信息化在預防預警機制中的應用

文/盧獻瑞 王強

企業迫切需要建立完善的安全生產預防預警機制，盡早發現并消除事故隱患，而完善機制需要預警信息系統的支持。通過完善安全預防信息管理系統，實現事故的事先預控，關口前移。

防患于未然是安全生產管理的關鍵，而目前大多數企業安全管理仍為“被動應對型”，重點仍是在事故發生后的肇因分析，無法體現“預防為主”的思想，因此，企業迫切需要建立完善的安全生產預防預警機制，盡早發現事故隱患，及時采取預防措施，減少事故發生，這對于企業安全生產具有十分重要的意義。而完善的安全生產預防預警機制的建立需要預警信息系統的支持。

根據原國家安監總局安全生產標準化工作要求，及其安全風險管控和隱患排查治理雙重預防機制指導意見，中海化學海南基地逐步構建完善了安全生產預防預警系統。該系統采用分級管理方式，滿足各管理級別對風險管控、隱患排查、事故管理、資格證件等管理和決策參考，實現基地本質安全和信息化的有機融合，有效改善基地安全管理手段，實現事故的事先預控、關口前移。

安全生產預防預警機制概況

預防預警機制是以危險源為起點，風險管理為主線，隱患排查治理為界面，充分利用信息化平臺，運用HAZOP（危險與可操作性分析Hazard and Operability Analysis）、RBI (基于風險評估的設備檢驗技術Risk Based Inspection）、JHA( 工作危害分析Job Hazard Analysis)等手段，把風險控制在隱患形成之前、把隱患消滅在事故前面，實現安全風險自辨自控、隱患自查自治的工作體系（見圖1）。

信息化技術的應用（見圖2）

本質安全信息化

1.機組狀態監測系統

功能：主要用于大機組和動設備狀態監測和事件故障診斷。過程控制系統允許用戶以實時方式了解、診斷、控制過程狀態。

2.機泵狀態監測系統

功能：通過無線的監測儀器對企業重要動設備的運行狀態（溫度、壓力、位移、振動等）進行自動實時監測、采集和存儲，并通過軟件的輔助診斷功能，觸發自動報警。使設備管理人員實時、準確地掌握設備狀態，第一時間發現隱患，做到事前預防、預知檢修。

3.基于風險的檢驗（RBI）

裝置及設備檢驗：2007 年以前，海南基地裝置設備檢驗嚴格按照國家要求開展相關定期檢驗工作。基地作為中海油的首家試點單位，主要裝置于2007 年開展了基于風險的檢驗（RBI）新技術應用，提高了設備檢驗的針對性、有效性，以及檢驗周期的合理性，確保了設備的本質安全和裝置長周期安全運行。

圖1 安全風險分級管控和隱患排查治理雙重預防機制工作流程

圖2 安全生產預防性監控網絡的總體架構

RBI 的主要目標是增長生產周期，增強個人安全、優化檢驗策略和節約維修成本。它的工作核心是分析設備/管道的失效后果及失效可能性，評估設備/管道風險，以此為依據，結合設備/管道的現存狀態提出有效的檢驗策略，優化管理。

4.紅外呈像

紅外高溫監測：自動采集重要運行高溫設備溫度，對系統檢測到的設備溫度異常時的紅外熱像數據、缺陷報警信息，通過列表形式展示，實現相關查詢、查看、生成報表、實時監測操作等功能。

5.工藝操作

（1）DCS 集散控制系統

功能：通常采用若干個控制器（過程站）對生產過程中的眾多控制點進行控制，各控制器間通過網絡連接并可進行數據交換。生產控制操作采用計算機操作站，通過網絡與控制器連接，收集生產數據，傳達操作指令，在數據超過正常值后報警。

（2）ESD 緊急停車系統

功能：當生產過程發生危險情況時，自動地按照預先設定的安全功能規范進行保護，以防止危險事故的發生或者減輕其后果，是安全管控的最后一道防線。

（3）WPKS 生產管理系統

功能：將生產裝置DCS (分布式控制系統Distributed Control System)及其他控制系統的實時數據通過先進的網絡技術和通訊技術采集保存到實時數據庫，實現了各級生產工藝管理人員對生產裝置的即時監視，并根據管理需要自動生成各類生產報表，為提高基地生產管理水平提供了強有力的技術支持。

（4）生產提示平臺

功能：實時采集各種生產數據，當發生報警時能自動分析判斷故障，并結合專家措施庫給出處理措施，還可對重要報警進行分級管理。

開、停車過程及重點參數監控，旨在監控開停車過程、重要工藝及設備參數。目標是實現在裝置停車過程中或停車檢修期間的設備安全監控；更加合理地實現對開、停車過程中，重要操作的標準化指導；實現對培訓及案例分析的指導，完善模擬平臺的建設。

（5）HAZOP

功能：以系統工程為基礎的、一種可用于定性分析或定量評價的危險性評價方法，通過分析生產運行過程中工藝狀態參數的變動，分析影響及可能導致的后果，找出原因，明確裝置或系統內及生產過程中存在的主要危險、危害因素，并針對變動與偏差的后果提出應采取的措施。實現各類生產數據集成，實現生產、裝備和安全數據的智能搜集；實現企業知識固化。整合現有信息系統，消除信息孤島，實現信息集約化；輔助操作人員，及時分析處理故障。

隱患排查信息化

1.工業電視監控

功能：用于對全廠主要生產環境及重要設備相對集中的區域進行監視。通過該系統各級管理人員都能實時監視到相關監視區域的所有圖像。操作人員可以在任意一臺屏幕上顯示任意一個攝像機的圖像，并對所有的圖像進行控制、編組切換、多畫面分組巡視等。

2.可燃氣體監測系統

功能：用于對生產過程中容易產生甲烷氣、氫氣、氨、二氧化碳等有毒可燃氣體的區域、設備進行實時在線監測。通過該系統，生產運行人員可以實時地了解現場重點區域有毒可燃氣體濃度，超過設定值立即報警，防止出現爆炸或中毒事故發生，保證安全生產。

3.人工泄漏檢測儀

功能：生產部門現場操作人員巡檢攜帶移動可燃氣體檢測儀，每月對靜設備管道、法蘭、閥門等位置進行泄漏檢測，對系統盲點、危險區域進行補充完善。

圖3 風險評價表（風險度R=S×L）

4.電子巡檢系統

功能：指導操作人員對設備定點、定時、定路線進行檢查，在巡回檢查中通過看、摸、聽、聞等方式，檢查設備運行狀況，生成檢查記錄，若發現問題，及時在SAP 管理系統中創建通知單由技術監督處理。

5.隱患登記

功能：在安全信息管理系統隱患登記模塊中，每個隱患登入時可選擇嚴重性（S）、可能性（L），即生成該隱患風險度（R），當風險度在11 以上時辨別為重大隱患，系統會自動識別并分類形成風險氣象圖，從而加強隱患管理（見圖3）。

應用價值

中海化學海南基地安全生產預防預警系統主要分設備本質、隱患排查、風險管理模塊，以危險源辨識、風險評估、監測檢測、專項排查和常態巡檢的數據為基礎，全員、全過程參與完成現場安全隱患的信息采集、實時傳輸、排查整改和隱患消除，根據系統學和安全科學的基本理論和方法，建立數學分析模型，確定預警閾值和相應的預警等級，通過計算機編程，實現自動計算預警指數、預警等級，自動生成預警指數圖和預警報告等功能，實現對未來的安全生產趨勢進行預測、預警，及時發布安全生產預警信息，使企業及時、有針對性地采取事前預防措施控制事態發展，最大限度地消除和降低事故發生概率及后果的嚴重程度，從而幫助企業建立具有“報警”能力的安全生產系統。

系統具有以下三大優勢：

一是全面、綜合的管理要素預警模型。基于風險管控、隱患排查、安全培訓、應急演練、事故管理等安全管理重點指標，縝密分析指標間的相關性，相互作用機理，得出科學、合理、有效的數學模型。

二是有效提升企業安全管理水平。據企業實際應用統計，事故隱患排查效率提升10%以上，隱患排查整改率提升20%，未遂事故比例下降20%。

三是簡單、直觀、有效地指導實際安全生產工作。安全儀表盤、預警指數曲線、自動生成的交互式預警分析報告，可從宏觀到微觀，全面直觀展現企業安全管理問題，提高安全管理效率。

建議與想法

海南基地安全生產預防預警系統的建設應用，進一步強化了基地本質安全，提升了安全生產整體預控能力，但仍存在著諸多問題有待解決。

信息系統數據分析和預警能力仍比較薄弱

以滿足當前開展業務的信息化存檔需求為主，僅提供簡單的查詢與統計功能。以隱患排查為例，當前系統多以查詢、統計為主，而不能對具體隱患進行分類統計，無法針對不同類型隱患進行相互比較，也無法對同一類型進行趨勢分析等，無法更好地發揮隱患排查對于提升安全生產水平的作用。

需要建立完善相關管理制度

在相關管理制度中，應明確規定各管理部門和生產單位在安全生產預警中的責任與義務，明確界定相關職能與權力，為建立安全生產預警機制提供制度保障。

必須建立統一系統標準

建立生產預警機制的規范、標準或指導性意見，建立單位安全生產預警機制，最終要實現生產單位與各管理部門的預警系統聯網對接，建立一套普遍適應的預警系統標準或規范是必然的選擇。

建立健全預警機構

為保證預警機制高效運轉，并切實達到對隱患正確辨識、防錯、糾錯、治錯的目標，各職能部門和生產單位必須建立健全預警機構和保證體系，才能保證完成從宏觀管理、日常監控、收集各類信息到分析、判斷、評價；從制定措施、監督實施到跟蹤確認、徹底消除。這一整個過程必須保持緊密銜接，并相輔相成。

需要分步實施重點先行

可制定相關工作計劃，依托現有預警監控系統，實現系統間的對接、整合，分步建立安全生產預警系統，并在重點生產單位先行試點，再推廣到其他單位，逐步建立完善安全生產預警系統。