文/王明心
通过“物联网+气体监测云平台”的应用,可将有毒有害气体监测信息随时传递给工人,实现数据实时感知,同时可以通过数据对比分析,得出趋势性结论。随着人工智能、云计算、大数据等技术愈发成熟,“物联网+云平台”在安全管理领域也将大规模推广应用,实现自动化、智能化安全管理。
据应急管理部2019年统计,2018年全国共发生化工安全事故高达176起,死亡223人。2019年,全国共发生化工安全事故160起,单江苏响水天嘉宜化工有限公司“3·21”特别重大爆炸事故,就造成了78人死亡,76人重伤,640人住院治疗,直接经济损失达19.86亿元。
在诸多事故的调查中发现,有毒、有害、易燃气体和粉尘,是事故发生的罪魁祸首之一。事实上,有毒有害和易燃气体防控,也是化工、冶金、储粮等行业领域关系环保和安全生产作业的红线,为此,这些行业的从业者都承受着巨大的安全生产压力。
在工业气体安全防控上,传统的主流方式依然是人工手持气体监测仪,或者安装固定式的气体监测报警器,在一定程度上达到了监测效果。但是,人工手持监测仪需要高频的人工巡检,费时费力且时效性偏低。而安全固定监测仪和报警器,同样需要投入大量人力进行实时巡更、维护,且成本偏高。规模化安装的气体监测装置的集中管理,对于很多传统化工、冶金等企业而言也是挑战。
尽管在石油化工、燃气、冶金、粮储等行业,企业管理者对于安全生产工作普遍十分重视,但要在企业基层落实却很难。生产设备自动化程度不高、安全管理制度执行不严格、人员安全意识缺乏等问题,给企业安全生产留下众多隐患。同时,由于企业内部存在许多信息孤岛,信息沟通不畅、职责边界不清等人为因素,也极大地影响了企业安全管理水平的提升。因此,从巡检、发现问题到解决问题,全过程很难形成一个有效的闭环,使得隐患问题周而复始地出现。
化工企业
在工业气体安全管理上,以传感器、控制器为核心的各类监测仪器,是整个系统的核心。在具体的应用中,可能还包括无人机、机器人,并配套诸如视频监控、GIS系统(地理信息系统)等。
化工、冶金、储粮等领域的企业,通常规模较大,在工业气体的监测设备上,动辄数千甚至过万。比如首钢集团旗下的首钢京唐钢铁联合有限公司,全厂针对工业气体安全管理的报警点位就超过4 000个。如此大规模的监测报警设备,单纯依靠人员巡检,很难做到高效管理。
物联网技术从根源上解决了大规模设备集中管理的难题。物联网即“万物相连的互联网”,它本质是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现不限时间、地点的人、机和物的互联互通。物联网是互联网大脑的感觉神经系统,因为物联网重点突出了传感器感知的概念,同时它也具备网络线路传输、信息存储和处理、行业应用接口等功能,而且也往往与互联网共用服务器、网络线路和应用接口,因此,物联网使人与人、人与物、物与物之间的连接交流变成可能。依托物联网,工厂成千上万的传感器、控制器以及其他安全管理设备,将可以有效整合到一个网络系统中。
在工业气体安全管理中,运用物联网技术,将所有气体监测、报警设备整合集成到一个云服务器上,从而让安全管理人员与整个系统实现无线互联。与传统手持监测仪器的人工操作相比较,通过物联网,工厂的气体状态、设备状态,甚至人员状态等信息,可以通过传感器实时反馈到管理终端,并由人员在PC或移动设备上随时查看,同时,其安全状态信息可以同步给所有的工作人员。
依托物联网技术实施工业气体安全管理,其优势显而易见。一是安全隐患可以实时传递给工人,并且可以将报警信息同步共享给所有相关人员。在工业环境中,紧急情况随时可能发生,而一旦发生,每一秒都至关重要。工厂有毒有害或易燃气体一旦出现异常,工人可以通过物联网获取信息,从而立即作出应对措施,保障人员安全。
二是物联网技术也解决了气体安全管理在数据记录、分析上的难题。在构建了以物联网技术为核心的管理系统后,不论是环境气体状态的变化趋势,还是报警频次、原因等,数据都将持续留存在云服务器上,给管理人员提供参考和佐证。例如,工作场所某个位置重复出现某种气体含量高、或者含量持续上升的信息,这一数据有助于安全管理员在其影响工人安全之前非常清晰地看出趋势,并且发现和解决问题。
三是大中型工厂的气体监测设备数量通常非常庞大,其监测节点成千上万已是常态,并且有可能涉及多个系统、多个种类的监测设备,设备的管理、维护、更新对于企业而言,也是不容忽视且艰巨的任务。而运用物联网技术,除了环境气体本身的监测以外,监测设备的维护管理也可以在同一个网络中同步进行,这将极大程度减轻企业运营压力,并且更进一步提升整体的安全管理水平。
中电华劳“物联网+气体监测云平台”大屏端
中电华劳“物联网+气体监测云平台”移动端管理
实际上,依托物联网技术对工业气体实施安全管理,在化工、石油、燃气、冶金等行业已经屡见不鲜。比如首钢集团下属的首钢迁钢股份有限公司(以下简称“首钢迁钢”),全厂近4 000个危害气体监测报警点,那么,他们是如何利用物联网技术实现高效的气体安全管理呢?
首钢迁钢全厂气体报警设备中,北京中电华劳科技有限公司是其设备最主要的供应商和服务商。作为一家专注于生产各类气体监测设备的高科技企业,为企业提供“物联网+气体监测云平台”架构服务,以及全套的“物联网+气体监测云平台”管理软件。
中电华劳“物联网+气体监测云平台”,是基于物联网技术、通信技术、大数据、云计算和虚拟现实等综合应用的平台。其运行机制上首先是利用4G/5G/NB等通信技术把传感器、控制器、无人机、机器人、北斗系统、GIS、人员等安全管理要素通过网络连接在一起,随后将各类传感器数据接入到云平台,在云端进行实时分析数据,同时结合应用场景和业务模型进行相应的运算,结合业务流程实现基于监测数据的智能处理,从而让企业的安全管理形成人与物、物与物互联,实现智能化管理。
在首钢迁钢的实际应用中,整合了包括气体数据实时监测和实时报警、历史数据统计查询、区域智能巡检、天气数据报告、电子地图“3D+GIS”可视化显示、精准危险预警、数据智能统筹和分析、PC和手机App多屏协同和可视化管理等多种功能。通过华劳云平台,首钢迁钢的安全管理人员,可以在PC、手机App上实时查看在线运行的气体探测器各项监控数据及视频监控实时图像,并在任何地点随时发现、跟踪和处理异常情况。
目前,迁钢正在进行智能制造的全方位升级和革新,并且在诸如智能机器人、全工序排放控制等诸多项目的应用上,走在了业界前列。但是,不论智能制造,还是向智慧工厂全面升级,安全仍然是迁钢的红线,而其工厂气体安全的管理,将是其智能制造升级的基本保障。中电华劳云平台的引进,无疑为其提供了新的、高效的、可靠的技术手段,帮助企业实现科学全面隐患排查的同时,还可以让安全管理实现智能化、信息化、移动化。
随着生产制造信息化与工业化融合发展的不断深入,新兴信息化技术在工业生产领域的作用愈发凸显,以物联网为核心,融合4G/5G通信技术、人工智能、云计算、GIS等信息化技术的“物联网+安全管理”平台和系统,将在工业领域大规模落地。
对比传统的安全管理方式,以中电华劳的“物联网+气体监测云平台”为代表的解决方案,不但规避了人工手持设备巡检的低效作业方式,解放了安全管理人员规模化管理监测设备的难题,同时也为企业安全管理水平的提升,提供了切实可行的路径。
随着人工智能、云计算、大数据等技术愈发成熟,“物联网+云平台”在安全管理领域的应用场景,将不仅仅局限于气体安全,它还可以将包括人员安全、生产设备安全、环境安全等多个系统整合到一个平台上,从而实现一个系统覆盖安全生产的方方面面,并做到自动化、智能化管理。