信息化在预防预警机制中的应用

文/卢献瑞 王强

企业迫切需要建立完善的安全生产预防预警机制，尽早发现并消除事故隐患，而完善机制需要预警信息系统的支持。通过完善安全预防信息管理系统，实现事故的事先预控，关口前移。

防患于未然是安全生产管理的关键，而目前大多数企业安全管理仍为“被动应对型”，重点仍是在事故发生后的肇因分析，无法体现“预防为主”的思想，因此，企业迫切需要建立完善的安全生产预防预警机制，尽早发现事故隐患，及时采取预防措施，减少事故发生，这对于企业安全生产具有十分重要的意义。而完善的安全生产预防预警机制的建立需要预警信息系统的支持。

根据原国家安监总局安全生产标准化工作要求，及其安全风险管控和隐患排查治理双重预防机制指导意见，中海化学海南基地逐步构建完善了安全生产预防预警系统。该系统采用分级管理方式，满足各管理级别对风险管控、隐患排查、事故管理、资格证件等管理和决策参考，实现基地本质安全和信息化的有机融合，有效改善基地安全管理手段，实现事故的事先预控、关口前移。

安全生产预防预警机制概况

预防预警机制是以危险源为起点，风险管理为主线，隐患排查治理为界面，充分利用信息化平台，运用HAZOP（危险与可操作性分析Hazard and Operability Analysis）、RBI (基于风险评估的设备检验技术Risk Based Inspection）、JHA( 工作危害分析Job Hazard Analysis)等手段，把风险控制在隐患形成之前、把隐患消灭在事故前面，实现安全风险自辨自控、隐患自查自治的工作体系（见图1）。

信息化技术的应用（见图2）

本质安全信息化

1.机组状态监测系统

功能：主要用于大机组和动设备状态监测和事件故障诊断。过程控制系统允许用户以实时方式了解、诊断、控制过程状态。

2.机泵状态监测系统

功能：通过无线的监测仪器对企业重要动设备的运行状态（温度、压力、位移、振动等）进行自动实时监测、采集和存储，并通过软件的辅助诊断功能，触发自动报警。使设备管理人员实时、准确地掌握设备状态，第一时间发现隐患，做到事前预防、预知检修。

3.基于风险的检验（RBI）

装置及设备检验：2007 年以前，海南基地装置设备检验严格按照国家要求开展相关定期检验工作。基地作为中海油的首家试点单位，主要装置于2007 年开展了基于风险的检验（RBI）新技术应用，提高了设备检验的针对性、有效性，以及检验周期的合理性，确保了设备的本质安全和装置长周期安全运行。

图1 安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制工作流程

图2 安全生产预防性监控网络的总体架构

RBI 的主要目标是增长生产周期，增强个人安全、优化检验策略和节约维修成本。它的工作核心是分析设备/管道的失效后果及失效可能性，评估设备/管道风险，以此为依据，结合设备/管道的现存状态提出有效的检验策略，优化管理。

4.红外呈像

红外高温监测：自动采集重要运行高温设备温度，对系统检测到的设备温度异常时的红外热像数据、缺陷报警信息，通过列表形式展示，实现相关查询、查看、生成报表、实时监测操作等功能。

5.工艺操作

（1）DCS 集散控制系统

功能：通常采用若干个控制器（过程站）对生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。生产控制操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令，在数据超过正常值后报警。

（2）ESD 紧急停车系统

功能：当生产过程发生危险情况时，自动地按照预先设定的安全功能规范进行保护，以防止危险事故的发生或者减轻其后果，是安全管控的最后一道防线。

（3）WPKS 生产管理系统

功能：将生产装置DCS (分布式控制系统Distributed Control System)及其他控制系统的实时数据通过先进的网络技术和通讯技术采集保存到实时数据库，实现了各级生产工艺管理人员对生产装置的即时监视，并根据管理需要自动生成各类生产报表，为提高基地生产管理水平提供了强有力的技术支持。

（4）生产提示平台

功能：实时采集各种生产数据，当发生报警时能自动分析判断故障，并结合专家措施库给出处理措施，还可对重要报警进行分级管理。

开、停车过程及重点参数监控，旨在监控开停车过程、重要工艺及设备参数。目标是实现在装置停车过程中或停车检修期间的设备安全监控；更加合理地实现对开、停车过程中，重要操作的标准化指导；实现对培训及案例分析的指导，完善模拟平台的建设。

（5）HAZOP

功能：以系统工程为基础的、一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法，通过分析生产运行过程中工艺状态参数的变动，分析影响及可能导致的后果，找出原因，明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。实现各类生产数据集成，实现生产、装备和安全数据的智能搜集；实现企业知识固化。整合现有信息系统，消除信息孤岛，实现信息集约化；辅助操作人员，及时分析处理故障。

隐患排查信息化

1.工业电视监控

功能：用于对全厂主要生产环境及重要设备相对集中的区域进行监视。通过该系统各级管理人员都能实时监视到相关监视区域的所有图像。操作人员可以在任意一台屏幕上显示任意一个摄像机的图像，并对所有的图像进行控制、编组切换、多画面分组巡视等。

2.可燃气体监测系统

功能：用于对生产过程中容易产生甲烷气、氢气、氨、二氧化碳等有毒可燃气体的区域、设备进行实时在线监测。通过该系统，生产运行人员可以实时地了解现场重点区域有毒可燃气体浓度，超过设定值立即报警，防止出现爆炸或中毒事故发生，保证安全生产。

3.人工泄漏检测仪

功能：生产部门现场操作人员巡检携带移动可燃气体检测仪，每月对静设备管道、法兰、阀门等位置进行泄漏检测，对系统盲点、危险区域进行补充完善。

图3 风险评价表（风险度R=S×L）

4.电子巡检系统

功能：指导操作人员对设备定点、定时、定路线进行检查，在巡回检查中通过看、摸、听、闻等方式，检查设备运行状况，生成检查记录，若发现问题，及时在SAP 管理系统中创建通知单由技术监督处理。

5.隐患登记

功能：在安全信息管理系统隐患登记模块中，每个隐患登入时可选择严重性（S）、可能性（L），即生成该隐患风险度（R），当风险度在11 以上时辨别为重大隐患，系统会自动识别并分类形成风险气象图，从而加强隐患管理（见图3）。

应用价值

中海化学海南基地安全生产预防预警系统主要分设备本质、隐患排查、风险管理模块，以危险源辨识、风险评估、监测检测、专项排查和常态巡检的数据为基础，全员、全过程参与完成现场安全隐患的信息采集、实时传输、排查整改和隐患消除，根据系统学和安全科学的基本理论和方法，建立数学分析模型，确定预警阈值和相应的预警等级，通过计算机编程，实现自动计算预警指数、预警等级，自动生成预警指数图和预警报告等功能，实现对未来的安全生产趋势进行预测、预警，及时发布安全生产预警信息，使企业及时、有针对性地采取事前预防措施控制事态发展，最大限度地消除和降低事故发生概率及后果的严重程度，从而帮助企业建立具有“报警”能力的安全生产系统。

系统具有以下三大优势：

一是全面、综合的管理要素预警模型。基于风险管控、隐患排查、安全培训、应急演练、事故管理等安全管理重点指标，缜密分析指标间的相关性，相互作用机理，得出科学、合理、有效的数学模型。

二是有效提升企业安全管理水平。据企业实际应用统计，事故隐患排查效率提升10%以上，隐患排查整改率提升20%，未遂事故比例下降20%。

三是简单、直观、有效地指导实际安全生产工作。安全仪表盘、预警指数曲线、自动生成的交互式预警分析报告，可从宏观到微观，全面直观展现企业安全管理问题，提高安全管理效率。

建议与想法

海南基地安全生产预防预警系统的建设应用，进一步强化了基地本质安全，提升了安全生产整体预控能力，但仍存在着诸多问题有待解决。

信息系统数据分析和预警能力仍比较薄弱

以满足当前开展业务的信息化存档需求为主，仅提供简单的查询与统计功能。以隐患排查为例，当前系统多以查询、统计为主，而不能对具体隐患进行分类统计，无法针对不同类型隐患进行相互比较，也无法对同一类型进行趋势分析等，无法更好地发挥隐患排查对于提升安全生产水平的作用。

需要建立完善相关管理制度

在相关管理制度中，应明确规定各管理部门和生产单位在安全生产预警中的责任与义务，明确界定相关职能与权力，为建立安全生产预警机制提供制度保障。

必须建立统一系统标准

建立生产预警机制的规范、标准或指导性意见，建立单位安全生产预警机制，最终要实现生产单位与各管理部门的预警系统联网对接，建立一套普遍适应的预警系统标准或规范是必然的选择。

建立健全预警机构

为保证预警机制高效运转，并切实达到对隐患正确辨识、防错、纠错、治错的目标，各职能部门和生产单位必须建立健全预警机构和保证体系，才能保证完成从宏观管理、日常监控、收集各类信息到分析、判断、评价；从制定措施、监督实施到跟踪确认、彻底消除。这一整个过程必须保持紧密衔接，并相辅相成。

需要分步实施重点先行

可制定相关工作计划，依托现有预警监控系统，实现系统间的对接、整合，分步建立安全生产预警系统，并在重点生产单位先行试点，再推广到其他单位，逐步建立完善安全生产预警系统。