计算机在安全生产管理中的应用研究

杜启军

(华北科技学院高等教育研究所，北京东燕郊 101601)

0 引言

现代化企业的安全信息数量巨大，仅仅依靠人工收集、存贮、加工处理和传递安全信息，不仅速度慢、失误率高，而且还会使信息流经常中断和堵塞，或者反馈不灵，造成各个环节和各项业务活动的不协调，甚至引起整个管理系统的混乱，因此急需应用计算机辅助安全生产管理来完善这一工作;另一方面，随着现代安全科学管理理论及安全工程技术和计算机软、硬件技术的发展，应用计算机作为安全生产辅助管理和事故信息处理手段，也越来越得到了众多国内外企业和部门的重视，这一技术正在不断的推广和应用，大大促进了企业安全生产管理水平的提高［1，2］。

1 计算机在安全生产管理中的应用形式

目前在安全生产领域，计算机辅助安全生产管理的应用形式主要包括:一般文档处理、数据库技术、计算机辅助分析、评价与决策、辅助安全教育培训以及网络技术等。

1.1 一般文档处理

企业在安全生产管理中需要处理大量的文本性文档，如安全报告、事故调查报告、安全生产规章制度文件、通知等，用计算机处理非常方便。比如用微软办公自动化Office的Word文档编辑系统，就可以根据文档文件的不同分类，在计算机硬盘上建立不同的文件夹，并将所编辑的文档文件放人对应的文件夹中保存，以后就可以方便地查找、调用。

1.2 数据库技术

当数据信息量较大时，采用数据库技术进行信息的加工处理、存贮、查询、统计等，可以大大提高信息管理的效率和质量。采用数据库技术需要开发设计专门的安全管理信息软件系统，根据软件所提供的功能来运用。一般的，一套数据库管理信息系统通常具有数据信息的输入、存贮、检索、查询、统计、制表等功能［3］。根据信息管理的要求不同，安全管理信息系统软件通常由若干模块组成，比如某企业的“安全管理信息系统”软件主要由:安全生产方针、相关法规标准、教育与培训记录、作业管理制度、检查与纠正记录、事故隐患与整改、上级安全监督、特种设备管理、机构人员和职责、宣传与交流记录、应急预案与响应、事故统计与分析、安全作业记录、劳动防护用品管理等模块组成，根据每一个模块提供的菜单来操作，即可以完成相应的管理功能。

1.3 辅助分析、评价与决策

一般的安全管理信息系统软件也提供如事故统计分析这样的功能，但如果要实现安全评价、危险分析、安全决策等功能，还需要开发专门的应用软件。如近年来由我国一些高校的安全科研工作者开发的适用于不同安全设计和事故分析与控制的安全专家系统，这个系统是一个具有大量安全和事故分析知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术，根据一个或多个安全专家提供的事故判断和安全设计的知识、经验进行推理和判断，模拟安全专家做决定的过程，解决对事故进行预防和损失控制的复杂问题，使问题的解决达到安全专家的水平和作用。

1.4 辅助安全教育培训

运用计算机多媒体技术辅助安全教育培训，对促进安全教育培训手段和方法的现代化，优化安全教育培训内容，提高安全教育培训效率，具有重要意义。在培训内容方面，可集成大量的培训信息库，知识结构丰富、表现多媒体化、更新与维护容易，能够更好的适应安全工程综合性对人员培训的要求，这在传统的以培训教材为中心的环境中难以实现。在安全教育培训内容体系方面，可根据培训教学和学习的要求，易于组织结构性强的教学内容，满足教学中对知识的相关性、连续性、重复性要求，学习者能够根据自己的特点形成个性化的学习环境。在教育培训教学表现方式方法方面，计算机多媒体技术具有丰富的表现力，它集声音、文字、图像、动画、视频为一体，能直观形象地表现学习的知识，提高安全教育培训的教学效果［4］。应用动画仿真技术，还可以将一般手段难以表现的危险、有害因素、事故发生过程等内容，以动画的方式表现出来，让受训者直觉感受事故的危害性。此外，应用计算机培训软件还具有良好的交互性、界面友好、结构化集成培训内容，学习者可以根据自己的学习特点与要求，选择所要学习的内容，安排学习进程。

目前在计算机辅助安全教育培训中，使用较多的是微软Office的Powerpoint软件制作的多媒体电子教案。此外，还可以借助于一些专门的多媒体开发软件，如制作平面动画可采用 Flash，制作三维动画可采用3Dmax、Maya，图像处理可采用 Photoshop，编辑视频可采用 Ulead Videostudio、Premiere等。

1.5 网络技术

随着网络技术的发展，网络对安全生产管理也产生了深刻的影响，如上述的辅助安全生产管理均可采用网络技术来实现。而且，无论是通过Internet，还是通过生产经营单位内部自己建立的局域网，都可以不受时间和空间的限制，获取信息资料更容易、更迅速。当前社会，在安全生产管理信息获取方面，网络似乎已经成为不可缺少的重要途径。

2 安全管理信息系统

2.1 安全管理信息系统的概念

管理信息系统是一个以人为主，利用计算机硬件、软件、网络通讯设备以及其他办公设备，对管理信息进行收集、传递、加工、存贮、维护和使用，以提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。安全管理信息系统是根据安全管理科学的基本原理，以安全信息为对象的管理信息系统。和其他管理信息系统一样，安全管理信息系统不仅仅是一个技术系统，而是把人包括在内的人机系统，它具有以下几个特点:

2.1.1 开放性

如果系统与外界环境之间存在着物质、能量、信息的交换，则称之为开放系统。安全管理信息系统有其自身的结构，但这种结构要想发挥其功能，就必须对用户开放，对其他系统开放。安全管理信息系统与企业的其他子系统，如生产系统、运输系统、教育系统、劳资系统等存在着广泛的联系。

2.1.2 人工性

安全管理信息系统是为了帮助人们利用信息进行安全管理和安全决策而建立起来的一种人工系统，具有明显的人工痕迹。

2.1.3 社会性

信息系统是为了满足人们信息交流的需要而产生的，信息交流实质上是一种社会交流。信息活动起源于人类的认识活动，信息交流现象普遍存在于人类社会生活的各个方面，人的社会属性和自然属性都要求人们收集和传递信息。安全管理信息系统的建立和发展是人类社会活动的结果，它具有社会性。

2.1.4 系统行为的模糊性

安全管理信息系统是个比较复杂的系统，其边界条件复杂多变，系统内部也存在着许多干扰，这种干扰是系统本身所无法克服的。此外，安全管理信息系统是一个人机系统，人作为系统的主体，在安全管理信息系统中起着决定性作用，而人的行为不同于机器的运作，容易受感情和外界环境的影响与制约，具有意向性、模糊性。由于上述两个原因，造成安全管理信息系统行为的模糊性。

2.2 安全管理信息系统的开发

2.2.1 开发的几个基本观点

1)系统的观点。安全管理信息系统是一个系统，它具备系统的基本特点。一个安全管理信息系统有它的系统目标，整个系统的功能就是为了系统的总目标，而安全管理信息系统还可以分解为若干相互关联的子系统，这些子系统各自有其独立的功能及边界，有它的输入和输出，它们彼此联系和配合，共同实现系统的总目标。

2)用户的观点。安全管理信息系统是为安全管理者决策服务的，安全管理者是系统的用户，只有使用户满意的系统才是好的系统，这就要求系统分析设计人员自始至终与用户一起共同进行。系统开发人员必须有这样的观点:不是“我来设计，你去用”，而是“我来设计，为了你的使用”。

3)阶段性观点。严格区分安全管理信息系统开发工作的阶段性，每一个阶段必须规定明确的任务，审核每个阶段的阶段性文件(成果)，该文件是下一阶段的工作依据。如不严格按阶段进行开发，将会给工作带来极大的混乱，甚至造成返工。例如:系统分析未完成便匆忙选择机型，确定硬件配置;系统设计未完成，就开始编写程序，这些做法都可能造成浪费和返工。

2.2.2 开发的基本条件

实践证明，计算机在安全生产管理中的应用能取得巨大的经济效益，但是，必须具备一定的前提条件并使用恰当，否则不仅不能达到预期的效果，反而会造成人力、物力、财力和时间的极大浪费［5］。

1)具有一定的科学管理基础。计算机能将大量的数据高速、准确地进行各种加工处理，变为对决策者有价值的信息。但是只有输入的数据准确、完整，才能真实反映客观情况，才能产生具有指导意义的输出结果。国外有句名言:“进去是垃圾，出来也是垃圾”。设想，若一个管理不善、生产秩序混乱、原始数据不全、不准的单位，那么它只能向计算机输人“垃圾”，当然输出的结果必然也是“垃圾”。因此，只有在合理的管理体制、完善的规章制度、稳定的生产秩序、科学的管理方法以及准确的原始数据基础上，才能真正发挥计算机的有效作用。

2)需要一支高水平、专业化的开发队伍。由于安全管理信息系统本身的复杂性，它的开发需要一支由各种专业人员组成的开发队伍。不但要有计算机硬件与软件的技术人员、安全管理的技术人员，还要有既懂计算机又熟悉安全管理工作的系统分析人员，当然还要有系统硬、软件的维护人员和操作人员、数据管理人员等，而这支来自各部门、各类专业，知识结构不同但开发目标一致的队伍，还需要有一个善于组织工作的领导来全面负责系统的开发工作，使全体开发人员分工负责、协同配合，共同完成系统的开发目标。

3)系统使用单位最高领导者的领导和支持。开发安全管理信息系统是一项周期长、耗资大、涉及面广的任务，它的开发影响到安全管理工作的制度和方法，也会涉及到安全管理机构的变化。这种影响大的开发工作，如果没有单位最高层领导的参与和具体领导，就不能协调各部门的需求和步调，开发工作也将不可能顺利进行。

4)具备一定的资源条件。安全管理信息系统需要一套庞大的计算机系统和安全监测系统，包括硬件和软件系统，这就使得安全管理信息系统本身需要巨大的开发费用。开发成功后还需要各种各样系统运行费用，比如系统运行和维护费、员工培训费、水、电、纸、软盘等日常开支等。另外，随着计算机技术的不断发展和处理业务扩大的需要，一些机器设备也要随之更新并增添功能更强的各类软硬件，这些都需要巨额的投资。

2.2.3 开发的基本步骤［6］

1)安全管理需求分析

通过需求分析深入了解本行业、本企业的实际情况，具体分析现有安全管理基础工作的状况，比如:现有数据资料的完整情况、数据采集和信息反馈渠道的畅通、信息源(点)及时获取信息的可能性、整体上的软硬件环境(技术条件、管理条件)是否具备等，以便为正确决定开发信息系统的时间、规模及目标提供依据。

2)数据的收集、加工整理与规范化

数据是信息的载体，是安全管理信息系统要处理的主要对象。数据的收集、加工整理与规范化的工作量十分浩大且要求较高，需要做深入细致的工作。数据的来源主要有:现行的组织管理机构和业务流程中的有关报表、报告、卡片、图示及各种文件和各种任务指标信息，比如事故档案、安全检查情况及隐患整改报告、安全管理文件、专业分析资料及现场图片等。数据收集的方法见本章第一节，在此基础上进行加工整理，按照统一的格式做规范化处理。

3)系统设计

系统设计是安全管理信息系统开发的关键性工作，难度较大，需要进行反复认真的研究分析，其重要的研究内容包括:总体设计、详细设计、程序设计、程序编码、代码设计和数据结构设计等。

4)数据库设计

主要工作包括:用户需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。安全管理信息系统一般选用关系型数据库系统，通过建立概念模型来解决数据的完整性、一致性、安全性和有效性问题，使有关的数据模型与数据库管理系统所支持的模式相符合。设计时应本着减少冗余、结构规范合理、又容纳尽可能多的安全信息的基本原则。

5)应用软件编程

针对安全信息管理要解决的不同对象问题，设计各个程序模块，然后选择合适的程序设计语言和必要的软件工具，按模块分别编写相应的计算机程序。在应用软件开发技术方面，尽可能实现优良的人机界面及系统的优化和多功能性，具体表现在以下几个方面。

采用先进的操作系统和数据库平台技术、全汉化的人机界面以及随机帮助提示和滚动条浏览，操作时不必手工输出，只需轻点鼠标或移动光标选取即可，或采用触摸屏方式，使安全信息处理工作在高效、可靠、友好的环境下轻松完成。

独立清晰的体系结构和先进的集成化技术，使安全信息的输入、维护、检索查询、统计分析、图形处理、事故预测、图表卡片输出及系统管理等各功能模块既相对独立，又互为依存，具有良好的可维护性和可扩充性。

具有完善的Windows特性，可实现对图、文、声、像等各类安全信息的综合管理，具备多媒体处理功能。

6)系统运行调试

首先，对编制完成的各程序模块进行单体调试，确保程序运行的通畅，并具有良好的自检功能和容错功能;其次，在单体测试的基础上，进行系统联接测试与综合测试，完成系统集成和综合试运行。

7)系统验证和维护

完善包括系统目标的科学性、软件程序设计的正确性、有关预测管理数学模型的准确性的验证和整个系统运行的维护完善工作。

3 安全管理信息系统设计

系统设计是安全管理信息系统开发的最重要环节。系统设计过程就是实现系统需求的过程，其主要任务是确定系统的总体结构，提出各个环节的处理方案，最终达到程序实现。系统设计工作可分为三个部分，即:总体设计、详细设计、程序实现。

3.1 总体设计

安全管理信息系统的总体设计是根据系统安全分析所确定的系统目标、任务和逻辑模型，按不同对象或功能将系统划分为若干分(子)系统。系统的基本结构可以抽象的用系统简化模式描述，如图1所示。

3.2 详细设计

详细设计部分主要包括以下几个方面的工作:

图1 安全信息系统总体结构设计示意图

1)数据结构设计数据结构是用来描述系统中某一系列相关数据元素的集合，其名称主要用来惟一标示这个数据结构，故不能有重名或别名。安全管理信息系统的数据结构设计，应在遵循信息系统设计原则的同时，根据安全管理工作的基本要求，结合本行业、本企业的具体情况，进行系统分析后确定。从数据名称到每一个字段名称、字段类型和字段长度的设定，都应符合系统规范，以便于安全信息的处理。如:事故及原因分类、隐患分类、术语表达等数据字段的设定和处理，都要符合国家和行业的有关规范(规定)，缺少国家标准和行业标准的，也要尽可能与目前通行的表达方法一致。此外，还需要对数据结构及字段含义作简要的描述。

2)代码设计为了便于整个系统信息的交换和系统数据资源的共享，同时也为了便于计算机处理，需要对安全管理各类数据统一分类编码。在代码设计过程中，确定代码对象和编码方式时，有的数据元素已有国际代码或行业内通用的代码，则尽可能选用之，如:事故原因、事故分类等，没有通用代码的部分则应本着符合规范、便于使用的原则去编写。

3)输人输出设计根据安全信息处理的要求、业务管理部门规定的统一格式和日常工作习惯，设计数据的输人输出格式，如各类安全信息图表、事故分析报告等。

4)数据存贮设计设计确定数据存贮内容和存贮容量，并根据数据存贮要求和设备条件，设计文件系统的结构及数据库的完整性和安全性保证。

3.3 系统功能模块设计

安全管理信息系统在详细设计时，可根据实际需要和功能特点将系统划分若干模块(子系统)，在每个模块下面还可以划分若干子模块。各模块间应具有独立性和关联性，使整个系统易于调试、实现、维护、扩充，增加系统的灵活性和通用性，这样就容易适应系统环境的变化。如安全管理信息系统可以设计以下主要模块:安全信息综合录入维护、多媒体信息查询、统计分析、事故预测、辅助决策、图表处理、系统管理等。

4 基本配置方案

4.1 系统软件平台选择

根据安全信息管理的实际需要和当前计算机软件的发展情况，软件的选择应着重考虑易于开发、维护、使用及具有多媒体处理功能的新一代软件。一般有以下几类:

1)数据库系统选用目前较为流行、较为完善的新一代关系型数据管理系统开发平台，如:Visual Foxpro等。

2)操作系统选用具有优良人机界面的中文操作系统，如:中文Windows 2000。

3)编程语言尽可能选用功能较完善的程序设计语言及有关的软件，如:C++，Pascal，Java，Office 2000，Visual Basic等。

4.2 系统硬件设备配置

安全管理信息系统的硬件设备配置，首先要从计算机系统的琐能、可行性、安全性以及成本和有关技术的发展趋势等各个方面进行综合评估。根据实际需要和本单位的具体条件，选择合理的配置方案。常见的有单机、终端和网络等不同的配置方案，单机方案通常只需一台主机和打印输出设备即可，终端方案需要主机、终端显示器、键盘和电缆连接线，这两种方案较经济实用，但具有一定的局限性。网络方案是安全信息管理发展的必然趋势，通常建一个局域网接口需要的硬件设备有:服务器、工作站、网络接口卡和电缆接线等。

人和机器是生产中必不可少的两部分，同时也是安全管理、安全生产的重点。而人的行为又是第一因素。只有当人们的安全意识非常强，再加上正确的管理、科学的工作方式，我们的安全管理工作才能上一个新台阶。

5 安全信息管理技术的应用及前景

当今世界，计算机技术一直在高速持续的发展之中，作为其最大的应用领域之一的信息管理技术也随之迅速推广。毫无疑问，安全信息管理技术也会得到更广泛的应用和深入发展。预计未来几年安全信息管理将会在人工智能、实时控制、多媒体及网络技术等方面得到进一步的开发应用。包括:事故预测、事故对策智能分析、事故模糊分析和动态分析、系统安全状态智能评价等。随着安全信息管理机制的建立与完善，安全信息管理技术将会在各行各业的安全管理工作中发挥更多更大的作用。为实现真正的安全科学管理创造良好的条件!

［1］ 来永宝.企业安全管理概论［M］.厦门:厦门大学出版社，2003.

［2］ 崔国璋.安全管理［M］.北京:中国电力出版社，2004.

［3］ 陈宝智.安全原理［M］.北京:冶金工业出版社，2002.

［4］ 俞福成.搞好安全信息管理，提高安全管理水平［J］.电力安全技术，2003，(1):3 －4.

［5］ 陈建定.安全信息管理研究［J］.上海煤气，2003，(4):40－44.

［6］ 徐德蜀.安全科学与工程导论［M］.北京:化学工业出版社，2004.