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果或預(yù)防性試驗(yàn)報(bào)告、檢修維護(hù)記錄、缺陷處理情況、運(yùn)行年限、反事故措施整改情況、上一年度跳閘情況等劃分健康狀況。確定各設(shè)備特維等級(jí)，結(jié)合運(yùn)維規(guī)程的要求，制定針對性的運(yùn)維策略，并根據(jù)運(yùn)維策略制定設(shè)備相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃。

2.2.2優(yōu)化計(jì)劃編排

依據(jù)系統(tǒng)試驗(yàn)、設(shè)備檢修、設(shè)備異常等非正常方式或特定情況下一定時(shí)期內(nèi)存在的、實(shí)時(shí)的設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)和電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，

按照預(yù)定規(guī)則生成臨時(shí)運(yùn)維計(jì)劃，并和設(shè)備運(yùn)行規(guī)程要求的、周期性的運(yùn)維計(jì)劃一起進(jìn)行綜合編排，形成優(yōu)化后的計(jì)劃，達(dá)到統(tǒng)籌兼顧的效果。

2.2.3工作閉環(huán)機(jī)制

通過設(shè)備的運(yùn)維要求、設(shè)備缺陷、反措計(jì)劃、風(fēng)險(xiǎn)控制等工作來源生成相應(yīng)的工作計(jì)劃，對于需要停電的生產(chǎn)計(jì)劃，自動(dòng)生成相應(yīng)的停電計(jì)劃。由生產(chǎn)計(jì)劃模塊完成派工，并關(guān)聯(lián)該項(xiàng)工作所需要的作業(yè)表單和對應(yīng)的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析單，再通過移動(dòng)終端完成工單和作業(yè)表單的下載、執(zhí)行和記錄，相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)回傳系統(tǒng)，并可根據(jù)需要自動(dòng)生成相應(yīng)報(bào)告和分析報(bào)表，為設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐，指導(dǎo)后續(xù)的設(shè)備運(yùn)維工作。同時(shí)還可根據(jù)工作業(yè)務(wù)來源實(shí)時(shí)跟蹤工作計(jì)劃執(zhí)行情況，達(dá)到管理可視化的效果。

2.2.4移動(dòng)應(yīng)用

工作負(fù)責(zé)人安排工作的時(shí)候，通過系統(tǒng)選擇該項(xiàng)工作需要的作業(yè)表單，工作負(fù)責(zé)人下載工作任務(wù)到移動(dòng)終端，到現(xiàn)場工作，并記錄工作結(jié)果，工作完成之后，將工作結(jié)果回傳到系統(tǒng)中，系統(tǒng)自動(dòng)生成相應(yīng)的報(bào)告。

2.2.5作業(yè)表單模型化

作業(yè)表單模型化使表單中的作業(yè)信息可以與設(shè)備等其它業(yè)務(wù)建立基礎(chǔ)關(guān)聯(lián)，能夠以設(shè)備的視角查看作業(yè)信息，并能夠?qū)ψ鳂I(yè)數(shù)據(jù)的高級(jí)分析。

作業(yè)表單的模型化在作業(yè)表單展現(xiàn)層進(jìn)行了優(yōu)化、精簡，按照平板的使用習(xí)慣定制表單，使業(yè)務(wù)人員錄入更方便。

作業(yè)表單模型化對表單結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分，并能夠按需組合減少表單繪制的工作量。

2.2.6設(shè)備信息全維度展示

在生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備臺(tái)賬中，需能夠把設(shè)備從立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、投產(chǎn)、運(yùn)維等階段的信息集成展示，包括技改修理項(xiàng)目、資產(chǎn)卡片、日常運(yùn)行維護(hù)、工作計(jì)劃等多個(gè)維度信息，詳細(xì)信息如下：

基本信息：包含設(shè)備銘牌信息、技術(shù)參數(shù)、交接試驗(yàn)報(bào)告、出廠試驗(yàn)報(bào)告等信息。

運(yùn)維信息：包含巡視數(shù)據(jù)、缺陷數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、作業(yè)記錄、運(yùn)維成本（乙方）等信息。

工作計(jì)劃：包含設(shè)備的巡視計(jì)劃、試驗(yàn)計(jì)劃、定檢計(jì)劃等計(jì)劃信息。

資產(chǎn)價(jià)值信息：包含設(shè)備相關(guān)歷史技改、修理項(xiàng)目，固定資產(chǎn)卡片、物料裝配情況等信息。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：包含EMS歷史時(shí)間斷面信息、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2.3系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于風(fēng)險(xiǎn)管控一、二級(jí)業(yè)務(wù)藍(lán)圖，信息架構(gòu)數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)，以及模塊化設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)通過11個(gè)模塊的交互處理以最終滿足需求，如圖3。本文將重點(diǎn)對電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、以及生產(chǎn)計(jì)劃三個(gè)核心模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開詳細(xì)描述。

圖3　系統(tǒng)總體框架圖

3 總結(jié)

本文研究的重點(diǎn)是結(jié)合南方電網(wǎng)公司安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理體系管理理念與企業(yè)架構(gòu)方法論，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一套適用于供電企業(yè)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控的安全生產(chǎn)管理信息化解決方案。涉及供電企業(yè)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與控制、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、生產(chǎn)活動(dòng)計(jì)劃與執(zhí)行、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理等業(yè)務(wù)范圍。經(jīng)過試運(yùn)行分析與驗(yàn)證，得出以下結(jié)論：

（1）基于安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理體系理念的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)成果能兼顧計(jì)劃檢修與狀態(tài)檢修模式之間的并存與過渡，靈活適應(yīng)供電企業(yè)管理水平差異，有利于供電企業(yè)往狀態(tài)檢修模式發(fā)展。

（2）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法與過程適用于深圳供電局有限公司安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，可作為指導(dǎo)安全生產(chǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)用的建設(shè)、測評(píng)、運(yùn)行、驗(yàn)收的功能規(guī)范基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，在更大的范圍進(jìn)行推廣。

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Research and Implementation of the Real-time Management and Control of Safe Production Process Based on Risks and Plans

At present, the status quo of safe production management in power supply enterprises is mainly to carry out in the periodic maintenance mode. It causes frequent temporary maintenance,inadequate or excess maintenance,blind maintenance and so on. At the same time,the enterprise managers' ideas and acts still tend to stay in a rut, which gives expression to the information system construction whose top-level design is provided with neither longitudinal business correlation nor horizontal business collaboration. The disjoint phenomenon among strategy, business and information technology leads to failure of business reform and a large number of waste of IT investment.A safe production management information system of equipment as the core, plan as the main line and connecting “three risks” (power grid risk, equipment risk and operational risk), managing and controlling the entire process of safe production in real time, is researched and implemented based on the management philosophy of the CSG (China Southern Power Grid Co., Ltd) Risk Management System of Safe Production in this paper, in order to achieve a new practice which not only satisfies power supply enterprises running the periodic maintenance as a mainstream mode, but also supports the power grid, equipment and personnel risks assessment and dynamic management and control. Reasonable arrangement of special maintenance work saves power supply enterprise human cost, reduces the operation risk of power grid and equipment and improves the economic and social benefit of enterprises.

Safe Production Management; Real-Time Dynamic Risk Management & Control; Special Maintenance of Equipment; Benefit of Enterprises

TM73;X92

A

1008-1151(2015)04-0196-03

2015-03-12

郭慶濤（1985-），男，廣東汕頭人，深圳供電局有限公司信息中心工程師，碩士，從事電力信息化相關(guān)方面工作。