有色金属企业安全管理智能模式探究

有色金属企业安全管理智能模式探究

摘要:某大型国有企业针对2015-2017三年间安全管理中“安全检查不到位,安全作业不规范,安全隐患不能得到及时处理,安全信息不能及时有效共享”四大安全管理短板,对“人、管、法”人的不安全行为和“机、环、料”物的不安全状态两方面不安全因素进行精准分析,深入开展安全管理智能模式研究。通过整合原有的ERP系统、MES系统、安全生产系统、安全监测系统、人力资源系统视频监控和OA系统,形成了一个全新的按照用户权限统一管理的安全智能模块支持系统,对“智能安全采样、智能安全设计、智能安全采矿、智能安全选矿、智能安全仓储、智能安全冶炼、智能安全加工、智能安全处废、智能安全物流、智能安全体验”十个安全管理智能子模块进行联动和协同。经过3年的运行,该企业2018-2020三年间安全管理岗位效率明显提升,事故发生率,工亡人数明显下降。研究表明:安全管理智能模式能够提升安全管理层级,值得在有色金属行业内推广应用。

关键词:安全管理;智能;模块;支持系统;模式;国有企业

党的以来,随着供给侧结构性改革的深入推进,传统的安全管理短板与人民群众对美好安全生活的期待矛盾日益突出,某大型国有有色金属企业通过对贯穿设计、储存、生产、管理、处置、流转、教育全过程的安全管理资源进行高效配置,形成全新安全管理智能模式,该模式具有自我感知、适应、学习、决策、执行的智能功能,经过3年的实践证明其安全高效,简单易复制,值得在全国同行业内推广应用。

1安全管理智能模式的形成背景

2015-2017三年间,某大型国有有色金属企业生产区域内共发生工亡事故11起,工亡14人。“人员素质参差不齐、机械设备多、生产作业区域点多面广、安全风险管控不力”等安全问题凸显,传统的安全管理中存在的“安全检查不到位,安全作业不规范,安全隐患不能及时处理,安全信息不能及时有效共享”四大安全管理短板,让安全管理工作难以向更高层次发展。该企业通过整合现有安全管理资源和智能技术,进行了长达3年的安全管理智能模式探索,有效降低了安全管理成本,安全事故率、死亡率,保障了企业安全生产。

2安全管理智能模式的组成

安全管理智能模式是由安全管理智能模块和安全管理智能模块支持系统两部分构成。安全管理智能模块是某大型国有有色金属企业根据建设投产以来发生的安全事故案例和经验教训总结形成的,分为十个子模块,分别是:智能安全采样、智能安全设计、智能安全采矿、智能安全选矿、智能安全仓储、智能安全冶炼、智能安全加工、智能安全处废、智能安全物流、智能安全体验,如图1所示。十个安全管理智能子模块通过安全管理智能支持系统进行联动和协同,保障企业生产安全。安全管理智能模块支持系统是某大型国有有色金属企业通过整合原有的ERP系统、MES系统、安全生产系统、安全监测系统、人力资源系统视频监控和OA系统,形成的全新的用户权限统一管理的新系统,该系统由三个子系统构成,分别是智能安全风险管控、智能安全封闭和智能安全绩效系统,如图2所示。安全管理智能模块支持系统确保安全管理智能模块正常运行,服务企业安全生产。

3安全管理智能模块子模块运行路径

3.1智能安全采样。某大型国有有色金属集团属于买矿型企业,按统计,90%以上的铜精矿来自集团外部,传统的精矿料样品取样与检测分析工作作业环境差、人力手工操作安全风险高,该企业通过智能安全采样子模块的运行,使用指纹开机、车辆车牌识别、图像识别采样车内矿粉按既定取样规则进行随机取样与定位、取样重量有效性判别、取样钎杆矿石粉末防流失、取样钎杆取样深度自动控制、取样钎杆自动清洗等智能安全技术,实现抽样时间、操作人员姓名、取样点分布、抽样车辆车牌与故障自动记录与打印,避免人进入现场安全风险点,实现安全采样的目标。

3.2智能安全设计。该企业通过智能安全设计子模块的运行,将安全风险点高的建筑和设备构件进行比例尺对标建模,通过智能安全设计软件,自动生成各种维度布置图,图纸导出后自动生成标准图纸。对于布局不合理,设计时就存在的安全风险点自动辨识和警示,对比原有的“业主、设计、施工、监理”一厂四方人员反复多次现场校验图纸,一次现场取模,转移到智能安全设计模块进行智能操作,电脑桌前就可以完成对一厂四方现场的控制,整体项目的信息化、数字化使得物的本质安全水平得到明显提升并不断在实践应用中得到优化完善。

3.3智能安全采矿。该企业建立了以三维激光空区探测技术为核心的智能安全采矿子模块,通过对采空区探测形成三维模型,动态了解这个矿段空区形态变化情况,测量空区片帮和冒落,为空区稳定性分析、空区处理和灾害预测提供安全性依据。该模块的运行使得采矿流程中的空区充填、采场爆破以及空区稳定性等相关采矿环境安全影响得到智能化管理和控制。

3.4智能安全选矿。该子模块深度融合互联网、远程监控、远程诊断等技术,矿石自动运输至选矿厂,智能筛分、智能破碎、智能磨矿、智能选铜、智能选硫和智能加球,在具有较高安全风险的破碎、磨矿、浮选、脱水岗位上成功运行,全流程自动化并实现安全智能报警,选矿安全稳定,故障率低,工作效率高,达到降低安全管理成本和减少安全风险岗位的目的。

3.5智能安全仓储。通过该子模块运行实现对材料库、备件库的安全管理,选用激光导航前移式AGV,实现体积、重量大小不等的货物的高位窄巷道堆垛、装卸、短途运输等作业,现有的ERP等信息化系统数据互联互通,同时向安全管理人员提供安全风险消息推送、库存预警等功能,将可能产生的货物坠落风险、运输安全风险降到最低。

3.6智能安全冶炼。该子模块又分为三个三级模块,如图3所示:一是ERP系统安全生产计划模块,用于整合流程型生产的熔炼吹炼和离散型精炼电解区域的安全生产资源,编制安全生产计划;二是MES安全协同执行模块,以ERP系统安全生产计划模块下达的生产订单为驱动,负责整个冶炼区域安全生产实绩收集,支撑冶炼各分区域安全生产执行管理;三是安全生产自动化控制模块,应用自动控制、智能感知等技术对沸腾炉、回转窑、转炉、闪速炉、熔池熔炼炉、电解槽等工业设备和其他基础设施进行数字化建设,安装传感器、智能摄像机、光谱仪、探测器、ADC、望远镜、炉衬蚀损预警等数字化工具和设备,融合高温热管、图像识别、声音识别等关键技术,实时监控炉体砖损,压窄熔体温度波动范围,避免“喷炉”等安全事故发生,保障高温下炉体安全。采用智能吊装系统自动识别板坯信息,板坯自动吊装定位。全流程实时调控炉内燃烧状态,保证安全效果。根据过程参数,智能调整轧制过程,实现成品性能预报。机器人自动喷涂编号、打包电解铜,采用智能安全点检,远程终端随时查看、诊断设备状态。三个三级模块高效协同,使得某大型国有有色金属企业冶炼安全风险隐患得到了及时的自动调度和智能管理[1],完成了冶炼过程整体安全生产闭环,一体化智能安全管理得以实现。

3.7智能安全加工。该子模块全面升级燃气正火、淬火加热核心工序安全智能升级改造,全流程采用自动厚度控制、自动板型控制和自动对中等先进自动控制系统,并对所有工艺参数进行实时在线监测及反馈控制,确保稳定安全生产。

3.8智能安全处废。该子模块采用智能电子称实现单包废物称重数据自动采集[2](固废名、固废代码、包装方式、入库方式、操作人)报送至当地政府固废监管平台,打印二维码标签,同时生成企业台帐明细报表。辅助配备手机端app软件,支持企业管理人员实时查看仓库固废贮存信息,当发生转移时,企业人员通过手机APP创建联单,通过扫描二维码添加要转移的固废包装,最终形成转移联单,减少有毒有害物的接触频次,降低安全风险。

3.9智能安全物流。该子模块采用条形码、射频识别、传感器、移动应用、物联网等已趋于成熟的技术,将管理层、客户、购销管理部门、仓库、保卫、司机等智能协同为一体,自动计算最优线路,智能安排调度进出厂的提货车辆,司机扫取二维码即可自动获得线路和需在车上等候的时间,避免因焦躁情绪和不合理的道路拥堵造成的安全隐患,达到智能安全管控物流的目的。

3.10智能安全体验。该子模块以VR技术为核心,建设针对矿山、冶炼等不同施工现场的智能安全VR体验园,动态提供最新的VR虚拟技术和安全事故模拟情景,让员工从感同身受的虚拟体验中更好地接受安全教育。

4安全管理智能支持系统子系统运行路径

4.1智能安全风险管控。智能安全风险管控子体系又分为安全知识库管理、安全隐患管理、作业安全管理和安全场所环境监控管理四个三级体系,如图4所示。4.1.1安全知识库管理安全知识库管理包括安全法律法规、安全标准、操作规程、应急预案等知识。建立安全知识共享平台,在集团层面建立一个统一的安全相关的知识、资料库,并进行知识分类、增删、学习查询。4.1.2安全隐患管理安全隐患管理按流程分为检查计划、计划执行、安全隐患系统提交、隐患处理、监管人员监管五个步骤,智能技术将其紧密相扣,一个步骤出现了问题,下一个步骤就无法开展,避免了因安全隐患管理“挂一漏万”带来的安全事故。4.1.3作业安全管理作业安全管理按流程分为安全交底确认卡申请、交底确认事务处理、作业活动前安全教育知识确认、作业证申请、安全监管人员确认与查询五个步骤,智能技术同样将其连环相扣,防止作业时人的不安全行为的发生。4.1.4安全场所环境监控管理安全场所环境监控管理是针对主副井提升、电力负荷、管道输送装置、通风机、风压机、污水处理设置、危险废物库、总排放口、尾矿库等存在安全风险的场所环境实施在线实时视频监控,利用3D建模和CPS技术,形象直观地展现出各安全风险源点运行情况,智能动态分析其安全风险、风险因素、控制措施、风险等级,并以手机短信的形式向安全管理相关人发出相应的安全预警。

4.2智能安全封闭。智能安全封闭是针对违章指挥、不规范操作、误操作特种设备或危险性较大设备等不安全行为,利用生物识别技术手段对操作和管理人员进行身份鉴定,采集操作和管理人员的生物信息(人脸、指纹),并把姓名、操作证号等信息在该系统内存储。该系统通过人脸、指纹生物信息对使用人员进行设备操作前身份认证,认证不通过,设备不能开机,有效避免安全事故发生,保障操作和管理人员生命安全。针对某大型国有有色金属企业“点多面广外协人员多”,发生安全事故后难以精准查找到人的轨迹,不利于后续安全救援,该系统通过运行“出入指纹考勤、生产区域人员定位卡识别”功能,对所有进入生产区域人员进行记录和精准定位。安全管理部门可以通过该系统随时跟踪生产区域人员的动向,所有的动向痕迹将被实时记录并以三维图的形式直观展现,即便发生安全事故也能及时判定位置,为安全救援打下坚实基础。

4.3智能安全绩效。根据安全管理层设定安全KPI指标、界定评分上下限,该系统自动采集模块支持系统个人安全数据[3],并与各子模块的安全实绩对接,对全员实行安全分级的指标类别考核,自动实现年度、月度和班次的安全绩效考核。

5安全管理智能模式的应用成效

5.1安全效果明显。2015-2017三年间发生工亡安全事故11起,2018-2020三年间发生工亡安全事故8起,工亡事故率同比下降27.27%;2015-2017三年间工亡14人,2018-2020年工亡8人,同比工亡人数下降42.86%。

5.2安全风险降低。据统计,2018-2020三年间安全高风险岗位减少12个,同比2015-2017三年间,减少23.08%;2018-2020三年间安全高风险岗位作业人员减少126人,同比2015-2017三年间,减少28.83%。对于不适宜人工操作的安全高风险区域,实现了智能安全管理全覆盖,矿井下安全易塌陷区域采用智能无人驾驶机车,冶炼厂高温区域采用机器人作业。

5.3安全管理效率提升。安全管理中的“人、管、法”中存在的人的不安全习惯和不安全动作等人的不安全行为得到了迅速强制规范,“机、环、料”中存在的物的不安全状态得到了及时预警和高效处置。

5.4安全意识增强。“安全第一”的观念深入人心,“内化于心,外化于形”,完成了从“要我安全”到“我要安全”的转变。

6结语

安全管理智能模式是某大型国有有色金属企业通过安全管理智能支持系统,协同运行安全管理十个智能子模块,实现安全管理从“人脑”到“智脑”的转变,解决了人的不安全行为和物的不安全状态,简单易复制,可以在全国同行业内推广应用。

参考文献

[1]朱灿.绿色工厂环保评价体系的优化研究[J].山东化工,2020,49(11):290-291.

[2]朱灿.固体废物综合管理与无废城市建设分析[J].资源节约与环保,2020(04):110.

[3]康良国,吴超.大数据环境下企业安全绩效管理的基础性问题[J].中国安全生产科学技术,2020(10):5-11.

作者:朱灿 陈玉芳 单位:铜陵有色金属集团控股有限公司 铜冠建筑安装股份有限公司