钢铁企业生产风险监测预警系统的建立与应用

作者：朱向雷，男，43岁，工程师

收稿日期：2024-03-14

摘 要：主要介绍了钢铁企业生产风险监测预警系统的功能及应用，实时监测生产过程中的各种参数，通过数据的采集、存储、分析、传输及信息推送，及时发现和纠正不安全行为；提供历史数据查询和回放功能，便于企业进行事故原因分析和责任追溯，有助于提高企业的安全生产风险防范能力，减少事故发生的概率和影响范围。生产风险监测预警系统的建立和应用，不仅提高了生产现场的安全管理水平，而且提高企业的安全生产效率，增强员工的安全意识。

关键词：生产风险预警系统；钢铁企业；实时监控；告警信息

ESTABLISHMENT AND APPLICATION OF PRODUCTION RISK MONITORING AND EARLY WARNING SYSTEM IN IRON AND STEEL ENTERPRISES

Zhu Xianglei

（Tangshan Iron and Steel Group Co.， Ltd.    Tangshan    063000，China）

Abstract：It mainly introduces the function and application of production risk monitoring and early warning system of iron and steel enterprises， Monitors various parameters in production process in real time， Finds and corrects unsafe behaviors timely through data collection， storage， analysis， transmission and information push; Provides historical data query and playback function to facilitate the analysis of accident cause and responsibility tracing， Helps improve the enterprise's safety production risk prevention ability and reduce the probability and scope of accidents. The establishment and application of the production risk monitoring and early warning system not only improves the safety management level of the production site， But also improves the safety production efficiency of enterprises and enhances the safety awareness of employees.

Key words：production risk early warning system; iron and steel enterprises; real time protection; warning information

0    前    言

在冶金企业中，安全是头等大事。随着生产规模的扩大和工艺的复杂化，安全管理面临着前所未有的挑战，而视频监控系统在提升安全管理水平方面具有显著优势。首先，视频监控系统能够实时监控生产现场，捕捉到肉眼无法察觉的细节，为事故调查提供有力证据。其次，视频监控系统有助于远程管理。冶金企业往往拥有多个分厂或生产线，通过视频监控系统，可随时查看各个分厂的生产情况，实现远程调度和监管，提高管理效率。因此，视频监控系统在冶金企业中具有重要的应用价值，不仅可以提升安全管理水平，还可以提高生产效率和管理效率。

1    生产风险监测预警系统的作用

1）安全生产风险监测预警系统能够实时监测生产过程中的各项参数，及时发现异常情况并预警，有助于企业及时采取措施，防止事故发生。在冶金企业中，生产过程复杂，涉及多个工艺流程和设备，任何一个环节的失误都可能导致严重的安全事故。通过实时监测和预警，企业能够及时发现并解决潜在的安全隐患，降低事故发生的概率。

2）安全生产风险监测预警系统能够提高冶金企业的生产效率。在生产过程中，一旦出现设备故障或生产异常，可能会导致整个生产线停工，给企业带来潜在的安全风险。通过预警系统，企业能够及时发现并应对潜在的安全风险，确保安全生产，提升企业竞争力。

3）冶金企业建立安全生產风险监测预警系统对于提升企业的生产安全水平、提高生产效率、降低运营风险等方面都具有重要的意义。随着工业互联网和大数据技术的发展，这种预警系统的应用前景将更加广阔。通过建立有效的安全生产风险监测预警系统，冶金企业能够确保稳定、高效地生产，为企业的安全可持续发展提供有力保障。

2    生产风险监测预警系统的功能

2.1    生产风险监测系统的数据采集

充分利用和依托公司现有的工业互联网系统和网络安全系统，实现现场设备运行数据的安全采集。通过覆盖各个工序的工业互联网络将需要监控的自动化设备运行参数、阀门状态信息、告警信息等采集上来，并穿过数据中心防火墙上传到数据中心的服务器进行保存[1]。梳理各生产系统的关键参数，对高炉系统的炉基温度、炉顶压力、炉顶温度、炉顶氮气压力、水冷齿轮箱温度、气密箱温度、热风压力、冷却水压力，转炉系统的氧枪钢丝绳张力、氧气压力、氧枪进出水流量差和温度差，煤气管网压力，气柜柜容，氨站容量，氨气浓度，安全联锁、煤气浓度等关键参数进行采集。结合生产实际，由各单位工艺、生产、设备等专业人员，科学合理划分预警等级，通过将报警信息推送至对应层级的职工，实现风险预警信息的早发现、早处置，确保企业的安全稳定。

2.2    生产风险监测系统的数据存储及分析

将采集上来的数据进行存储，并将数据导入各类限定阈值、趋势变化曲线、模型分析工具等进行分析，形成分析结果存储到实时数据库中。

2.3    生产风险监测系统的数据传输过程

采集公司各工序的相关数据，在确保网络安全的前提下，将数据从工业网穿越数据中心防火墙传输到数据中心网的服务器中存储起来，内部用户可通过园区网络访问生产预警系统服务器查看设备运行情况和告警信息。同时在DMZ（停火区）设立微信推送服务器，通过互联网将设备告警信息和运行状态信息推送到相关用户的手机上。

2.4    生产风险监测系统的数据发布及推送

根据管理人员和现场维护人员需要，将各类分析结果信息和实时趋势信息通过微信公众号、终端监控界面等方式发送出去。

从而实现从数据采集、存储、分析、发布的全面自动化和智能化功能。具体数据传输过程为：采集公司各工序的相关数据，在确保网络安全的前提下，将数据从工业网穿越数据中心防火墙传输到数据中心网的服务器中存储起来，内部用户可通过园区网络访问生产预警系统服务器查看设备运行情况和告警信息[2]。同时在DMZ（停火区）设立微信推送服务器，通过互联网将设备告警信息和运行状态信息推送到相关用户的手机上。

2.5    生产风险监测系统的实时监控

生产监测预警系统具有预警监控大屏展示、固定式煤气报警仪数据显示、预警参数管理、规则编辑器、报警监控、报警处理、实时参数、查询统计、微信公众号预警信息推送功能等。

1）预警监控大屏展示功能具有8个综合展示屏，分别为综合预警看板、各区域动态预警、各事业部联锁监控。综合预警看板是将各单位的未处理的报警信息、24 h报警数量信息、预警规则分布、当日预警统计、各单位处置率统计、24 h报警趋势等数据进行显示，便于公司查看各单位的综合数据。

2）各区域动态预警界面具有各级预警信息数据显示、报警数据统计、关键参数实时状态显示等功能，此画面在区域调度室展示，便于各单位及时发现预警情况，统筹处理好预警情况，如果发现严重的生产参数异常情况，能够及时做出整体调度。联锁监控界面是将各区域关键的安全联锁数据状态进行实时显示。对安全联锁的管理在新安法、重大事故隐患判定中均进行了明确，因此此界面能够及时发现联锁是否投用，如果发现私自接触联锁的情况，可以快速发现，及时制止违法行为。

3）固定式煤气报警仪将各区域的固定式煤气报警仪的实时数据根据本单位的产线及生产单位进行分类显示，并根据设定的报警规则，进行特殊状态标记，避免了查看煤气状态必须去中控室的麻烦，一旦出现煤气超标现象，能够及时发现，及时处置。

4）预警参数管理界面具有新增、查询、修改、删除生产参数的功能，并能展示数据类型、与控制系统的同步时间、同步值、上次报警时间、备注信息等数据。通过此界面的各项功能，各单位管理人员能够随时完善对各类关键参数的管理。

5）规则编辑器是对生产参数建立预警规则的功能界面，具有新增、修改、查询、报警锁定等操作功能。每个参数根据建立的判定规则进行预警。通过此页面的各项功能，如果出现预警不准确或新增等情况，能够及时完善对报警规则的管理。

6）实时参数界面，将各生产单元采集的关键参数的实时数据进行展示，能够一目了然地查看各生产系统的关键参数的实时数值，对各系统的实际运行状态进行远程监控。

7） 报警处理界面具有根据报警时间、处理时间、处理人、报警级别、处理结果等因素进行报警数据查询显示的功能。同时还能够控制报警时电脑声音的打开和关闭功能。

8）微信公众号的报警信息推送功能，将预警规则中设定的生产参数预警信息接收人员，根据不同级别、不同班次进行精准推送，并能够在推送界面进行报警原因处理，极大地提高了各级人员接收、处理预警信息的效率，也降低了产生各类事故的风险。

9）历史数据查询功能，报警的情况跟生产状态直接相关，对于报警信息的判断往往需要技术人员通过其他系统进行操作，因此为了便于管理人員及时判断预警信息的影响，开发了历史数据查询界面，它将预警信息对应参数的历史数据进行查询的界面，为判断预警信息原因提供辅助。

3    生产风险监测预警系统的应用实践

生产风险预警系统首先将采集的参数按照低级预警、中级预警、高级预警、危险预警四级进行规则设定，其中低级预警直接推送至班组长级别，中级预警推送至作业长、班组长，高级预警推送至厂部长、专业科室、作业长、班组长，危险预警属于最高级预警，属于公司级需要督导的预警，推送至公司级管理人员，通过明确的管理分析、风险分级预警的模式，科学合理地实现对风险的全面管控。

其次，为确保预警信息推送的准确性，将一些容易产生误报的参数，如氧枪切换、钢丝绳张力、转炉冷却设备的水流量等，组织生产、设备、工艺、自动化等专业人员召开专题会议，研讨如何增加停机、检维修等状态的判定条件，确保了预警信息判定的准确性，避免因长期误报给各级管理人员造成错误的指导。

再次，建立管理办法，明确职责，各级人员在接收到预警信息后，及时督导岗位人员分析预警产生的原因，并在系统中进行填写。如果填写不及时、处置不认真、原因造假等情况，严厉追究相关责任人员责任。生产风险监测预警系统涉及的监控画面，分别设置在各单位调度室，由监控人员进行实时监控，发现问题及时督导各岗位进行处理。公司定期地对系统使用进行督导检查，对发现的预警信息处理不及时或无人处理、安全联锁随意解除等情况进行严肃考核。

4    结    语

生产风险监测预警系统通过实时监控和智能预警的结合，实现了对生产现场的全方位安全管理，确保所有安全隐患都能被及时发现和处理。通过及时纠正员工的违规行为和消除潜在的安全隐患，极大地降低了企业事故发生的概率。同时，生产风险预警系统的使用能够减轻安全管理人员的工作负担，让他们更加专注于解决实际问题，从而提高整体的工作效率。帮助企业提高安全生产水平、降低运营成本、提高管理精度并促进企业数字化转型。

参考文献

[1]    明杰.企业安全生产预警模型与应用研究[D].北京：首都经济贸易大学，2016.

[2]    齐松，陈立恒.安全生产预警系统的探索[C]//2014年十一省（市）金属（冶金）学会冶金安全环保学术交流会论文集.2014：129-130.