標識解析技術在石化企業安全管理中的應用研究

王巖 張雨陽

一、引言

石化行業2022年度總營業收入16.56萬億元，占全國規模以上工業總收入的12%，是我國國民經濟的重要支柱產業。然而石化行業的發展伴隨著顯著的安全問題，整體呈現安全管理鏈條長、事故發展快、危害后果大、影響范圍廣等特點，監管難度巨大。2020年國家工業和信息化部、應急管理部提出“工業互聯網+安全生產”行動計劃，提出通過工業互聯網在安全生產中的融合應用，實現危險化學品安全生產風險全過程、全鏈條的態勢感知，增強企業安全風險主動防控能力。

工業互聯網作為新基建中的連接器，與安全管理的深度互聯可增強風險的感知、監測、預警、處置和評估能力。安全管理涉及人、機、料、環、管多元異構數據聯動，而異構數據交互難、融合不足、數據孤島現象嚴重，缺少統一數據分析平臺進行數據治理，數據安全問題難以保障。標識解析體系是工業互聯網中實現各環節數據互通的關鍵樞紐。因此，本文提出基于標識解析技術，對設備設施、儀器儀表、人員車輛等實體對象以及算法、工藝、作業票文件等虛擬文件進行統一編碼和管理，解決安全管理應用場景耦合下的數據融合問題，助力安全生產。

二、石化行業工業互聯網發展現狀

工業互聯網涵蓋工業機器人、大數據、人工智能、云計算、5G（5th Generation Mobile Networks，第五代移動通信技術）、RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）等關鍵技術，可實現對人員、機器、材料、環境、系統數據全面連接。國際上GE（General Electric Company，通用電氣公司）、西門子、施耐德電氣等工業巨頭先后強勢布局工業互聯網。國內近年來也涌現多個來自制造業的雙跨平臺，如海爾COSMOPlat、樹根互聯根云、工業富聯FiiCloud、徐工信息漢云、石化盈科ProMACE等。

石化盈科作為石化行業信息化龍頭企業，在2020年11月發布面向能源化工行業的工業互聯網平臺（ProMACE），涵蓋工業物聯、工業數字化、工業大數據與AI、工業實時優化四大引擎；基于技術中臺、數據中臺、業務中臺三大中臺，賦能工業云管控、集中集成、工業物聯接入、工業大數據、人工智能、數據治理、資產數字化、安全防護七個方向。

三、石化行業標識解析建設情況

工業互聯網標識解析技術通過一維條形碼、二維碼、無線射頻識別標簽等方式，賦予企業實體或虛擬對象唯一身份編碼，解決復雜場景中物料、機器、產品等物理資源和工序、軟件、模型、數據等虛擬資源的鏈接問題，實現分布式數據的整合與應用。與區塊鏈技術進一步結合可實現數據可信防篡改需求，進一步保障系統運行的安全性和穩定性。

（一）標識解析服務

標識解析服務主要包括標識注冊、分配、解析、申請、數據管理、標識代理、運行監控。標識編碼申請者發起申請，標識注冊環節進行數據模板建立及數據注冊，建立對象標識與其對應信息地址間映射關系，寫入節點數據庫。標識編碼管理者根據標識編碼規則向標識編碼申請者分配標識編碼。標識解析可實現跨平臺信息共享，由客戶端發起請求，經過解析后可返回標識所屬行業內解析系統的網絡位置或解析結果，實現標識對象精準、安全的尋址、定位以及查詢。數據管理包括數據處理、建模、存儲、交換、異構互操作和標識數據應用。標識代理可實現基于瀏覽器的查詢服務，由代理服務器向標識解析系統發送請求，并返回給用戶。運行監控實現對標識解析狀態監控、對標識解析內容準確性監控。

（二）對象標識編碼

中國石油和化學工業聯合會通過對石化行業中安全管理、報告單據、產品、工藝、模型算法、能力、設備設施、物料9類對象標識編碼規則和組成進行規定，如下表1所示。為石化行業企業提供數據流通、信息交互規范，統一石化行業標識編碼，實現跨地域、跨行業、跨企業的信息查詢和共享。

標識編碼由標識前綴和后綴組成，其中標識前綴由國家代碼、行業代碼、企業代碼組成，標識后綴由標識對象分類代碼、基礎分類代碼、企業自定義代碼、安全代碼（可選）組成。以石化企業特殊作業安全管理中JSA算法編碼為例，標識編碼結構如圖1所示。88為國家編碼；384為石化行業節點編碼，國家代碼和石化行業代碼由國家節點發放，企業不可自行定義。1為企業編碼，由行業標識解析二級節點平臺分配。M代表算法模型，01代表數據算法模型，016代表作業安全，01代表JSA分析。

四、石化企業標識解析體系應用

結合系統安全理論，標識解析技術在安全管理方面可實現工藝、設備、物料、環境、人員、應急等數據閉環，構建工藝報警優化、安全環保集中管控、承包商人員安全施工管控、高風險作業管控等應用。利用標識解析編碼代替原有生產要素編碼，可解決各系統數據孤島之間數據的兼容互通，破除信息傳遞壁壘，實現安全管理方面更廣泛、更深層次、更智能的互聯。以下結合危化品管理、人員車輛定位、特種設備管理、應急處置培訓四個場景，結合工業互聯網標識解析技術進行闡述。

（一）危化品管理

標識解析技術使危化品管理生產、運輸、使用、經營、倉儲和處置多環節融為一體，通過“一碼貫通”實現危化品全生命周期安全管控。例如危化品倉儲環節，可將企業名稱、出（入）庫單號、品種、規格、出（入）庫數量、單位、出（入）庫日期、交接人、保管人等通過利用電子標簽、二維碼等技術與危化品進行綁定，形成危化品基礎數據。危化品倉儲監管環節中視頻智能分析模塊集成火焰煙霧、違規闖入等識別算法，形成報警數據。現場傳感器采集倉庫溫度、濕度參數，形成環境數據。以上數據通過標識解析技術上傳至企業標識解析二級節點并應用于產品溯源、事故調查、監督檢查、質量認定不同環節。

（二）人員車輛定位

通過標識解析技術集成用戶角色、定位設備、人員車輛位置信息、管理調度、應急報警、事故救援、管理流程、GIS數據、電子圍欄等數據，實現實時定位、歷史軌跡、曠工報警、脫崗報警、智能巡檢、應急報警等功能，對員工、外部承包商人員有效監督，從源頭杜絕安全隱患。利用北斗高精度衛星定位、藍牙定位、UWB定位等方式獲取定位數據；與電子圍欄關聯，結合AI視頻算法對電子圍欄內作業人員行為異常、滯留、超員、缺員、偏離規定路線、非法闖入等生成異常報警數據。

（三）特種設備管理

特種設備管理環節基于標識解析建立特種設備出廠、安裝、使用、維護過程完整信息，形成設備檔案；與巡檢任務、檢維修任務關聯實時更新設備數據，形成特種設備風險清單、隱患清單；記錄設備歷史維修信息，分析故障原因，總結后期維修檢查方案，記錄當前設備特性、機能，方便其他維修工作業；建立設備操作使用規程、設備保養手冊、設備維修手冊等知識庫，方便作業人員查閱。最終形成特種設備整機及關鍵部件的全生命周期安全管理檔案，提升特種設備安全管理效率。

（四）應急處置培訓

標識解析技術與虛擬現實（VR，VirtualReality）、三維數字孿生等技術融合可形成新型交互式應急處置培訓課程。培訓設備由VR萬向跑步機、VR眼鏡、顯示系統等組成，在與標識結合方面，通過統一的標識解決VR設備編碼問題，便于設備接入和溯源。在模擬應急處置培訓中，結合企業事故應急處置培訓庫，對培訓課程進行標識注冊、賦碼和生成標識碼。基于事故發生、預警接警、信息上報、應急響應、人員配置、資源調度、善后處理等應急處置流程，建立多模態標識注冊模板，關聯操作手冊、應急預案、裝置信息、指導視頻、危險標識等異構數據，有效調動更多資源進行互動式培訓，提升培訓效果。

五、結論

石化行業標識解析節點及安全管理應用是工業互聯網標識解析體系的組成部分，通過對人、機、料、環、管全要素連接，形成“工業互聯網+安全生產”新模式。未來，石化行業將向著規模化、集約化、一體化、高端化發展，工業互聯網標識解析體系在石化行業應用仍要圍繞生產實際出發，從生產管控與優化、安全環保、設備管理、能源管理、供應鏈管理等維度開展工業APP建設。基于工業互聯網標識解析體系的基礎上繼續探索與區塊鏈、大數據、AI等新型技術的結合，充分釋放數據價值，服務于石化行業高質量發展。

作者單位：王巖 聯通（江蘇）產業互聯網有限公司 張雨陽 清云智飛（南京）科技有限公司