基于智慧企业建设框架下的大渡河安全风险管控数据中心建设探索与实践

王勇飞，令狐克海

(国电大渡河流域水电开发有限公司，四川成都610041)

0 引 言

大渡河发源于青海省，流经四川西部三州两市；干流全长1 062 km，流域面积7.74万km2，年径流量488亿m3，干流规划3库28级电站，总装机约2 700万kW，位居全国十三大水电基地第5位。国电大渡河公司所属及控股、代管二级单位22个，目前公司投产装机1 108万kW，在川投运装机约占四川统调水电总装机容量的1/4；在建电站有猴子岩、沙坪二级、双江口3个电站，总装机405万kW；前期筹建项目有大渡河干流上的金川、巴底、丹巴、老鹰岩和西藏帕隆藏布流域等17个项目，总装机约1 610万kW，大渡河水电开发形成投产、在建、筹建稳步推进的可持续发展良好态势。但随着信息技术、工业技术和管理技术的飞速发展，电力能源企业正掀起一场打破边界、多方融合的全新变革，为了突破发展瓶颈和应对管理挑战，公司站在企业的角度提出了涵盖新技术运用和管理变革的智慧企业[1- 9]解决方案。

1 建设背景

2014年，国电大渡河公司站在企业整体的角度，强化物联网建设、深化大数据挖掘、推进管理变革创新，将先进信息技术、工业技术和管理技术深度融合，围绕实现企业全要素数字化感知、网络化传输、大数据处理和智能化应用，并最终使企业呈现出“风险识别自动化、决策管理智能化、纠偏升级自主化”的柔性组织形态和新型管理模式，在业内提出了建设智慧企业，开展智慧企业顶层设计。按照智慧企业顶层构架设计，将整个企业作为一个“智慧人”进行打造，使其耳聪目明、四肢灵敏、决策迅捷——将其决策管理部分视为人的头部，建设决策指挥中心，成为“决策脑”；把基层22个单位按照专业划分为智慧电厂、智慧检修、智慧调度、智慧工程等业务单元，将其视为人的四肢，建设智慧单元，成为“单元脑”；把机关专业职能部门视为人的五脏六腑器官，建设专业数据中心，成为“专业脑”。安全风险管控数据中心正是公司安全生产的“专业脑”，是智慧企业框架下的一个专业数据中心。

2 主要内容

2.1 建设目标

按照“风险识别自动化、决策管理智能化、纠偏升级自主化”的总体目标要求，以安全风险数据管理为主线，通过大感知、大传输、大存贮、大数据、大分析等支撑，搜集、分析、挖掘和应用安全风险数据，确保“人、机、料、法、环”五要素在生产活动全过程、全天候中保持最佳匹配，实现全面智能化的安全风险管控。

2.2 总体架构

整个中心按大感知、大传输、大存贮、大数据、大分析的技术要求，构建以下五个层次，分别为：基础设施层、应用支撑层、数据资源层、业务应用层、系统门户层。

2.3 运作机制

运作机制可概括为“112235”，即：一个数据中心，一套安全管理运行机制，两个端口(公司端、基层端)，两种操作模式(电脑PC端、手机APP端)，三大支撑体系(基础支撑平台、应用支撑平台、信息安全平台)，五大业务模块(风险管理模块、违章管理模块、专项管理模块、综合管理模块、可视化模块)。

2.4 建设内容

安全风险管控数据中心主要包含了风险评估、人身风险预控、风险统计、动态风险、评估表等风险管理；违章识别、人员定位、库坝水情、安全带与安全梯、安全帽等违章管理；隐患排查、危险源、外包工程、作业管理、特种设备、工器具、危化品、保卫管理、消防管理、职业卫生、应急管理、电站基本信息等专项管理；责任目标、人员机构、安全投入、制度标准、教育培训、安全荣誉、安全文化、事故事件、决策分析、安全绩效等综合管理及可视化等五方面内容。

2.5 主要功能

2.5.1 公司端

一是连通公司本部、基层单位统一安全管控系统，实时预警安全风险；二是全面覆盖公司、公司所属基层单位的各类基础、业务和监管的数据中心，及时解决问题；三是形成硬件网络体系、应用支撑体系、信息安全体系；四是覆盖公司、公司所属基层单位管控业务的基础业务平台、核心业务平台、决策支持平台和移动应用平台。

2.5.2 基层端

(1)用信息化技术和移动终端提高各级安全管理人员工作效率效能，为基层员工减轻负担。

(2)强化部门、班组落实安全生产主体责任，推动员工尽职尽责。

(3)把问题解决在基层、把隐患消灭在萌芽状态，用信息技术推动安全生产隐患排查真正落地。

(4)工作提醒自动化、信息处理电子化、隐患排查标准化、安全巡检移动化、岗位责任明确化、绩效考核定量化。

2.5.3 手机端

手机端与PC端共用系统生产数据，紧密结合安全重点业务，从数据一致性、协同性、便捷性、易用性、客户体验等方面进行设计、实施。一是通过移动APP实现现场交底，作业前风险分析预控；二是及时接收系统提醒，移动审批，缩短流程审批时间；三是实现隐患排查现场检查快速上报，提高现场工作效率；四是灵活便捷，随时随地可查询安全风险状况。

3 主要创新点

3.1 风险预警的创新

依据半定量评价法“风险值(R)=可能性(P)×严重度(S)×暴露率(E)”，建立了风险动态评估模型，可实时反映各生产区域的风险值。区域风险值R由基础风险J和动态风险D组成。

R=J+D

基础风险数值来源于区域内各类风险，包括安全隐患、危险源、建筑物、设备、环境、火灾、职业卫生、治安等方面的固有风险。

动态风险数值则与区域内工作票、操作票等作业活动关联，分值由“两票”的作业性质、危险因素、工器具、个人防护用品、作业人员等计算得来。

D=k·(T+M+P+Q)+B

式中，D表示工作票/操作票动态风险值；k为人员数量加权值;T为工器具类风险评估值;M表示材料与物质风险评估值;P为人身风险及评估值;Q表示作业前风险及评估值;B是违章风险评估值。

3.2 智能产品的创新

自主研发了智能安全帽[10]、安全梯、安全带等智能产品。其中智能安全帽除了具备普通安全帽的功能外，还整合了头灯照明、视频监控、身份识别、组网对讲、精确定位与违章提示等功能。智能安全梯能够检测现场作业中不按规范移动或摆放安全梯、无人扶梯等不安全行为。智能安全带能够智能检测到作业人员未扣好挂钩、锁扣或在高空作业出现“低挂高用”的违章行为。

3.3 管控模式的创新

通过危险源分类、各级岗位人员安全职责编码，自动将识别出的风险按照风险大小分配至危险源管控具体责任人，将安全风险分级管控模式智能化、高效化。

3.4 人员管控的创新

通过超宽带无线精确定位的逻辑判断实现“作业(操作)人员走错间隔进行作业(操作)”、“人员跨越遮栏或移动遮栏”、“人员进入生产现场不带安全帽”、“工作票许可未到现场安全交底”、“非运行人员操作设备”等违章行为的自动识别[11]。

3.5 业务精简的创新

通过对业务数据的挖掘和联动，自动生成日常所需统计报表、分析报告以及安全管控模型、现场管控模型、安全目标责任制等绩效评估报告等，减少日常事务性工作量，提高工作效率。

3.6 现场管理的创新

通过多种角度展示作业情况，包括电视墙监控展示、三维厂房展示等方式，便于管理人员快捷的了解生产现场的作业情况，统筹安排作业进度，分配系统资源，提高管理效率。

4 关键技术

4.1 智能视频分析技术

通过现场分布的摄像机采集现场作业(操作)人员的分布情况、行动轨迹、作业行为、工作任务等信息(“如进入生产现场未规范佩戴安全帽、擅自跨越(或移动)安全遮栏、工作许可未到现场安全交底、作业(操作)人员走错间隔等”。)依靠网络、光纤传回监控中心，通过智能视频分析系统按照预置的规则对采集到的信息进行实时的对比分析，当不满足预置规则时，按照分级报警规则自动推送至相关部门和人员。

4.2 超宽带跟踪定位技术

采用具有很陡上升和下降时间的冲击脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽，通过在安全帽上加装电子标签为介质，在厂区及各个作业面加装定位基站，作业人员佩戴安全帽经过个区域及作业面时，对作业(操作)人员的行动轨迹、位置信息进行轨迹跟踪和定位，并将信息传输至后台，预先设置好的作业(操作)路线、位置进行比较，发生错误时及时推送报警信息至相关管理人员、当事人，防范走错间隔和误操作等安全风险。利用超宽带技术来实现跨越间隔、走错间隔、非运行人员操作设备和两票交底等功能，定位精确度可达0.3 m以内。

4.3 智能安全用具技术

对电站安全用具柜进行信息化改造，加装行程开关、重力开关、超高频读头，实现未经授权的开启、取用预警。对重要安全用具如短地接地线、绝缘工器具、安全带、灭火器等黏贴超高频电子芯片或二维码标牌，实现设备领用、归还登记、超期预警的电子化管理功能。

5 主要成效

通过实施安全风险管控数据中心，依托物联网、互联网和移动互联，对“人、机、料、法、环”五要素的安全风险开展实时在线监控，并通过智能预测预警功能，实现扁平化的分级管控，确保了风险预警及时准确、安全隐患及时消除，共排查整治并消除隐患16 773项，成功经受住了2017年“6.15”百年一遇超大洪水考验，同时也是自公司成立以来经历过的最大洪峰流量，有效应对了九寨沟“8.8”7.0级地震和多次地质灾害，顺利完成了党的十九召开期间的安全保电工作，圆满实现了安全生产“零事故”目标。目前，国电大渡河公司日常工作更加规范、运行体系更加健全、责任界定更加清晰、安全意识更加牢固、措施执行更加到位、风险防控更加有力、痕迹记录更加便捷、绩效考核更加高效。截止2017年12月31日，公司连续安全生产天数达4 507天。

2017年6月15日，大渡河上游连续遭遇强降雨，上游水位快速上涨，上午8时大渡河上游猴子岩丹巴水文站洪峰流量达到百年一遇洪水标准，最大洪峰超过5 100 m3/s，当地企业及人民群众的生命和财产遭受重大损失。国电大渡河公司在汛情发生后，当即启动II级应急响应，成立了“抗击二十年一遇及以上大洪峰应急指挥部”，统筹协调抗洪抢险工作，同时明确保人身、保设备、保重点部位的方针，全面进入24小时应急状态。为获取准确的水情、雨情讯息，公司依托安全风险管控数据中心，开展7日内气象信息滚动预报，这些来源于中央气象台、美国气象局、欧洲气象中心2万余个格点以及大渡河干流上分布的105个测报站的实时数据，进入数据中心滚动海量计算，以日预报精度95.1%的准确率精准预测(行业内平均预报准确率约80.2%)，提前预泄各站水库水位，腾库拦洪，提高流域防洪能力。为确保洪峰过境时库岸边坡的稳定，安全风险管控数据中心通过布设在流域的15 633个监测点，对大坝、边坡大数据进行了实时分析判断，提供实时预警，提前采取防控措施。通过以上有力措施，国电大渡河公司成功经受住百年一遇大洪峰考验，同时也是公司自成立以来上游最大洪峰。

6 结 语

在国家加快布局新一代人工智能发展的新形势下，智能化的安全风险管控数据中心是现代企业安全管理的发展趋势，海量的实时数据及历史数据背后还潜藏着重多、重大的安全生产规律，大渡河公司将继续探索实践，不断提升辨识、评估、整治以及防范安全风险的现代化管理水平，使企业达到“风险识别自动化、决策管理智能化、纠偏升级自主化”。