智能設備的風險控制與主動防控系統搭建研究

謝世平

摘要：目前全球已經處于新一輪科技和產業轉型升級的疊加期，新技術已成為引領創新和驅動轉型的重要力量，以人工智能和互聯網為技術為核心的第四次產業革命，將推動人類社會邁向新的智能時代。以安全管理和風險控制的主動安全防控系統平臺建設應用，將變得越來越重要。

關鍵詞：智能設備;風險控制;主動防控系統

引言

智能設備是一種高度自動化和機電一體化的設備，美國在人工智能，物聯網基礎方面起步比較早，特別是安全控制體系方面，美國處于領先地位。早在2010年時，格力電器生產的智能除濕器的產品在在美國出現故障的情況，甚至還會出現爆炸、火災等現象。經檢測，顯示這款除濕器確實存在眾多弊端，結果對格力電器公司罰款共9120萬美元，約為5.8億元。此事件說明當時我們的產品從研究到成品使用，還沒有一套完整的安全控制體系，或者缺少相關的檢測技術或執行標準。不過隨著我國近期工業升級改造，快速步入智能化經濟時代，在各領域出現了許多智能產品，但人們還是對許多智能產品不敢用，主要對產品安全性的憂慮問題。

1.傳統設備安全劃分與評估防控

1.1傳統設備安全標準劃分

設備安全標準分為A、B、C三類標準，分別為基本標準、類別標準、產品標準。 A類標準規定的是所有機器都必須要符合的基本標準。B類標準并不是針對某一種具體的機器，而是對整個類別的設備儀器的共性做出的規定。 B類標準又分為B1標準和B2標準，B1標準對與安全保護相關的參數做出了規定，;B2標準規定的是對安全保護裝置的具體要求。在B類標準的基礎之上，制定了大量的C類標準，每一個C類標準都對一種具體的設備儀器做出了詳細的規定。

1.2傳統設備防控與評估

為了采取合理有效的安全保護措施，以達到CE認證的標準，必須對設備的不安全性能進行分析和評估。按照歐洲設備安全標準EN954-1標準，對設備進行“危險性評估”，得出其危險等級。危險等級從低到高可分為B，1，2，3，4共5級，。機器設備的危險等級數是根據事故發生時人身受傷程度、事故發生幾率和事故的可預防性來劃分的。只有確認設備的危險等級之后，我們才能夠得到安全防護措施以及所要求的安全等級，安全等級必須與危險等級一致。

以上設備安全劃分與評估防控都比較傳統與單一，缺乏系統性與主動性，特別現在人工智能的普及，設備信息技術安全也是一大環節，需要從物聯網角度考慮設備的安全性，一旦某個環節失去控制，設備只能眼睜睜看著事故的發生而無能為力。為應對各種復雜的危險，需要更全面、更先進的安全控制技術手段及安全設備產品。特別隨著美國導彈防御系統誕生，出來了許多防控系統，人們意識到主動防控的優點，出現了更好防控方法和理念，主動介入已經成為主流，由此誕生了主動安全防控系統，這只是一種要求體系，具體應用要根據設備屬性和應用環境而定。

2. 主動安全防控系統定義及要素，如何搭建與應用

2.1主動安全防控系統定義

主動安全防控是指，任何狀態下能夠使得有效的控制設備，從而避免發生事故的各類設備。簡單來說，就是在事故發生前起安全防范作用，通過設備檢測到不良行為后，將進行主動預警，甚至對設備或操作人的行為進行直接干預，從而避免造成事故;當發生事故之后起作用，減少事故損失的行為就是被動安全防控。

主動安全防控系統能通過智能終端+智慧平臺+安全服務管家“三位一體”，實現安全控制智能化。當有人誤操作或被入侵時，能識別到危險行為，并會第一時間發出警示或阻止，同時將報警信息將上傳到系統平臺;所在監控層對預警信息進行分析，通過多種途徑來提醒或控制;監管層同時對其進行一些干預和運行監測，從而保證系統處于安全狀態中。

2.2 主動安全防控系統構成要素

主動安全防控系統都具備有自我感知、自我判斷、解決問題的能力。自我感知就像人的眼睛、耳朵、鼻子進行時時監控，即要有相應的感知電子元件，如超視覺攝像頭、光感高精度探測儀等。有人一般的大腦控制器，即要對各儀器發送過來的大數據進行時時監控分析，做出判斷，還能不斷自我學習升級和記憶功能。有了正確的判斷，需要能及時響應，發出指令，及時把危險解決掉。一般每臺設備根據所執行的功能及范圍不同，所需要感知元件，和控制器也不一樣，但基本原理不變，總之要想防得住，“矛”與“盾”必須相匹配，甚至相關防護能力上要優于攻擊危險的能力。

主動防控系統一般要求要有預測、防御、檢測、響應四種功能。預測就需要對面臨的威脅提前了解，統計分析出生成危險的部位，及時下發危險提醒;并進行全程安全監控，要及時發現設備不安全狀況，通過技術手段加強預警預控，從而能進行針對性的防御以及規避。在預測到威脅以后，對威脅進行防御性部署，建立評估機制。而當事故將要發生時，之前部署的防控系統能意識到事故的發生，整個閉環最困難的一部分，則是響應這步驟，如果缺乏有效的響應能力，只能任事故發生。如今的主動安全系統，都需要在檢測的基礎上，做到對危險采取合適的響應手段，對將要或已經發生的危險進行阻止或者轉移。

3.主動防控系統的構建要求

現在的智能設都不在是一個簡單的單機系統，往往比較復雜，所以主動安全防控系統要求適應其發展需求，必須具備有開放互聯、信息驅動、AI進化、范圍定義、智能運作、以及云端賦能等能力。

必須開放互聯：要解決安全產品的單兵作戰，缺乏聯動的問題，方法之一就是打造智能安全生態體系，這就需要各個廠商之間的互聯，如物聯網設備廠商需要注意自己產品的安全能力，那么在設計之時就需要和安全廠商合作，有合適的安全接口，方便在實際使用中融入整個安全體系架構當中。而對于安全廠商，并非是為了打造能聯動的安全體系就使用單一廠商的產品。事實上，不同廠商都有自己獨特的優勢。因此，安全廠商之間需要開放的環境，協同合作，使得相互產品之間能打造出聯動的能力，幫助完善安全體系。

要求信息驅動：FDDA閉環的第一步就是預測，預測的本質就在信息收集與提前分析。因此，信息獲取、交換對安全尤為重要。信息需要提前整合與分析，才能在對抗中獲取主動，做到主動安全控制。另一方面，信息不應該只作為單點出現。如果信息點相對孤立，會缺乏足夠的情報信息來進行預判。所以需要“云計算系統”來收集各方面的情報，進行分析與感知。

具備AI進化：在擁有了大量的數據信息后就要進行分析，才能做出合適的決策。在有情報加持以后，安全體系需要AI，對已有的情報進行分析，才能提供最有價值的安全信息，幫助其實施安全策略、進行防御部署。

確定控制范圍：無論是人還是機器，都需要明確的定義和目標才能進行防御和設置。因此，無論是網絡自身，還是設備安全能力，要能同時做到靈活與明確控制范圍。

必須智能化運作：通過簡單達成策略的分配與面對事件發生時的響應，那是自動化運作，而非智能運作。智能運作本身的行為是對策略進行優化，能幫助運作變得高效。在大數據、大環境的情況下，對于操作人員來說是相當繁重的工作。智能運作的價值，在于能從海量的信息當中提取最有價值或者最需要注意的信息，幫助制定、優化以及下發策略。

具備云端賦能：“云端服務器”相當最高行政長官，在使用成本上有優勢，但云端安全的責任始終是一個問題，云端安全應該由云端服務提供商保障，還是設備廠商保障？從底線上考慮，設備制造商應該為自己在云端的業務提供基礎的安全服務，如果能選擇安全能力足夠強大的云端服務商，則是最優的選擇。如果云端服務廠商本身有強大的安全能力，那么對云端的安全就有足夠的保障。

結語

此研究為主動安全系統研究與應用打開了新的思路，為設備提供安全方面解決方法，特別是貴重及危險性大或容易受到攻擊的特種設備，根據設備特性，主動安全防控系統可以開發成設備的一個輔助控制儀器，能主動、有效、安全地控制設備，解決設備安全專業性方面的問題，為所有設備設施保駕護航，減少甚至杜絕事故的發生。

參考文獻：

[1]李翔;安全制造離我們還有多遠--新自動化背景下的安全保護[J].《現代制造》，2004-09-11

[2]劉有奇，王廷琪;安全制造的標準化[J].《現代制造》;，2004-09-11

[3]吳巧君 張璐 孟興 陳璠 萬紅;人工智能引領產業轉型升級（圖）[J].天津日報;2018-05-17（版次：06版）