開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇石油企業(yè)生產(chǎn)安全智能預(yù)警研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

企業(yè)發(fā)展中的生產(chǎn)安全是推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。目前石油企業(yè)大多都建立了安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程中各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行隱患及風(fēng)險(xiǎn)排查，開展安全管控工作。但隨著新設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)不斷引入，安全風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加，安全管理難度大，傳統(tǒng)安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)無法滿足需求[1-4]。近年來物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的出現(xiàn)加快了石油企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。數(shù)字油田、智能油田不斷發(fā)展，給石油企業(yè)安全管理工作帶來了先進(jìn)的技術(shù)手段和管理新思路。如何將生產(chǎn)安全管理工作應(yīng)用與新技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)安全管理精準(zhǔn)智能化是下一代生產(chǎn)安全預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展方向[5-6]。

1傳統(tǒng)生產(chǎn)安全預(yù)警系統(tǒng)問題

傳統(tǒng)的石油企業(yè)安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)，安全檢查、日常安全管控采用人工表單記錄生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的隱患違章并跟蹤。系統(tǒng)提高了石油公司安全生產(chǎn)監(jiān)督、管理、預(yù)警和指揮的信息化水平，但存在一些不足。

1.1安全管理不全面

目前的安全檢查工作是由監(jiān)督人員主導(dǎo)，監(jiān)督人員只能在例行檢查的時(shí)候進(jìn)行安全檢查，其他時(shí)間無法進(jìn)行檢查，不能全面的掌握企業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的安全狀況。

1.2系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)性和實(shí)時(shí)性差

系統(tǒng)沒有作業(yè)人員、監(jiān)督人員、設(shè)備實(shí)時(shí)信息，未能在動(dòng)態(tài)管控中做到信息互通，出現(xiàn)問題，不能及時(shí)報(bào)警，導(dǎo)致安全管理人員工作量增加、安全問題屢改屢
犯等問題。

1.3數(shù)據(jù)錄入工作量大

安全監(jiān)督人員在進(jìn)行安全檢查后，然后人工錄入數(shù)據(jù)，錄入工作量比較大。

1.4安全數(shù)據(jù)利用率低

經(jīng)過多年來的使用，許多石油企業(yè)積累了大量的隱患違章數(shù)據(jù)。但就目前數(shù)據(jù)分析仍主要基于數(shù)量對(duì)比、分類對(duì)比等形式，分析的層次、維度較為單一，無法充分利用大數(shù)據(jù)的價(jià)值。利用新的技術(shù)改進(jìn)生產(chǎn)安全預(yù)警系統(tǒng)，讓安全管理智能化，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值，提升系統(tǒng)功能，為安全管理提供有效的決策支持，是目前該系統(tǒng)迫切需要解決的關(guān)鍵問題。

2智能化生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建目標(biāo)

智能化安全預(yù)警系統(tǒng)的目標(biāo)是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)將人、物、環(huán)境和管理結(jié)合在一起，實(shí)時(shí)在線、精準(zhǔn)監(jiān)控、及時(shí)消除安全隱患，有效保障人員生命和財(cái)產(chǎn)。具體目標(biāo)如下：

2.1精準(zhǔn)預(yù)防人的不安全行為

通過物聯(lián)網(wǎng)（IOT）傳感器和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）設(shè)備識(shí)別作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的不安全性，對(duì)其進(jìn)行安全管理。

2.2有效消除物的不安全狀態(tài)

通過IOT傳感器和SCADA設(shè)備識(shí)別作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的不安全性，對(duì)其進(jìn)行安全管理。2.3減少環(huán)境的不安全通過IOT設(shè)備采集環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)力等，確保施工環(huán)境安全。

2.4提高管理效率

將安全管理過程的融入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全管理即是計(jì)劃（Plan）、實(shí)施（Do）、檢查（Check）、處理(Act)的首字母組合(PDCA)有效化。

3生產(chǎn)安全智能預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建

智能化預(yù)警系統(tǒng)利用人工智能信息技術(shù)，圍繞人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境不良、安全管理欠缺四大因素進(jìn)行建立。實(shí)現(xiàn)人、物、環(huán)、管全面的安全生產(chǎn)管控，做到安全管理閉環(huán)。系統(tǒng)層次包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層[7-9]，如圖1所示。

3.1感知層

感知層是生產(chǎn)安全預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。只有全面感知，才能獲取有價(jià)值的信息。感知層主要由IOT設(shè)備（攝像頭、溫度傳感器、壓力傳感器等）、SCADA設(shè)備、智能手機(jī)、智能穿戴設(shè)備（手環(huán)）、計(jì)算機(jī)等物理感知設(shè)備及部分不能通過設(shè)備采集，必須通過人工采集的軟件組成。該層的構(gòu)建可以基于數(shù)字油田已經(jīng)建立好的SCADA設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、已有的數(shù)據(jù)采集軟件等，可以接入其數(shù)據(jù)，避免重復(fù)投入。感知層收集人、物、環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括人的軌跡、心率等；物的狀態(tài)包括設(shè)備的壓力、電流、密度等工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；環(huán)境的溫度、濕度等。

3.2網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要是實(shí)時(shí)傳輸感知層收集到的人、物、環(huán)境、安全管理的數(shù)據(jù)。主要由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)3G/4G/5G、WIFI、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)組成。

3.3數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層匯集感知層所采集的數(shù)據(jù)，為企業(yè)安全管理應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。為了實(shí)現(xiàn)該層，首先應(yīng)建立系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)，然后通過提供不同的接口集成各種設(shè)備、軟件采集來的數(shù)據(jù)，對(duì)接入的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，最后提供統(tǒng)一存儲(chǔ)。該層實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，數(shù)據(jù)來自不同的設(shè)備與系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)不標(biāo)準(zhǔn)化，這些都是本層需要解決的。
3.4服務(wù)層

該層主要是提供應(yīng)用層用戶所需的數(shù)據(jù)及建立智能應(yīng)用所需的基礎(chǔ)模塊。為安全應(yīng)用提供數(shù)據(jù)查詢服務(wù)、算法服務(wù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）服務(wù)、機(jī)器學(xué)習(xí)及大數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)等。
3.5應(yīng)用層

應(yīng)用層主要是針對(duì)人、物、環(huán)、管開發(fā)不同場(chǎng)景的應(yīng)用軟件。對(duì)人員違章的智能識(shí)別，可以通過接入的監(jiān)控信號(hào)，采用目標(biāo)檢測(cè)算法等識(shí)別人的違章行為，包括未按規(guī)定穿戴勞保用品、在工作場(chǎng)所違規(guī)吸煙、打電話、非法闖入施工工地、施工時(shí)靠近危險(xiǎn)邊緣地帶等。對(duì)員工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)行為進(jìn)行了有效監(jiān)督和管理。對(duì)隱患的智能識(shí)別，可以通過接入設(shè)備的傳感器數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，通過深度學(xué)習(xí)算法，識(shí)別作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)是否缺失、井控設(shè)備、特種設(shè)備電氣設(shè)備的缺陷等。自動(dòng)智能判斷設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警級(jí)別，并通過終端聯(lián)動(dòng)設(shè)備，提醒安全作業(yè)人員，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和智能巡檢。對(duì)環(huán)境的智能監(jiān)測(cè)，可以通過傳感器信號(hào)，識(shí)別壓力超標(biāo)、高溫、大風(fēng)等環(huán)境不良的情況，一旦超出預(yù)警閾值，發(fā)出警報(bào)，通知作業(yè)人員安全撤離。安全管理可以融入QHSE管理流程、進(jìn)行人工監(jiān)督檢查、記錄事故事件信息、應(yīng)急搶險(xiǎn)等。實(shí)現(xiàn)隱患統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬、未整改隱患清單、各級(jí)隱患排查率、隱患分類、隱患治理閉環(huán)情況等。大數(shù)據(jù)智能分析：綜合展示集成的數(shù)據(jù)和分析后的數(shù)據(jù)。將各類人員數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、智能分析數(shù)據(jù)、安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警分析數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，通過GIS地圖進(jìn)行可視化關(guān)聯(lián)展現(xiàn)。利用建立的各種機(jī)器學(xué)習(xí)或數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)隱患、違章的智能分析，追蹤產(chǎn)生的原因。根據(jù)預(yù)測(cè)分析模型，提前預(yù)判可能產(chǎn)生的事故、事件，有針對(duì)性地開展對(duì)事故事件發(fā)生的原因監(jiān)管[10-12]。

4結(jié)束語

生產(chǎn)安全智能預(yù)警系統(tǒng)通過使用人工智能等新技術(shù)，對(duì)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行全面收集與處理，可以對(duì)人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境不良進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警，可以通過機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)建立的安全模型進(jìn)行事件分析與挖掘預(yù)測(cè)。為從源頭出發(fā)做好安全管理提供支撐，可以大幅降低石油企業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)，提升全管理水平，自動(dòng)化、智能化的安全控制管理，降低了企業(yè)安全管理的成本。

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作者:王剛彭 遠(yuǎn)春 金雪 梅廖浩 單位:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司安全環(huán)保質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院