邢媛，舒銘，朱穎，袁磊(海洋石油工程股份有限公司，天津 300461)

0 引言

安全生產(chǎn)、安全發(fā)展是企業(yè)和社會和諧發(fā)展的重大戰(zhàn)略理論和實踐問題，習近平總書記多次深刻論述和做出過重要指示，對安全生產(chǎn)和建設和諧社會提出明確要求。為強化科技保障能力，全面提高企業(yè)的安全風險防控能力，有效預防安全事故的發(fā)生，國家安監(jiān)總局明確指出加快企業(yè)信息技術與安全生產(chǎn)深度融合，統(tǒng)籌安全信息化建設，打造實時精準定位的安全管理系統(tǒng)。本文闡述針對船舶及海洋工程船體(包括海洋石油設施等)制造行業(yè)開發(fā)的基于精準定位的智能安全管理平臺，可切實提升公司的安全管理能力，安全風險防控能力，保障公司的安全生產(chǎn)運營。

1 課題及關鍵技術

通過精準藍牙無線定位和低功耗通信組網(wǎng)技術，建立一套高精度實時定位系統(tǒng)，并通過模塊化的功能配置，提升安全管理效能。

2 總體建設方案與實現(xiàn)的功能

2.1 技術建設方案

智能安全管理平臺項目總體建設方案如圖1所示，系統(tǒng)建設總體和硬件拓撲架構如圖2所示。

圖1 智能安全管理平臺總體設計框架

圖2 智能安全管理平臺硬件拓撲架構

(1)硬件層：

定位信標：為各類終端提供室內(nèi)外定位基準，解決北斗系統(tǒng)在遮擋環(huán)境下定位不準或無法定位的難題，信標采用2.4 GHz低功耗無線技術，利用電池供電，續(xù)航10年以上。

定位胸卡：接收定位信標的信號，并兼具門禁卡、消費卡、一鍵求救功能，由人員佩戴，也可安裝于車輛、固定在物資上。

PDA終端：PDA使用防爆手機，安裝應用軟件，用于巡檢、作業(yè)檢查等。

定位系統(tǒng)服務器：承載系統(tǒng)的定位核心算法處理引擎，采用場景智能認知及多網(wǎng)絡協(xié)同技術，具有高精度、高并發(fā)等特點，部署于阿里云及騰訊云。

管理應用服務器：承載系統(tǒng)的模塊化應用服務，并存儲歷史數(shù)據(jù)。

(2)網(wǎng)絡層：

低功耗物聯(lián)網(wǎng)：采用自主研發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡，具有覆蓋廣、容量高、功耗低等特點，用于定位胸卡的信息傳輸。

移動通信網(wǎng)：采用運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡用于PDA終端的網(wǎng)絡通信。

(3)平臺層：提供應用所需數(shù)據(jù)接口，以及安全訪問協(xié)議。平臺通過阿里云或騰訊云提供的防火墻，進行網(wǎng)絡安全防護，并通過多臺服務器進行網(wǎng)絡災備。

(4)應用層：提供模塊化功能單元，將作業(yè)管理、巡檢管理、安全管理等主應用分解為數(shù)十個功能模塊，根據(jù)需求為用戶開通不同的模塊權限。

2.2 應用功能

(1)人員實時定位管理

人員分布總覽：精確顯示全區(qū)域內(nèi)人員數(shù)量和實時分布位置。

定位區(qū)域內(nèi)人員分類統(tǒng)計：可根據(jù)需要，對區(qū)域內(nèi)人員數(shù)量、類型、基本信息進行分類統(tǒng)計。

視頻畫面實時查看：可在地圖上瀏覽區(qū)域內(nèi)所有攝像頭，點擊攝像頭即可調閱實時畫面。

(2)智能安全預警

定位區(qū)域超員報警：可對車間進行人數(shù)限制，如人數(shù)一旦達到或者超出設定值(舉例10人)，立即啟動報警，警示撤出多余人員，如圖3所示。

圖3 智能安全管理預警圖

越界/滯留/長時間靜止報警：當發(fā)生人員越界、長時間停留或人員長時靜止不動超過時長限制(時長限制后臺自行設置)的情況，系統(tǒng)會進行預警提醒。

一鍵緊急求救：當遇到緊急情況或處于危險時，當事人可使用定位胸卡或手環(huán)一鍵呼救，系統(tǒng)會定位到呼救人員的詳細位置，第一時間實施救援。

(3)軌跡追蹤與視頻聯(lián)動

人員位置實時追蹤：在系統(tǒng)中輸入被定位人員的姓名，地圖自動聚焦到此人位置處(位置圖標需有特殊標識，便于區(qū)分)，聯(lián)動攝像頭快速顯示實時視頻畫面，如圖4所示。

圖4 平臺對人員軌跡的跟蹤與視頻聯(lián)動

人員歷史軌跡分析：通過檢索關鍵詞，如姓名、時間區(qū)間等獲取定位人員的活動軌跡信息，必要時作為追溯事件的依據(jù)和參考。

(4)電子巡檢與危險作業(yè)管理

巡檢任務監(jiān)管與智能考核：可定位巡檢人員實時位置，全面記錄巡檢時間、地點、耗時、作業(yè)順序等數(shù)據(jù)，整個過程可追溯，防止偽造巡檢記錄。系統(tǒng)可對巡檢路線達標/異常情況進行分析，提供全方位多維度的報表、數(shù)據(jù)分析工具以及KPI，實現(xiàn)巡檢工作的考核。

線上作業(yè)許可審批：作業(yè)許可的申請、審批、安全措施確認、現(xiàn)場確認、作業(yè)過程、作業(yè)結束驗收等各流程均通過系統(tǒng)進行，無紙化管理并實時監(jiān)督。

作業(yè)許可證異常預警：可實時監(jiān)測作業(yè)許可的進展和狀態(tài)。對于作業(yè)超時、許可證過期、規(guī)定時間內(nèi)未作業(yè)、交叉作業(yè)等危險情況及時進行報警提醒。

強制確保安全員現(xiàn)場審批：基于精準定位技術，安全員只有到達作業(yè)現(xiàn)場才能使用PDA對現(xiàn)場安全措施和作業(yè)結果進行審批，否則將無法簽字。

強制確保安全員全程陪同：通過在作業(yè)現(xiàn)場設置電子圍欄，若安全員在作業(yè)過程中擅自離開，系統(tǒng)將智能發(fā)出警報。

(5)承包商人員管理

承包商工時統(tǒng)計：通過對承包商人員在定位區(qū)域內(nèi)作業(yè)總時長、工作時長占比等的統(tǒng)計、分析，可以精確計算承包商總工時。

承包商區(qū)域訪問權限管理：針對作業(yè)內(nèi)容設置其可活動的區(qū)域和限制進入?yún)^(qū)域，對于誤入禁區(qū)的情況，系統(tǒng)會及時發(fā)出預警。

(6)訪客安全管理

訪客登記與身份審核：實行訪客身份信息登記、驗證機制，并自動保留和統(tǒng)計訪客不良記錄，實現(xiàn)智能管理。

訪客位置實時追蹤/越權訪問預警：訪客進入定位區(qū)域后，系統(tǒng)對其位置、軌跡和狀態(tài)進行實時追蹤，以及進行活動區(qū)域限制，若發(fā)生誤入或越權進入的情況，系統(tǒng)會告警，以確保訪客及作業(yè)區(qū)域的安全。

(7)數(shù)據(jù)可視化分析

對定位區(qū)域的數(shù)據(jù)信息，進行全面可視化的分享?；诠景踩芾硪蠛透黝悢?shù)據(jù)統(tǒng)計分析的需求，如區(qū)域人數(shù)分布熱度、報警事件統(tǒng)計、各類工作達標率等，為定位區(qū)域管理升級提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

(8)手機端遠程查詢

當管理人員不在定位區(qū)域內(nèi)或不能及時查看電腦時，可通過微信小程序訪問系統(tǒng)后臺，查看區(qū)域內(nèi)人員的實時位置、進行特定人員目標跟蹤、行為軌跡分析、各類報警事件查看、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。

(9)風險管理與應急救援

“一圖兩單三卡”電子化：擺脫傳統(tǒng)紙單管理方式，將安全風險分布圖、危險(有害)因素排查辨識清單、安全風險分級管控清單、員工危害特性應知卡、安全職責承諾卡、處置方法應急卡，進行可視化電子管理，當發(fā)生危險情況時，可快速查詢相應的應急措施并迅速執(zhí)行。

車輛及應急物資管理：可對定位區(qū)域內(nèi)的應急物資、車輛等進行定位管控，實現(xiàn)物資智能盤點、防止缺失，避免車輛駛入違規(guī)。

緊急預警與應急救援：當定位區(qū)域發(fā)生爆炸、毒氣泄漏等緊急事件時，可通過定位卡片、腕表等對全體員工下發(fā)撤離指令，實現(xiàn)高效疏散救援。接收應急通知的終端及手環(huán)如圖5所示。

圖5 移動接收應急通知的終端及手環(huán)

3 項目實施的創(chuàng)新性

本智能安全管理平臺首創(chuàng)面向海洋工程船體制造過程，開發(fā)多源融合的室內(nèi)外定位技術，攻克條件復雜，安全、通訊受限空間環(huán)境下的高精度位置感知的重大瓶頸。本系統(tǒng)較現(xiàn)有定位系統(tǒng)的通信覆蓋能力成倍提升，網(wǎng)絡并發(fā)能力較國際慣用技術提高25倍，定位標簽續(xù)航能力提升60倍，率先實現(xiàn)基于泛在位置感知的健康、安全、環(huán)境管理體系的結構升級。

本智能安全管理平臺率先將定位系統(tǒng)應用于海洋工程項目的信息化管理，提升安全管理水平和能力。針對現(xiàn)場管理中的薄弱環(huán)節(jié)，以定位及地圖信息為核心，打通管理的各個環(huán)節(jié)，構建以實時定位和智能預警、軌跡追蹤與視頻聯(lián)動、危險作業(yè)和應急救援管理、手機遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析等為核心的信息化安全管理核心。

4 結語

經(jīng)實踐證明，基于精準定位的智能安全管理平臺具有良好的可推廣性及輻射性，可向同行業(yè)復制，后續(xù)可將各類碎片化需求進行整合，并在標準化、功能性、穩(wěn)定性、拓展性方面進行二次開發(fā)，最終實現(xiàn)智能化管理的升級，切實提升公司的安全管理能力，安全風險防控能力，保障公司的安全生產(chǎn)運營。