基于公有云的企业安健环管控平台建设.pdf
第 44卷 第 8 期 2018年 8 月 工矿自动化 Industry and Mine Automation Vol. 44 No. 8 Aug. 2018 文章编号671-251X201808-0015-05 DOI 10. 13272/j. issn. 1671-251x. 17333 基 于 公 有 云 的 企 业 安 健 环 管 控 平 台 建 设 韩安1 1.中煤科工集团常州研究院有限公司, 江 苏 常 州 213015 2.Tiandi Changzhou Automation Co. , Ltd. , Changzhou 213015, China Abstract In view of problems that there was no standard for sccurity management and supervision was backward in terms of safety control, occupational health and environmental protection in current enterprises, construction plan of enterprise health, safety and environment HSE control plat based on public clouds was proposed. Physical architecture and functional architecture design of the plat were introduced, and key points, key technologies of plat construction and plat advantages were analyzed. Planning, exccution, inspection, and action PDCA management and control system are used to combine real-time dynamic monitoring with daily static business management, event/ accident drive is applied to achieve rapid response, and emergency management and emergency response are adopted to achieve auxiliary emergency rescue under catastrophic conditions. Continuous optimization of HSE overall dynamic assessment and control indicators and implementation process is achieved by convergence of indicator plan, implementation efficiency, control effects, and other factors, then strength and depth of management and control are improved. The plat fully utilizes technical advantages and operation and maintenance modes of cloud computing and the Internet of things, reduces construction cost 收稿日期 2018-05-17;修回日期 2018-06-28;责任编辑 胡娴。 基金项目 企业技术创新项目( 2017GY004。 作者筒介 韩安“E82 男 , 陕西泾阳人, 工程师, 现主要从事煤矿信息化产品规划与管理工作, E-mail3775209003qq. com。 引用格式 韩安. 基于公有云的企业安健环管控平台建设工矿自动化, 2018,4485-19. HAN An. Construction of enterprise HSE control plat based on public clouds[J]. Industry and Mine Automation, 2018,44 8 15-19. 16 工 矿 自 动 化2 0 1 8 年 第 4 4 卷 and operation and maintenance difficulty of the HSE project, and improves regulatory efficiency and supervision depth. Key words HSE control plat; public clouds; cloud computing; Internet of things;PDCA system 〇 引言 我国中小型企业数量巨大, 企业类别多, 企业安 , 安全意识不到位, 造成我国 安全事故 频发, 人员及经济 严重, 安全生产监管工作压力 大 。因此, 创新安全生 理模式, 是 政 府 及 强 安全生产监管、 改善安全生产形势 。 安 控平 于政府安全监管部门/集 团公司/工业园9 安 控 - 、 护等方 安 、 安全意识不到位、 安 控 无 标 准 、 监 落后 及应用 , 通过 网、 云计算等信 、 安全 和环境( Health,Safety h Environment, HSE管 控平台, 实 风险点辨识与跟踪[1]、 风险点实时 监测、 安 检[2]、 风险分级管控、 事故隨 理 、 职业监控管理、 环保监测、 辅助应急 过程体 系 理 , 从而实 安 知、 即时 控分析[3]。 文分 计算架 式与 技术优势, 提出 于公有 安 管 控平 方 。 1 平台物理架构平台物理架构 基于公有云的企业安健环管控平台利用云计算 的弹性可扩展、 高 计 算 力 - 性等优势[4], 结合 运 营 商 提 供 的 边 界 网 关 协 议 ( Border Gateway Protocol,,BGP网络及不间断运维服务,,实现安健 环监管业务的持续 。平 理架构如图1 所示。 图 1基于公有云的企业安健环管控平台物理架构 Fig. 1 Physical structure of enterprise HSE control plat based on public clouds 平台面向企业安 过程执行及监督管 理 , 其功能包括风险点实时监测预警、 日常安全监管 与 分 估 。风险点实时监测 实 区 中的模拟或 装置( CO、烟雾、 〇 2、、 湿度、 粉尘、 设备 装置) [56]的 实时监测, 利用 区 有线网络、 WiFi或 4G 无线网络, 通过专网或 网 到公有云服务 器中。 云计算中心为政府安全监管部门/集团公司/工 业园区/企业用户提供4G 或 WiFi移动 、PC终 下的安 控 应用。 0平台功能架构平台功能架构 于公有 安 控平 于安 健环管控理论, 结合计划、 执行、 检查、 行 动 ( Plan- Do-Check-Action,PDCA管控体系[6 - 7], 将实时动 态监测与日常 理相结合, 应用事件/事故 驱动实现快速响应, 通过应急管理与应急响应实现 灾变 下 助应急救援;融合指标计划、 执行效 率 、 管控效果 方 , 实现安 动 估及管控指标与 过程的不断优化, 控力 与 [8]。平 架构如图2 所示。 control plat based on public clouds “ 风险点 与预警管控。实现对企业风险 点的辨识、 登记、 跟踪、 统计、 分析、 上报 过程管 理 。采用任务工序分 风险点 , 从人、 机 、 环 、 管方 分析, 建立风险点编码库。结合 企业生 风险分级管控, 形成红、 橙 、 黄、 蓝 4 级风险等级, 明确风险管理对象、 管理标 理 措施, 依 位 , 落实到人, 通过风险点实时监 测 、 重点监控、 日常安 检 , 实现重大 安 风险 重点 控及分级 。 “ 安全生产标 理 。根据企业业务范 安健环执行效果评估、监测与纠正、预防 事故/事件管理| | 应急管理与应急响应| 相关方 管理 危险作 业管理 环境 保护管理 特种作 业管理 特种设 备* 验 风险点 实时监测 风险点 辨识 日常安 全巡检 教育 培训 职业健 康管理 隐患闭 环管理 安全生产 标准化 危化品 管理 安健环综合业务管理 _________________安健环管控理念及方针_________________ 图2 于公有 安 控平 架 Fig. 2 Functional framework of enterprise HSE control plat based on public clouds 能力要求与培训能力要求与培训 组织保障管理组织保障管理 2 0 1 8 年 第 8 期韩 安 基 于 公 有 云 的 企 业 安 健 环 管 控 平 台 建 设 1 围, 应用不同行业的安全生产标准化检查标准, 进行 企业日常安全生产标准检查及考评管理, 基于安全 生产标准化各项内容进行综合考核, 形成全过程的 动态安全标准化监督。 3事故隐患闭环管理。实现日常安全管理活 动如安全事件确认、 安全隐患检查、 安全生产标准化 检查等的登记、 “ 五定” 、 处理、 复查、 闭环等全过程管 理[ 8 E], 实时反映及跟踪每一条隐患处理状态, 通过 流程驱动方式实现各隐患处理环节的消息推送提 醒 , 增强隐患相关单位及业务科室的协同处理能力, 实 现 隐 患 信 息 的 快 速 传 递 及 隐 患 处 理 过 程 的 规 范化) 0] “ 职业健康管理。基于员工的岗位体系, 实 现职业病危害因素检测和员工体检数据管理, 动态 更新员工职业健康监护档案) 1], 展示异常地点和异 常员工, 并对异常人员换岗提醒;根据岗位配置劳保 用品发放标准, 生成劳保用品年度、 周期性发放计 划 , 实现劳保用品在线领用管理。 “ 环境保护管理。实现企业危害物或污染物 排放监测系统数据的集成与上传, 结合废弃物从产 生、 登记到临时储存管理、 处置的流程化管理, 对废 弃物的储存数量进行监控, 达到预警值时进行提醒。 “ 辅助应急救援管理。实现企业各项应急救 援措施及救援资源的信息化管理, 包括综合应急预 案、 应急组织、 应急物资库及救援物资分布、 专项应 急预案、 应急演练计划与演练评估的管理;实现各类 应急救援信息的共享管理, 在灾变情况下为救援人 员获取全方位的现场信息, 包括救援物资分布、 灾害 区域人员、 现场环境参数、 人员逃生路线等, 用流程 化预案辅助救援指挥人员进行应急调度) 213]。 “ 安健环看板与评估。实现风险分级、 事故 、 工 、 护 安 务模块数据的多维度统计分析, 以台账、 报表、 分析 图表等形式构建领导看板, 实现各项指标的可视化 展示; 应用多指标综合评估法, 将安健环多个业务的 不 标 性 , 安 标 估模型, 判定企业安健环综合状态, 若发现评估结果 不正确, 则进行原因分析和模型改进。 3平台建设关键点 “ 建设多用户多层级组织架构及权限控制。 同一架构下的基于公有云的安健环管控平台需满足 政府安全监管部门、 集团公司、 工业园区及多企业单 位的使用要求。因此, 在传统权限管理基础上增加 单位注册、 组织架构分层、 层属关系等模块, 在业务 数据流转过程中, 应用数据域实现不同单位之间的 单位不 理层级 分级 控 。 “ 研发一套将企业生产现场监控数据可靠、 高速、 低成本接人平台的数据采集与传输装置, 实现 基于标准数据通信协议的现场数据采集, 并具备有 线网络、G 及 WiFi网络等多种数据传输方式。 “ 建立作业区域网格化管控方法。建立企业 作业地点网格化划分原则及方法, 明确各网格区域 风险点、 风险 控 、 任、 区域避灾与逃生线路、 异常事件的网格捕获, 有 效解决安全管控死角及责任不明确等问题。 “ 建立事件/事故驱动的响应及确认方法。 构建多源异常事件触发池, 通过视频、 短消息、 微信、 移动桌面信息等多种推送手段, 形成各类事件/事故 驱动型的安全确认与响应方法, 网格安全管理员通 过视频或现场确认等手段, 进行事件/事故的安全确 认及排查, 对各类异常或者伪异常事件进行流程标 准化闭环管理, 确保各类安全事件能够得到及时 。 5 建 立 基 于 RFID Radio Frequency Identification, 射频识别) 无源卡的企业密集地点标 识网。风险点管控、 风险分级管控、 安全巡检、 安全 生产标准化、 人员行为、 应急预案等业务均与地点属 性相关, 需要基于作业区域网格化原则及方法对企 业作业地点进行现场标识。企业所涉及的标识地点 较多且具备唯一性。鉴 于 RFID无源卡具有成本 低、 安装方便、 唯一性识别等特点, 选 用 RFID无源 卡构建企业密集地点标识网。企业安全巡检人员使 用安全巡检记录仪, 通过刷巡检路线中的某一个 RFID , 区 网 单式 标 检 , 如 实记录其检查轨迹、 履职情况。 4平台建设关键技术 “ 事故隐患流程驱动技术。事故隐患闭合管 理 及安 监 部 及 层级、 部 及 角 , 理级 害级 , 包 “ 改 责任人、 定整改措施、 定整改完成时间、 定整改完成 人、 定整改验收人” 的“ 五定” 措施不同, 隐患处理流 程不同。为高效地实现事故隐患的闭环管理, 采用 工作流驱动技术, 按照流程节点, 通过移动桌面消 息、 短信、 计算机桌面等手段进行事务提醒, 并根据 事 级、 理 、 效性及 理效果 18 工 矿 自 动 化2 0 1 8 年 第 4 4 卷 消息提醒。 2网格化风险点动态和静态因素的实时监测 及综合分析技术。风险点当前状态的判定数据来源 包括快速变化的现场传感器监测的动态数据和缓慢 变化的人工巡检数据。采用静态巡检的质变原则加 动态实时监测的量变方式, 实现动静多因素的风险 点状态评判与分析, 客观反映风险点安全状况及风 险走势。 “ 多指标安健环管控效果的综合评估技术。 安健环管控效果评估的核心问题是确定有效的评估 指标体系, 科学地、 客观地、 合理地、 全面地反映安健 环所有因素。评估方法主要有两类 一是基于风险 点( 事故) 风险值的评价法, 运用三类风险点理论、 层 次分析法和模糊数学等原理对各网格区域内的主要 风险点( 事故) 进行分析, 根据事故发生的可能性及 其后果严重程度计算风险值, 最终评价区域风险; 二是基于危害因素的评价法, 从人、 机、 环 、 管等方面 找出影响安健环的主要因素, 构建评价指标体系, 利 用模糊理论、 灰熵分析法等理论和神经网络等工具 进行评价。结合网格区域风险点风险值评价法和单 一风险点危害因素的评价法, 建立人、 机 、 环、 管多维 度的综合评估指标模型, 动态地进行企业安健环状 估 。 5平台优势分析 基于公有云的安健环管控平台与传统单一的安 全管理系统、 安全监管系统相比, 在架构设计与运营 模式上, 充分体现出云计算的优势及安全监管模式 的创新。主要体现在以下方面 “ 采用“ 互联网 ” 的新型安全监管模式, 使 得平台应用分工明确。云计算提供商提供稳定可靠 的基础运维服务, 产品提供商专注于业务的实现与 日常技术性运维, 而监管人员专注于监管业务应用, 有效降低了运维服务成本, 安健环业务应用更加 便捷。 “ 以风险点管控为核心, 将风险点动态监控 与日常安健环业务融合, 从人员履职、 部门履职、 网 格化安全状况、 风险点受控状态等维度进行量化与 综合评估, 形成一套动静结合的评估及预警模型。 “ 实现了风险点监控及预警、 隐患闭合管理、 违章管理、 职业健康管理、 环境保护管理等安健环业 动 动 理 。 “ 业务应用人员可便捷地通过各种终端掌握 安健环状况, 并通过消息推送实时获取各类事件/事 故异常信息。 “ 基础运维及平台建设均采用租用模式, 提 供标准化的安健环管控业务, 保证平台长久性的技 术升级及运维服务, 规避一次性建设的投资风险。 7结语 安 控平 事 理 为 , 以企业安全生产标准化评定标准为指导, 结合安全 生 、 、 护 系 , 安 理的控制点进行提取梳理, 通 过 PDCA管理方法对 常安 标 , 维 化评估, 全面反映企业安、 健、 环业务管控过程中指 标计划、 执行过程效率、 管控效果。基于公有云的企 业安健环管控平台建设, 充分应用公有云计算中心 维平 , 使得 维 单专 , 有效 安健环业务监管效率, 提升企业安健环管理水平。 参 考 文 献 ( References 1 *杨 善 林 , 罗 贺 , 丁帅. 基于云计算的多源信息服务系统 研 究 综 述 [R ].管 理 科 学 学 报 , 2012, 155 83-96. YANG Shanlin, LUO He, DING Shuai. Survey on multi-sources ination service system based on cloud computing]. Journal of Management Sciences in China,2012,155 83-96. [2 ]孙鹏 . D T 火 电 企 业 安 健 环 ( HSE管 理 应 用 案 例 研 究 [D ].沈 阳 沈 阳 大 学 , 201; [ 3 ]李 文 奎 . 基 于 建 设 与 运 营 一 体 化 的 货 运 铁 路 H SE管 理 体 系 研 究 [D ].石 家 庄 河 北 科 技 大 学 , 2017. [ 4 ]罗 俊 辉 . 企 业 安 健 环 管 理 系 统 研 究 与 具 体 应 用 [ ] . 门 窗 , 20173226-227. LUO Junhui. Research and application of enterprise security ring management system [ J ]. Doors and Windows, 2017“ 226-227. [ 5] 王 渊 , 韩 安 , 晁晓 菲 . 煤炭集团公司生产安全调度指挥 管 理 平 台 的 建 设 构 思 [J ].工 矿 自 动 化 , 2012,3 8 “ 26-287 WANG Yuan , HAN An , CHAO Xiaofei. Construction ideas of management plat of production safety dispatching of coal enterprise group[J]. Industry and Mine Automation , 2012,383 26-28. [6 ]冯 伟 功 , 彭 文 亮 , 唐 佳 林 , 等. 基 于 RFID和 GPS技术 的电力设备巡检系统设计与实现 [J ].装 备 制 造 技 术 , 2012272-74. FENG Weigong, PENG Wenliang, TANG Jialin, et al. Based on RFID and GPS technology to power equipment inspection system design and realization [J]. Equipment Manufacturing Technology , 20122 第 44卷 第 8 期 2018年 8 月 工矿自动化 Industry and Mine Automation Vol. 44 No. 8 Aug. 2018 文章编号671-251X201808-0019-05 DOI 10. 13272/j. issn. 1671-251x. 2018020043 区 域 瓦 斯 治 理 方 案 及 效 果 分 析 胡智芳 中煤科工集团重庆研究院有限公司, 重 庆 400037 摘要 以平煤十二矿为研究对象, 针对其己15- 17220工作面由于深部开采导致突出煤层瓦斯压力大、 透 气性差、 区域瓦斯治理的消突效果不理想及煤巷掘进速度缓慢、 回采工作面接替紧张等问题, 提出了“ 穿层钻 孔 水力冲孔” 的区域瓦斯治理方案, 并对区域瓦斯治理效果进行了检验分析与指标验证, 得出如下结论 残 余瓦斯含量和压力分别降低至5. 57 m V t和 0. 40 MPa,均低于防突规定的临界值, 达到了煤矿安全开采的 防突标准; 钻屑量与钻孔瓦斯涌出初速度分别降至3. 5 kg/m 和 2. 1 8 L/min, 指标均未超标, 消除了煤层的 突出危险性; 煤巷月进尺稳步提升, 提升了 10 f, 有效缓解了工作面接替紧张问题。治理效果验证了该方案 的合理性。 关键词 煤炭开采;深部开采;应力集中;区域瓦斯治理;瓦斯消突;掩护煤巷掘进;穿层钻孔;水 力冲孔 中图分类号TD713 文献标志码 A 网络出版地址http //kns. cnki. net/kcms/detail/32. 1627. TP. 20180718. 1747. 006. html Regional gas control scheme and effect analysis HU Zhifang CCTEG Chongqing Research Institute, Chongqing 400037, China Abstract In view of problems of high gas pressure and poor permeability of outburst coal seam, unsatisfactory of outburst elimination effect of regional gas control, slow speed of coal roadway excavation and tension of working face replacement caused by deep mining on 15-17220 working face in the Twelfth 收稿日期2018-02-26 ;修回日期 2018-06-11;责任编辑 张强。 作者简介 胡智芳“984 女, 江西吉安人, 工程师, 硕士, 主要研究方向为监控技术与仪器仪表, E-mail76102459qq. com。 引用格式 胡智芳. 区域瓦斯治理方案及效果分析工矿自动化, 2018,4489-23. HU Zhifang. Regional gas control scheme and effect analysis]. Industry and Mine Automation, 2018448 19-23. 7 *李 亚 松 , 张宏亮. 水 电 站 安 全 管 理 问 题 及 安 健 环 管 理 体 系 建 立 )] 科 技 经 济 导 刊,20167 6 4 . [ 8 ]于 斌 , 吴智 鹏 . 半 定 量 风 险 评 估 法 在 安 健 环 管 理 中 的 应 用 )* 电 力 安 全 技 术,2015,1 7 7 -4 . [ 9 ]郭志 华 . 安全标准化管理体系与安健环管理体系共性 的应用)* 技 术 与 市 场 , 2014, 211048-149. 0 ]张义 麟.大 连 大 发 供 热 有 限 公 司 安 全 管 理 案 例 研 究 [D ].大 连 大 连 理 工 大 学 , 2015. 1] 沈 宇 , 王 祺 . 基 于 大 数 据 的 煤 矿 安 全 监 管 联 网 平 台 设 计 与 实 现 )] . 矿 业 安 全 与 环 保 , 2016,4361-24. SHEN YuWANG Qi. Design and implementation of coal mine safety supervision networking plat based on big data]. Mining Safety h Environmental Protection,2016,436 21-24. [ 1 2 ] 曾 晓 辉 , 文 成 玉 , 陈 超 , 等 .基 于 二 维 码 的 移 动 巡 检 新 系 统 的 设 计 与 实 现 )].电 子 技 术 应 用 ,, 2014,409 122-125 ZENG Xiaohui , WEN Chengyu , CHEN Chao , et al. Design and implementation of a new mobile inspection system based on two-dimensional code [ R ] 7 Appl0cat0on of Electron0c Techn0que 2014 40 9 122-125. 3] 张 申 , 赵小 虎 . 论 感 知 矿 山 物 联 网 与 矿 山 综 合 自 动 化 ] . 煤 炭 科 学 技 术 , 2012, 4013-86. ZHANG Shen , ZHAO Xiaohu. Comments on sensory mine Internet of things and mine comprehensive autom ation]. Coal Scienceand Technology, 2012, 4013-86.