基于风险溯源理念的智慧EHS管理系统构建

2022-05-17穆仕芳杨耀党王燕王艳田雷孔庆端

工业安全与环保 2022年5期

穆仕芳杨耀党王燕王艳田雷孔庆端

(1.河南鑫安利安全科技股份有限公司郑州 450007； 2.河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作 454003； 3.鑫安利中(北京)科技有限公司北京 100013)

0 引言

随着社会经济的快速发展，新技术、新材料、新工艺和新装备的不断更新，相应的危险源、隐患不断增加，导致企业安全管理难度日益增大，安全管理工作难以实现“责任明确、全天候、全方位、全过程、全员参与”的目标。当前，物联网已融入生产、生活的各个方面[1]，针对危化品安全领域的难点，国家推出“工业互联网+危化安全生产”试点建设，为安全风险管理指明了发展方向。

安全科学领域大量研究表明，大多数事故都是人因所致[2-4](人的不安全行为约占80%～90%)，因此生产安全事故的主要原因可归结为安全管理失效(人的行为管理)。安全管理失效则主要源于安全管理人员在开展安全决策过程中缺少必要的安全信息[5]，导致安全管理实施过程中出现信息紊乱现象，从而涌现诸多安全问题。为弥补这一短板，近年来智慧安全在公共安全各领域的快速推进起到了积极作用，产生了基于现场的大量数据，然而由于缺乏对数据的有效分析，造成对安全管理的指导作用有限。如何将数据分析与安全管理进行有效结合，实现从风险预测到风险溯源进而形成闭环循环，对提升安全管理水平具有重要意义。

“互联网+”是利用信息通信技术以及互联网平台，使互联网与传统行业进行深度融合、创造新的发展生态的重要手段[6]。作为重要的战略资源，基于数据分析的大数据技术已经引起越来越多行业领域的高度关注。杨琼[7]、欧阳秋梅等[8-9]以重大危险源为研究对象，探讨动态智能监测监控系统、信息管理系统、救援信息系统的开发与利用。目前，大数据在安全科学领域应用过程中还存在安全数据采集支撑环境较弱、存储分散或冗余、管理格式标准不一致、安全监管部门部分信息未有效关联分析、缺乏实用的安全数据分析工具等问题[10]。鉴于此，笔者通过数据分析赋能安全管理，在此基础上构建智慧EHS管理系统+数据采集+数据分析的综合系统，实现从风险预测到风险溯源的提升。

1 大数据背景下安全生产的现状及问题

1.1 生产安全事故概况

根据国家统计局发布的各年度国民经济和社会发展统计公报，2017—2020年我国生产安全事故统计如表1所示。可以看出，我国各类生产安全事故死亡人数在2017—2020年逐年下降，这是近年来我国重视安全生产、不断强化安全生产红线意识的成果。但同时，我国各类生产安全事故的死亡人数、工矿商贸企业死亡人数、煤矿百万吨死亡人数和道路交通事故死亡人数仍然很多，依然存在生产安全事故频发、重特大事故数量较多的情况，当前安全生产工作形势依然严峻。

表1 2017—2020年生产安全事故统计单位：人

近年来，智慧安全的高速发展为保障企业的安全生产提供了新的手段、方法和途径，但是大量和安全生产有关的数据未能得到妥善处理，未能充分发挥大数据对安全管理的指导作用。

1.2 大数据背景下安全管理的不足

21世纪是大数据时代，在信息技术高速发展的今天，生产企业安全管理也有了一定的发展和变化，与此同时也存在着各种问题和不足。

1.2.1 企业安全管理的滞后

在大数据背景下，企业要制定相应的安全管理决策方案，需要在准确、正规化数据信息的基础上，尽可能多地获取相关的信息和数据，才可以有效实施决策。但实际上企业在制定生产安全管理方案时，仍然按照传统的逻辑思维方式进行相关问题的分析和探讨，未能结合现代信息技术的发展情况，未能做出科学合理的判断。

1.2.2 数据价值的判断不准确

互联网数据的飞速发展大大超过了生产企业对数据的处理加工和分析能力。越来越庞大的数据库使得企业对安全管理数据分析和整理的工作量大大增加，一些有价值的信息数据被庞大的原始数据掩埋，若不能进行更好的挖掘，很大程度上会影响企业的安全管理和安全决策。因此，为了企业的安全健康发展，针对已有的数据进行分析处理显得尤为重要。

为解决以上问题，河南鑫安利安全科技股份有限公司通过数据分析赋能安全管理，在此基础上构建智慧EHS管理系统+数据采集+数据分析的综合系统。

2 系统架构

数据分析赋能安全管理的架构示意如图1所示，主要由智慧EHS管理系统、数据采集、数据分析系统3个子系统组成。以智慧EHS管理系统所包含的24个子系统为基础，该系统一方面可以解决过程管理难以把控等问题，另一方面可以作为数据采集的基础单元，构建设备人员库、风险库、隐患库等。基于数据采集部分构建的数据子库开展数据分析，建立风险预警模型和风险追踪模型，解决安全管理短板不清晰等一系列问题，进一步提高安全管理水平。

图1 基于风险溯源的智慧EHS管理系统架构示意

2.1 智慧EHS管理系统

传统的EHS管理体系是指将组织实施环境(Environment)、健康(Health)和安全(Safety)的机构和资源等要素按照特定方式组成的有机整体，这些要素在科学、系统、先进的运行模式下有机融合在一起，形成相互关联、相互作用的动态管理体系。

智慧EHS管理平台是基于互联网思维，结合企业安全生产标准化要素设计的一套安全管理信息化系统，包括应急管理、事故管理、职业卫生管理、安全设备设施管理、重大危险源管理和高危作业管理在内，具有风险分级管控和隐患排查治理的功能。系统可通过对企业安全标准化关键元素的信息化管理，协助企业将安全标准化管理要求落实到日常安全管理工作中，解决体系建设与运行“两张皮”的实际问题，形成安全管理基础数据库。

2.2 数据采集系统

安全数据是对安全现象的记录与描述，根据这些数据可总结出安全规律。为保证安全数据的质量，需先对安全数据进行清洗和质量控制等预处理操作。企业通过智慧EHS管理平台系统开展风险分级管控、隐患排查治理、教育培训、危险作业申请等工作，系统自动对各类安全管理业务数据进行统计分析，将基础数据库采集汇总为设备人员库、风险库、隐患库，并结合法律法规库和事故案例库等，为后续的数据分析提供数据支持。

数据采集系统不仅能帮助安全管理者及时学习新的安全思想以及先进的安全管理方法，还能给安全管理者及其他安全生产成员提供安全经验教训，进一步提升企业安全管理水平。企业还可从安全数据信息中发现安全管理创新的机遇，推出新思路和新技术，创建更加高效的安全管理体系。

2.3 数据分析系统

对数据采集部分得到的系统数据库进行科学分析，研究安全数据的特征及其相互关系，并运用安全大数据技术挖掘出各种安全现象中暗含的安全规律，实现对采集数据的再利用、再扩展、再重组，建立隐患追踪和风险预警模型，通过云计算将生产设备等硬件设施与数据信息结合起来，再利用仿真及可视化技术逼真、多维度地展现各类安全生产规律，为企业安全健康发展、政府决策提供服务。

3 智慧EHS安全管理系统的作用

3.1 为企业安全生产提供技术服务

发达国家已具备比较完善的安全检测监察体系，多数企业都能将其安全生产检验数据充分利用起来，为其未来安全生产提供数据上的参照。我国安全检测和监察体系起步较晚，虽然发展迅速，但是大多数中小型企业仍然不具备独立自主的安全生产检验技术和数据分析能力，需要其他检验机构为其提供专业的技术咨询和其他服务，以此来为企业安全生产提供技术保障并确保员工的生命财产安全。此外，检验数据还能降低企业安全投入资金以及为提升企业内部管理水平提供必要信息。

3.2 消除生产安全事故隐患

通过数据分析赋能安全管理，及时淘汰企业在用的不合规设备设施、危险生产工艺、落后技术，找出企业安全管理上的漏洞，及时消除生产安全事故隐患，从各方面有效预防甚至杜绝企业发生生产安全事故，并为企业开展安全监察工作提供科学依据。当前由于部分企业的安全生产意识薄弱，安全管理不到位，生产技术相对落后，尤其是很多中小型企业在生产过程中，安全隐患随处可见，违规生产屡禁不止，严重影响了我国企业的安全生产环境和国内外形象。因此，通过数据分析赋能安全管理，不仅能改进现有的生产设备设施及工艺路线，及时消除事故隐患，而且能推进建设井然有序的安全生产环境，有助于提升我国企业的国际形象。

3.3 为企业生产安全事故调查提供相关分析依据

现有的生产安全事故数据库十分庞大，若能对其进行准确且有效的分析，可以从中找出生产安全事故发生的原因，对存在隐患的生产工艺、技术等建立相关数据库，以避免类似事件的再次发生。此外，企业生产安全事故的数据报告也能为最后事故责任判定提供有力证据。

3.4 为企业安全评价提供技术支持

我国在改革开放初期引入安全评价方法，经过40多年的发展，安全评价体系得到不断完善，安全评价已经成为我国企业安全生产工作的重要组成部分。自2002年《安全生产法》等法律法规相继出台，进一步明确了企业安全评价和安全生产的重要性。在大数据时代，通过数据分析赋能安全管理，能为企业安全评价提供科学、必要的支持。

3.5 为政府部门监管监察提供必要信息

专业的数据分析及安全评价机构能根据国家现行的生产标准、技术规范，对企业安全生产工作进行基础数据分析，形成的分析报告能为政府监管部门的监察活动提供技术和信息方面的支持。安全生产检测检验机构大多数都经过国家认证，具有相当的数据分析研究能力，可依托大数据库提供的安全基础数据，为国家制定或完善安全生产技术标准、规范提供基本的理论和数据支持，通过对分析的数据进行合理利用，还能帮助安全生产监督管理部门高效开展监督管理工作。