隨著科技的快速發展,智慧油庫作為能源行業中的重要組成部分,越來越多地采用智能化管控平臺來實現高效、安全和可持續的運營管理。本文重點分析了智能化管控平臺建設特點、挑戰以及系統功能架構設計要點等,詳細研究在油庫安全管理中的應用,建立6大功能模塊,包括信息模塊、管理模塊、預防模塊、許可模塊、定位模塊和巡檢模塊。智能化平臺包含92項功能,有效提升管理效能,降低監管成本,降低因安全管理導致的事故損失,為管理者提供決策支持的指標和建議,為公司智能化發展提供了新思路。
以石油行業某油庫風險管控為核心,構建一套基于工業互聯網,具備風險快速感知、風險實時監測、風險超前預警等新型能力的安全風險智能管控平臺。
(一)智能化管控平臺特點
智能化管控平臺是一種基于物聯網、大數據、機器學習、人工智能等先進技術的綜合管理系統。它能夠實現油庫各環節的智能化管控,包括設備監控、數據采集、安全預警、風險評估、決策分析等。通過該平臺,油庫管理人員可以實時掌握油庫的運行狀態,進行科學決策,提高油庫的運營效率。
(二)智能化平臺建設挑戰
在石油行業油庫重大危險源多、安全風險高,如油品儲運過程中設備老化、維護不及時、人員管理難度大等問題。而安全風險智能化管控平臺建設,能夠有效地解決這些問題,同時,智慧化油庫建設也需要考慮到油庫的特殊環境與條件,落實國家應急管理部、集團公司HSE(安全生產)委員會有關危險化學品安全、工業互聯網+安全等工作要求,推動油庫數字化轉型、智能化升級的業務發展需要,加強互聯網、大數據、人工智能和實體經濟的深度融合。
(三)系統功能架構設計
參照《油氣儲存企業安全風險智能化管控平臺建設智能(試行)》,結合實際情況,以風險管控為核心,研發智能化管控平臺,打造全過程信息化監管最強“大腦”。通過接入企業實時監測、視頻監控、人員定位、設備狀態、特殊作業等數據,實現安全管理基礎信息、安全管理、預防機制建設、特殊作業許可與作業過程管理、智能巡檢、人員定位等基礎功能的信息化、數字化、智能化。
安全風險智能管控平臺,推動大型油氣儲存基地安全風險管控,助力油庫安全監管數字化轉型,最終形成示范智慧油庫,提升本質安全管理水平。
(1)實現對油庫儲罐、監測指標、危險化學品、許可證照等信息管理,對所屬油庫自動化系統、泄漏監測設備、環境監測設備等狀態管理,對風險作業的線上管理。
(2)實現對油庫重大危險源液位、溫度、壓力等監測指標全面實時管控,通過分級管控、實時監測,及時了解風控狀態,滿足安全監管“橫向到邊,縱向到底”要求。
(3)構建安全生產運行多維度預警模型,實現油庫的動態風險評估。為油庫實現關鍵部位、特殊崗位行為分析提供支持;通過建立風險閉環處置流程,實現安全風險的快速閉環。
(4)實現作業許可、人員定位、智能巡檢等智能應用,實現現場管理智能化,不斷提高安全監管效能。
(5)引入人工智能、大數據分析處理、數字孿生綜合體等新技術,實現油庫智慧互聯,促進安全事故由事后處置到事前預警轉變。
某企業已建的安全生產風險智能化管控平臺中,涵蓋生產運行、作業過程、安全管理等三大主題域,包括安全管理基礎信息、重大危險源管理、雙重預防、作業許可、人員定位、智能巡檢6個功能模塊,92項功能。
(1)安全管理基礎信息模塊:安全管理基礎信息是安全風險智能管控平臺的基礎,主要包括生產標準化取證信息、建設項目三同時管理、人員基本信息、安全監管人員、特殊作業人員管理、注冊安全工程師信息管理、特種設備管理、特種設備作業人員管理、承包商人員管理、教育培訓、特種設備檢驗(包括檢驗計劃、檢驗結果、檢驗機構)、消防設備管理、基礎信息報表統計等13個功能模塊。實現各基礎數據與屬地監管部門平臺互通,基礎數據與其他功能板塊共享。
(2)重大危險源管理模塊:重大危險源安全管理通過連接傳感器和監控設備,對油庫內的重大危險源進行監測和管理,解決線下建檔登記、備案審查相關數據資料保存、追溯問題,同時通過離線判斷服務,實時掌握各部門數據在線情況,并通過離線告警觸發機制,提醒管理人員關注數據狀態,解決正常檢維修/標定期間產生的預警困擾等。
(3)雙重預防模塊:油庫現有HSE信息系統中的危害因素辨識和隱患排查治理模塊是兩個相對獨立的,存在風險識別不全面、管控措施不到位等問題。通過安全風險分析對象管理、崗位管理、四色圖管理、Hazop分析及風險評估、隱患錄入、隱患整改、隱患驗證、隱患臺賬等功能,可以自動監測關鍵參數,并在異常情況下發出警報,提醒在崗人員進行核查,實現任務推送、排查治理跟蹤、異常狀態自動預警等全流程管理。
(4)作業許可模塊:油庫危險作業主要涉及動火作業、受限空間作業、盲板抽堵作業、高處作業、吊裝作業、臨時用電作業、動土作業、斷路作業等8類,通過管控平臺記錄和審核作業許可,實現了易發生安全事故的非常規作業、特殊作業和危險作業的逐級審批,系統輔助監管,確保按照規定程序進行操作,并及時采取必要的安全措施。
(5)人員定位模塊:針對人員定位管理復雜、安全管理難度大等問題,管控平臺系統采用B/S架構部署,在終端網頁實現了對崗位員工、外來維保、施工人員等進行在線人員數量和信息統計、定位、電子圍欄、SOS呼救功和軌跡回放等功能。實現對油庫內人員的實時定位和追蹤,及時探測人員主動呼救報警、長期靜止報警、人員越界報警、高空跌落等信息,并進行報警提示及響應,以便在緊急情況下進行快速響應和救援,并確保人員的安全。
(6)智能巡檢模塊:借助信息化手段實時監控收集巡檢數據并進行分析,實現巡檢軌跡全過程可查、運行參數實時比對、異常報警即時提示,有效地強化巡回檢查監督執行力,以高質量巡檢保障裝置安全運行,并及時發現設備異常或安全隱患,通知相關人員進行處理和維修。解決了人工巡檢不規范、數據上傳不及時、不準確、管理難等問題,確保責任到人,杜絕安全風險,幫助油庫巡檢效能最大化。
通過對某企業智能化管控平臺應用效果分析,實現了“智慧油庫”的既定愿景,對油庫整體流程進行徹底變革,使油庫安全防控管理能力更加智能化、現代化。
(1) 降低監管成本,提高監管效率。系統通過遠程監管、巡檢任務、隱患排查任務快速配置,進行計劃制定和任務下達,并自動形成統計分析報表,減少各級人員報告編制、上報與匯總統計分析時間,提高工作效率,降低人工成本約360萬元。通過系統減少業務人員安全管理等學習成本,減少不必要的外出學習,每年約降低學習成本100萬元。
(2) 降低因安全管理導致的事故損失。系統通過產品實現設備自動化監管、自動化預警、風險自動識別提醒等一系列管理方式,能夠降低安全生產事故發生90%以上,按照安全經濟學中安全經濟效益計算方式,每次安全事故發生后可造成直接經濟損失(應急人員工作費用、事故調查費用、崗位津貼費用、差旅費用、罰款費用)及間接經濟損失(停工費用以及潛在市場損失等),大約在200萬元左右(按中石油內部事故統計計算),假設一年能避免一起事故,即為企業間接節省利潤200萬元。
綜上所述,智能化管控平臺在智慧化油庫建設中的應用具有重要意義,能夠有效地解決油庫運營過程中的諸多安全風險問題,提高監管效率,降低監管成本,降低因安全管理導致的事故損失,保障安全。未來,隨著科技的不斷發展和研究的不斷深入,智能化管控平臺的應用將會更加廣泛,實現更高效、精準的管控和決策支持,為智慧化油庫建設提供更加有力的支持。
作者單位:中國石油天然氣股份有限公司新疆油田王家溝油氣儲運中心