基于物联网感知的安全生产风险防控体系的构建研究

杨继星

我国正处于经济社会转型期，安全生产形势依然严峻，尤其在危险和高风险作业过程中重特大事故时有发生，缺乏有效的事故预判，对风险识别、预防和管控不到位。目前在国家层面，安全生产风险防控已经受到高度重视，依靠对事故致灾风险及事故后果风险影响的分析预警，精准、科学的预防事故发生势在必行。目前国内针对安全生产风险防控的相关研究主要集中在企业、工业园区、区域等的综合安全生产风险评价，总体来看，针对安全生产风险防控体系构建的研究仍然很少。而物联网这一被认为继计算机、互联网和移动通信网之后的世界信息技术在安全生产领域的应用依旧不足。鉴于此，研究建立基于物联网感知的安全生产风险防控体系符合我国的现实需要，对明确我国当前以及未来安全生产风险防控的主要思路具有重要意义。

物联网技术在安全生产领域的典型应用场景

物联网最初由美国麻省理工学院提出，其核心思想是利用先进的射频识别技术，按照一定的通信协议，借助于互联网，实现物和信息的互联、互通。近几年来，物联网受到越来越多的关注，作为IT 技术革新的潮流，物联网在安全生产、环境保护、政府工作、公共安全领域等方面有着广阔的应用前景。物联网技术的应用将从本质上提高安全生产水平，它将在从企业的内部管理到政府的监督管理，以及应急救援等各个环节中发挥重大作用。物联网技术在安全生产领域的应用主要体现在高危行业企业，典型应用场景有：

重大危险源在线监控。利用现场气体检测传感器、液压传感器、液位传感器、温度传感器以及现场视频监控等智能感知设备，实现实时数据的采集，并通过4G网络、Internet或者光纤网络完成汇集，系统可及时将采集的信息传输到企业安全管理系统并实时上传至各级安监机构，上级安监机构可随时调阅企业重大危险源视频监控和监测信息。

危险化学品动态监管。在现有GPS监控系统基础上，利用传感器、RFID标签（无线射频识别）、4G网络、地理信息等技术，建立危险化学品运输的动态监管系统，实现对危险品运输车辆的实时定位、车况监测等。目前危化品运输的动态监管重点在封闭式区域（如开发区、工业园区）内应用，对封闭区域的危化品运输车辆进行全方位监管，实现危化品运输车辆及其驾驶人员等相关内容监管，实时更新危险品运输车辆运行路径和事故救援路径，减少事故发生概率，提高危险品运输安全管理水平。

易制毒化学品动态管理。利用GPS、RFID标签、移动网络实现易制毒化学品在购买、运输、生产和经营过程的数字化管理，为易制毒化学品备案和申请许可提供数据支持。

烟花爆竹动态管理。在烟花爆竹和许可证应用RFID电子标签技术。实现烟花爆竹仓储、运输、销售、燃放各个环节数字化管理，为各级安监部门的监管与执法工作提供基础数据支持。

建立基于物联网感知以风险防控为核心的安全管理模式的必要性

以风险防控为核心，就是突出“预防为主、源头管控”，坚决遏制重特大事故发生。我国安全生产风险防控的现实“需求”与现行相关措施的有效“供给”之间仍然存在较大差距，安全生产风险防控的短板很难通过现行的措施彻底解决。

煤矿、危险化学品、烟花爆竹、非煤矿山等高危行业企业作为安全生产领域重特大事故频发的薄弱环节，需要对其海量安全生产数据进行分析研判，找出事故发生的区域性、季节性、周期性、关联性等规律特征，实现对安全生产形势、安全生产事故等的宏观预测预警，以及特定区域、特定行业、甚至个别企业的风险预警预控。建立基于物联网感知技术的安全生产风险防控体系可充分利用物联网技术的优势，通过对各类静态、动态和实时数据的采集和分析，进行各类风险因素的挖掘、层级钻取和关联分析，实现安全生产风险指标体系和风险分析模型的动态调整，为实现对事故的超前预防提供可靠的依据，也为精准监管、精准执法、精准施策提供科学的决策支持。

基于物联网感知的风险防控体系构建思路

任何事故或灾害的发生都是一个发展的过程，在事故前期都会暴露出一定的端倪和征兆，这些征兆大多数是可观测的，倘若有先进、可靠的监控和预警系统，就有机会将事故发生的概率、造成的损失和影响降到最低。

安全生产事故表明，高危行业企业是安全生产的重点监管监察对象，要实现控制事故总量和防止重特大事故的目的，必须提高对高危行业企业安全生产监控监测信息的掌控能力，强化事故的预测预判分析能力。因此，可以利用先进的物联网感知技术，以非煤矿山、煤矿、危险化学品、烟花爆竹等高危行业企业的重大危险源和重大安全生产隐患监管监察为重点，实现各级监管监察机构与企业自身的安全监测监控信息网络的互联互通和信息共享，从而实现预防事故和控制事故危害的目的。

针对企业具体感知任务，采用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行在线计算与控制，并通过接入设备将获取的信息与网络中的其它单元进行资源共享与交互，保证从风险隐患源头进行监管，搭建一个全层级、易追溯、可评估、多闭环的风险防控体系，实现安全生产的风险预控、关口前移。

风险防控体系构建的主要内容

体系定位

在体系设计过程中，需要考虑不同层级的职责定位。安全生产风险防控体系从行业、层级、标准着手进行规划设计，构建企业-行业-区域的“点、线、面”综合风险一张图，从宏观到微观分级展示区域风险、行业风险、企业风险，摸清风险底数，实现全方位的风险预控与综合监管，满足实时监控、分级管控与精准施策的需求，保证对各类安全生产风险有效管控，是一套全层级、易追溯、可评估、多闭环的风险防控体系。

图 安全生产风险防控体系构建思路

体系设计

安全生产风险防控体系突出“预防为主、源头管控”，体系主要内容包括：

统一的标准规范：为提高安全生产风险防控体系管理规范性和技术规范性，建设风险防控体系的统一标准，明确高危行业企业安全生产实时数据的接入数据类型、接入标准、接口规范、指标要求、模型要求、网络要求、业务流转、系统应用功能等方面的技术标准，包含数据采集交换共享层面的标准规范、风险防控指标体系与分析模型层面的技术规范、以及系统业务流转及系统应用层面的技术规范。

科学的评估模型：安全生产风险的辨识、评估是风险防控的基础，因此需要建立一套科学的风险评估模型，能为企业（点）、行业（线）、区域（面）提供指标、模型的通用框架。模型的成熟化是一个长期和反复迭代的过程，其有效性取决于模型的选取、指标体系的有效性、指标选取的合理性、指标权重的计算有效性、模型输入参数的可获取性、数据可得性、数据质量等诸多因素。现阶段可以利用大数据挖掘技术对接入的高危行业企业的数据进行深入的挖掘分析，形成一套全国适用基本的安全生产风险指标体系和风险分析模型。

安全生产风险防控体系的指标与模型可围绕煤矿、危险化学品、烟花爆竹、非煤矿山四个高危行业，重点对影响安全生产的风险因素进行归类、整理、分析和提炼，构建企业安全风险指标体系、行业安全生产风险指标体系以及基于时空分析的综合风险指标体系，综合安全生产风险防控预警实际业务需求，构建高危行业企业安全生产风险分析模型。

通过对安全法规、四大行业标准、专家咨询及安全生产事故相关统计数据分析等方法获取综合风险评估的数据和资料，从行业、区域和时间三个维度出发，构建综合风险评估指标体系，实现四大行业风险评估结果的综合。利用多种风险分析评估模型相结合的方法，定量分析和定性分析相结合，从安全评价的目的和原则出发，充分考虑指标的充分性、必要性和可行性等因素，确定综合风险评价方法，通过一系列检验，使指标体系科学化、合理化。综合考虑风险评估阶段、风险评估过程及风险评估技术选择影响因素等方面，根据风险评价模型来确定各类指标权重。

合理的分析预判：从企业、行业、区域层面应用风险防控模型进行风险评估分析，钻取各行业企业安全生产风险数据，结合模型分析结果，基于电子地图完成风险的分析展示。

精准的靶向预警：通过构建和规范信息发布机制和流程，建立风险信息发布的多种渠道，靶向发布风险信息、针对性的处置措施和治理建议，并且监控风险信息发布效果反馈信息。