能源集团公司安全管控信息化平台的设计与研究

引言

能源是发展国民经济和保障人民生活的重要物质基础,能源安全是国家安全的重要组成部分。对能源集团公司生产经营而言,安全管控也是企业管理的重要组成部分。当前,大部分综合性能源集团公司均存在总部远离生产现场,作业队伍繁杂,人员素质参差不齐,监管手段单一且落后,管理层级较多,各级传递信息慢,安全风险隐患较为突出,安全管控难度大等情况,为加强能源集团公司总部对下属企业生产现场安全管控,能源企业技术工作的重心开始向信息化平台、数字化平台等技术研发方面转型升级,开展安全管控信息化平台的建设工作,对于保障能源企业生产安全具有重要意义。

本文以安全生产标准化核心管控八大要素为主线,依托互联网、云计算、大数据等技术建设涵盖安全管控业务管理子系统、安全管控可视化子系统、手机App在内的安全管控信息化平台,为能源集团公司及其下属生产企业在安全管控方面提供信息化、监控预警、远程应急指挥等应用服务,进而提升能源集团公司安全管理水平。

1平台建设需求

贵州乌江能源集团有限责任公司是省委省政府为实施省属国有企业战略性重组成立的省管大(一)型国有企业,业务主要涉及电、气、管、网等四大板块。通过对集团公司及下属企业的深入调研分析,梳理安全管控信息化平台建设主要包括如下需求:

(1)集团公司下属企业根据自身需求自行建立了SCADA、DCS、SIS、视频终端接入系统等,但基本都是独立建设,涉及的安全生产管理数据、现场监控视频数据等都分散到各个生产现场,没有集中到二级单位,导致二级单位不能及时掌握生产情况、安全管控等信息,进而导致集团不能获取相关数据。

(2)目前没有一个基于集团总体层面的集安全生产综合管控业务管理、可视化管控等功能于一体的综合管控信息化平台,支撑二级单位的数据接入,特别是安全监管视频从基层单位接入到集团公司问题尤为突出,将直接影响到"电、气、管、网"安全监管调度。

(3)集团公司在安全监控与应急救援方面缺乏信息化系统,无法快速响应现场应急救援和调度指挥,实现集团公司本部和下属企业之间的应急可视指挥、视频会议/监控、工作督察、实时交流、远程培训等功能。

2平台总体架构设计

平台依托物联感知、终端采集设备、网络设施、云平台等基础设施,以接入层、基础设施层、数据层、支撑层、应用层及展示层为核心,以运维管理、安全保障和标准规范为保障的总体架构进行设计。平台总体架构如图1所示。

(1)接入层。主要完成对SCADA、DCS、SIS、视频等系统的接入。

(2)基础设施层。由数据采集设备、网络设施、调度大厅和云资源基础设施组成,平台建设将采用混合云模式,其中公有云建设采取集团统一购买服务方式,私有云建设采取集团按需统一部署方式,网络环境依托互联网通过安全设施配置保障从而实现安全接入。

(3)数据层。整合集团公司及下属企业基础地理信息数据、视频监控数据、生产设备运行监测数据等数据,将这些多源异构数据采用分布式集成在统一的集团公司数据中心,建立数据共享、协同与利用机制。数据存储主要采用MySoL、ElaSticSearch和RediS等数据库并做集群。

(4)支撑层。主要为集团公司安全管控信息化平台上层业务应用系统提供所需的基础支撑服务,包括服务注册与发现、工作流引擎、报表工具、日志管理、调度管理中心、用户管理、权限管理。

(5)应用层。主要为用户提供所需的应用服务,由安全管控业务管理子系统、安全管控可视化子系统及手机App等应用系统构成。

(6)展示层。用户(集团公司、下属企业管理人员)可以通过台式电脑、笔记本电脑、智能手机、移动终端等设备,以有线网络或无线网络随时登录安全管控信息化平台,使用相应的应用服务。

(7)支撑体系。包括标准规范体系、安全保障体系、运维管理体系。遵照国家的各项煤矿安全生产信息化标准规范,为系统间信息交换和共享提供技术规范,便于互联、共享、互操作和扩展。构建信息安全与业务紧耦合、核心关键技术自动可控、安全工程集约化与过程规范化的信息安全体系,保障系统的安全运行。为平台接入层、基础设施层、数据层、支撑层及应用层等提供统一的运行维护和运行管理等服务。

3平台功能设计

平台基于B/S架构设计开发,主要服务对象为能源集团公司总部及下属企业,用户通过浏览器即可访问,同时配置App端、丰富的报表报告/大屏可视化等多种功能模块。

3.1安全管控信息化管理子系统

(1)工作台。提供重要业务数据可视化统计分析和快捷功能入口。包括安全排查登记、隐患台账、应急演练管理、事故报警管理、重大隐患台账、超期未整改隐患台账等快捷入口,风险隐患管控、特种设备、风险点、重大风险源等统计数据可视化展示。

(2)安全排查。包括安全排查计划和安全排查台账。安全排查计划用于制订安全排查计划,排查计划上报审批通过后,可按计划执行,具备数据台账列表查询和导出功能。安全排查台账是执行安全排查所有记录列表,具备数据台账列表查询和导出功能。当排查隐患记录后形成排查台账,被排查单位管理员可以查看待隐患信息进行整改,同时支持一键生成督办通知书,只需编辑填写部分内容,即可自动生成红头文件格式通知书下发到被排查单位。

(3)风险管控。集团公司根据下属企业创建的风险台账、风险点资源管理、风险管控清单计划、风险辨识资料管理、风险空间分布、包保责任管理,实现对风险管控数据的管理。

(4)隐患排查管理。包括隐患台账、一般隐患管理、重大隐患管理、超期未整改隐患管理。风险管控计划的计划执行责任人,按照风险管控计划内容,对企业风险点进行管控,针对风险点失控情况形成隐患记录,通过失控上报,创建隐患信息,形成隐患排查台账,集团公司可以根据管控记录所属单位进行查询监管,具有数据导出功能。

(5)三清单。根据隐患闭环流程,统计集团公司领导关注的"三清单"问题,包括问题隐患清单、问题隐患整治清单、问题隐患整改责任清单。问题隐患清单是记录风险点失控形成隐患后还未解决的隐患记录:问题隐患整治清单是被下发整改通知书的隐患清单:问题隐患整改责任清单是隐患整改后,有隐患管辖区域负责人确认后的隐患整改步骤清单。

(6)应急管理。建立应急管理预案库,系统可根据事故类型、风险等级、事故等级等参数生成符合特定场景的应急预案,当风险或事故发生时,系统自动响应应急预案,管理员根据预警预案应对风险或事故。同时预案库可根据集团实际需求进行预案库的增加和删除,以适应日益增长变化的应急管理风险。包括事故报警管理、应急处理原则、应急指挥预案管理、应急救援队管理、应急救援物资管理、应急值班管理、应急演练(应急演练计划、应急演练方案、应急演练实施、应急演练总结、应急预案备案管理、应急及消防管理台账等)、事故处置情况等。

(7)重大危险源。集团公司下属企业录入在监管部门备案的重大危险源备案信息,形成应急预案备案资料台账,集团公司可以对下属企业的重大危险源备案资料进行监管查看,具备数据台账列表查询功能和数据导出功能。

(8)安全例会。下属企业录入单位安全会议纪要,形成安全例会资料台账,集团可以对下级单位的安全会议资料进行监管查看,具备数据台账列表查询和导出功能。

(9)证照管理。包括员工证照管理和企业证照管理。集团公司可以对下级单位的企业证照资料、员工证照进行监管查看,同时具备数据台账列表查询和导出功能。

(10)特种设备管理。集团公司下属生产型(持有特种设备)企业录入特种设备信息及特种设备检维修记录,形成企业特种设备资料台账,集团可以对下级单位特种设备信息资料进行监管查看,同时具备数据台账列表查询和导出功能。

(11)从业人员管理。包括安全从业人员和特种从业人员。集团公司根据下属企业录入的安全从业人员基本信息和证照信息管理持有特种从业证照的特种人员,集团可以对下级单位的企业安全从业人员和特种从业人员资料进行监管查看,同时具有列表查询和导出功能。

(12)安全目标管理。集团公司根据下属企业填报的年度、季度、月度安全目标信息资料,实现对安全目标信息资料的监管查阅,同时具备数据台账列表查询、导出功能。

(13)安全生产责任制度。集团公司根据下属企业录入的安全生产责任制度信息,包括安全管理制度和操作规程,对下级单位的企业安全生产责任制度资料进行监管查看,同时具备数据台账列表查询、导出功能。

(14)安全智能分析。根据下属企业填报的风险管控相关信息可视化展示本企业相关数据统计与分析,包括风险隐患管控统计、安全例会、应急演练、应急预案、安全目标统计、特种从业人员、证照统计、危化品统计、重大危险源统计、风险点统计、特种设备统计、监控视频数据统计、最近12个月报警最多区域等。

(15)持续改进。系统从隐患、培训教育等模块中获取数据,采用大数据技术按月度对集团公司上月工作情况进行分析,以及时发现问题,不断完善企业的安全风险管控工作。

(16)安全教育培训。提供安全教育线上培训管理功能,包括通用培训和专业培训管理,通用培训即消防知识、急救知识等通用主题知识培训:专业培训即针对不同岗位、不同工种提供相应的专业技能培训,如特种设备操作知识培训,支持培训时间、内容、主讲员、受训员等内容自动存档,培训内容支持文本、图片、视频等格式。

3.2安全管控可视化子系统

(1)安全总览。基于GIS平台通过空间与属性数据的关联,可视化展示下属企业填报的安全管控相关数据,同时支持单击在展示数据所在企业分布情况,支持单击图标查看数据的各个企业明细列表。

(2)远程视频监控。将下属企业生产视频监控接入统一的视频监控管理平台,通过接口方式获取地址,把视频监控归属到对应企业:默认每页展示4个监控画面同时播放,每隔1min切换到下一页,页码全部切换后自动切换到下一个企业。

(3)视频列表。支持按企业及项目实体查询,列表中显示监控图标的表示该企业或项目实体已接入视频监控,点击即可查看对应的视频监控列表画面、接入视频监控数量、当前在线视频、离线视频数量,同时支持查看企业的值班信息和历史值班信息。

(4)视频报警。通过视频监控平台配置好报警类型后,通过接口访问实时报警信息,当视频监控发生报警时,自动以弹窗的形式展示报警信息并进行语音播报,同时可通过手机客户端、主机、分机、程控快速通知相关人员,如涉及的负责人、公司分管领导、集团分管领导等。

(5)视频远程指挥。根据视频监控设备本身所支持的功能,在视频列表选取一个视频监控后,加载到"远程指挥"窗口,可进行视频录制、语音对讲、云台控制、截图、视频缩放、视频回放等功能。

(6)历史告警信息。视频发生的每次报警都会被记录,支持按时间查询详细报警信息。

(7)AR全景现场。下属企业在重要生产现场配备AR全景鹰眼摄像头,依托第三方视频监控管理平台将企业AR全景视频监控摄像头接入视频监控管理平台,将第三方AR视频画面嵌入大屏,支持视频录制、语音对讲、云台控制、截图、视频缩放、视频回放等功能操控。

(8)应急救援。展示所有事故报警信息,若用户没有处理权限,仅能支持查看,不会有音效提示,不能进行报警处理:若用户具有报警处理权限,在大屏应急救援界面中会有待接警和待确认音效提示,能够可视化展示事故详情,包括当日值班、救援物资、救援队、事故处理流程、应急救援原则等信息,同时支持视频监控查看、一键启动视频会议等功能。

(9)生产流程监控。通过接入集团子公司各生产现场的工况系统、SCADA系统等的数据,按照不同类型的系统进行数据梳理后重组进行组态展示,获取生产系统实时运行数据、系统报警数据等,支持按照企业选择查看。

(10)隐患管理。以大屏为载体,可视化展示下属企业填报的隐患信息,包括隐患统计、隐患类型分析、隐患治理情况等,同时支持按企业、时间范围等条件筛选。

(11)风险管控。以大屏为载体,可视化展示下属企业填报的风险点信息,包括风险点数量统计、风险等级统计分析、风险台账等,同时支持按企业、时间范围、等级等条件筛选。

3.3移动手机App

手机App主要有App首页、应用中心、数据中心、消息、我的等5个模块,主要包括新闻资讯、新闻轮播、常用功能快捷入口、安全管控业务应用、企业数据统计、安全管控业务数据统计、消息提醒、个人中心等功能。

4平台应用分析

安全管控信息化平台已在乌江能源集团公司得到成功实施,针对集团公司和下属企业相关人员工作地点分布广、安全管控业务处理复杂的特点,利用信息化手段为载体,帮助集团公司各级人员缩短了安全管控上的空间距离,在时间上缩短了安全管控业务处理周期。通过日常安全生产管控、现场视频监控等数据,实现了集团公司远程监控及应急指挥:通过PC、移动App、大屏等多种应用载体开展集团公司安全管控应用:通过集成系统获取安全检查计划、安全风险管理、隐患台账等相关数据,打破安全管控业务壁垒,减少企业员工重复录入工作量,大大减少了人工成本:此外,基于统计可视化分析等模块,通过各集成系统数据汇集,为集团公司提供了重点场所视频和风险作业、安全事件等统计信息。总体而言,平台应用对集团公司及下属企业提高企业管理水平、加强企业集中安全管控能力发挥了重要作用。平台部分应用效果如图2所示。

5结语

本文基于乌江能源集团公司安全管控需求,采用互联网、云计算、大数据等先进技术,设计开发了面向能源集团公司的安全风险综合管控平台,实现了集团公司总部对下属企业生产设备运行状态、生产环境和生产过程的实时动态监管,同时实现了矿井灾害事故的模拟及灾害应急预案的仿真。平台的应用有利于帮助集团公司更好地建立直观感和全局观念,同时平台贯穿于能源集团公司安全管控的全过程,对保障能源企业的科学发展与现代化管理具有积极意义。笔者认为,后续可将安全综合管控平台和集团公司其他综合业务系统进行集成,采用大数据分析技术,为集团公司及下属企业提供更加全面的服务,助推能源集团公司的数字化转型。