用物联网技术解决安全生产监管难题

难题 传统监管方法不适应新要求

　　随着科学技术的发展，一些生产装置日益显现出大型化、连续化和复杂化等特点，一般的监控手段难以得到理想效果，由此导致工艺安全和设备安全的监管不落实、不到位而引发事故。因此，加强对设备运行状态的监控，并对工艺参数实时采集并分析，不断改进，把设备和工艺隐患排除在事故发生之前，是保障企业安全的重要工作。传统的安全生产监管方法已不适应经济社会快速发展的新要求，迫切需要建立一种高效、智能化的管理模式来解决安全监管领域中出现的新问题。

对策 采用用物联网技术进行安全监管

　　物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统，其核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络，具有局域性和行业性特征。其特点是以计算机互联网为基础，以无处不在的数据感知和无线为主的信息传输、智能化信息处理为手段，通过射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，用户端延伸和扩展由物到物、人到物品、人到人之间，按约定协议，将物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

　　物联网技术构成是利用EPC编码(即全球统一标识系统为世界上的每一单个物品赋予唯一的代码)、RFID(即射频识别系统，主要包括RFID标签、阅读器)、无线数据通讯等技术，在广阔范围内从根本上提高对每个物品生产、销售、仓储、配送等环节的监控水平，是虚拟信息技术与实体经济、社会活动过程结合起来的一项新技术，极大地提升了处理复杂问题的能力。

　　将物联网技术运用到安全生产领域，能够实现安全生产监管领域“物物互联、智能感知，物物互动、智慧处置”，切实提高安全监管水平。

　　基于物联网监控范围广、不改变数据传输协议等特点，将具有环境感知能力的各类终端、泛在计算模式和移动通信等技术融入到生产的各环节，能实现对设备尤其是复杂设备各关键部位的智能化监控，以及对采集的数据进行分析并自动决策，提高自动化控制及安全监管水平。

　　从当前技术发展和应用前景来看，利用RFID技术的物联网，能有效实现对现场检查、设备安全监控、产品供应链流向、职业危害预防等监管。

　　应用之一：现场安全生产检查

　　利用物联网技术对现场安全生产检查，其核心是按照安全生产监督检查的工作程序和工作方法，通过实施信息整合的一体化解决方案，以国家、部委、地方和行业安全生产有关的法律法规、强制性标准等为基础，应用互联网、无线通讯、数据库、多媒体影像、数据采集、掌上电脑、嵌入式软件等技术手段，实现安全生产检查过程信息采样、存储、传输、管理等各环节的全面信息化、自动化，形成一个向导型、智能化的业务体系，既可方便快捷地完成具体监督检查任务，又可有效地进行全局的控制管理，并最大限度地实现信息资源共享，进而提高安全监管水平和效率。

　　基于上述要求，利用物联网系统为安监部门现场检查提供一套全新的工作方法，解决在监管工作中“查什么”“怎么查”“查的结果如何管理”3方面问题，对形成一个公平、公正、公开的安检结果具有一定的现实意义。

　　查什么是指确定现场安全生产检查内容。生产现场安检的规范化与程序化，是整个物联网现场检查系统设计的基础。按照安监部门对安检工作的要求，针对某一企业或工艺过程，物联网系统通过掌上电脑(PDA)嵌入式软件，对企业安全生产隐患、相关设计、施工、操作规程等信息分门别类地进行统计、整合，通过嵌入式软件引导确定需检查的内容，有效避免检查过程中不按步骤、漏检的现象。

　　怎么查是要确定现场工作程序及评估标准，开发现场专家系统。监督检查工作所采用的评估标准，可通过物联网系统终端掌上电脑中内嵌的一个向导型、专家型软件，帮助检查人员完成作业场所安全监管。

　　查的结果如何管理，在于建立基于物联网监控信息数据远程管理系统。对安全监管信息后期管理问题，应实现分门别类的查询、统计，通过物联网系统实时接收现场监管的结果数据，并对数据及工作人员实施有效管理，使安监部门和企业的主管部门能方便快捷地管理到每一个作业场所及每一个工作人员(系统主要逻辑框架如图1所示)。

图1 物联网现场检查系统逻辑框图

　　应用之二：生产过程安全监控管理

　　在工艺安全监控管理中，物联网技术的应用提高了过程监控、参数采集、材料消耗监测的能力，实现了生产过程智能监控、智能诊断、智能决策和智能维护。比如化工企业应用各种传感器和通信网络，在生产过程中对加工产品浓度、压力、温度进行实时监控，从而提高了生产效率、保障了工艺安全。

　　在设备安全监控管理中，将各种传感技术与设备运行状态进行融合，可实现对设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。比如把感应器嵌入到矿山设备、油气管道、化工设备中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制，保障了设备安全。

　　在对重大危险源监控过程中，把技术成熟的物联网传感技术应用于重大危险源动态监控系统，可实现对重大危险源的压力、温度、泄漏等参数进行实时感应，并能在参数到达临界情况下，自动决策处理情况，并将声光报警信号及参数数据传输到重大危险源监控中心进行核实，若确认是事故，可立即进行政府端事故应急指挥并监督企业采取事故调度和启动应急预案，有效减少人员伤亡和财产损失。同时，由于物联网系统是一个开放、多元的综合管理平台，在保障物联网信息安全的前提下，按照统一的数据传输协议及监控标准，利用无线网络，可将物联网感应节点部署到交通不便、无人监控的生产场所中，能有效地解决安全监管人员力量不足的问题。

　　应用之三：产品供应链流向的安全监管

　　在对危险化学品供应链流向的监管过程中，需要监控危化品运输、仓储、销售3大环节。利用RFID物联网技术，对货物识别和跟踪进行实时监控，建立危化品流向动态管理系统，能够提升对危化品的安全监管水平，预防事故发生，并保证监督、管理、控制、预防工作及时有效。

　　在危险化学品运输环节中，通过运用物联网，可有效降低在危化品运输环节中发生事故概率。一是借鉴并采纳国内先进的“危化品运输车辆监控管理平台”“CNG气瓶电子标签动态监管集成系统”技术及实践经验，建立车载GPS实时监控系统;二是将全球移动通讯系统(GSM)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和计算机网络技术相结合，通过GSM无线通信功能获取移动车辆GPS位置和状态信息;三是利用GSM短信息和话音通道传达调度命令，运用GIS技术获取移动车辆在电子地图上的位置，对车辆进行管理和调度。

　　在危险化学品存储、销售环节，通过物联网技术，能有效帮助政府安监部门对危化品仓储、销售等环节进行实时监控，建立一个开放、多元的物联网供应链流向监控系统，减少事故发生(见图2)。一是借助互联网、RFID 、无线数据通信等技术，实现对物品的识别与跟踪。二是在入库及出库货物的容器或包装箱上粘贴RFID标签，采用固定读写器和手持读写器联合使用，通过RFID门禁系统实现收货、入库、出库过程中对出入库信息、日常库存盘点进行信息确认和实时监控。三是对于危化品成品包装小、且销售量大的经营单位，可采用二维条码/电子标签(RFID)进行扫描，读出基本信息，通过无线网络将危化品相关信息传输到流向管理系统。

图2 物联网流向监控系统示意图

　　应用之四：职业危害监管

　　职业危害监管工作从职业病行业分布情况来看，粉尘、噪声危害因素主要分布在非煤矿山、建材行业;电离辐射类危害因素主要存在于石油、冶金、机械加工行业;化学类危害因素及高温主要存在于化工、石油、冶金、有色金属、制药等行业。物联网可以监测工作环境的不稳定性，及时发出预警，预防粉尘、毒物、噪声的危害。一是根据企业生产工艺及作业场所特点，选择合适的传感器，通过传感技术，实时监测作业场所中的职业危害因素，根据相关职业危害检测标准及法律法规，规定实时监控危害因素的上限值。二是当危害因素达到或超过设定的临界值时，及时发出预警，通知作业场所内的员工撤离，并将预警信息通过无线网络传输到各辖区安全监管部门存档。三是实施全面、系统的职业危害因素检测，协助做好职业危害登记、备案，建立职业卫生信息数据库，有效提高监管水平。

物联网在安全监管领域推广方式

　　我们可从垂直和聚合2个方面推动物联网在安全生产监管领域中应用。

　　垂直应用

　　在垂直推广方面，基于风险管理思想，针对企业自身特点，以企业为分级对象，采用风险定量分析方法，估算企业发生风险的损害程度及频度，根据企业风险及其他相关要素将企业分为若干级别，依据“风险优先”原则，首先对风险级别较高的企业推广物联网监管系统。

　　聚合应用

　　聚合应用是以政府各职能部门和行业用户为重点，通过规模化推广普及物联网技术，实现跨行业、跨部门公共监管。如集成应用“车载GPS实时监控系统”“CNG气瓶电子标签动态监管集成系统”，可提供全方位和全天候的检测、跟踪、呼救等信息服务，再通过公共信息监管平台完成信息处理和综合监管，各有关单位均可共享信息和服务，从而进一步完善安全生产的协调监管。

　　编辑 边 安