智能设备的风险控制与主动防控系统搭建研究

谢世平

摘要：目前全球已经处于新一轮科技和产业转型升级的叠加期，新技术已成为引领创新和驱动转型的重要力量，以人工智能和互联网为技术为核心的第四次产业革命，将推动人类社会迈向新的智能时代。以安全管理和风险控制的主动安全防控系统平台建设应用，将变得越来越重要。

关键词：智能设备;风险控制;主动防控系统

引言

智能设备是一种高度自动化和机电一体化的设备，美国在人工智能，物联网基础方面起步比较早，特别是安全控制体系方面，美国处于领先地位。早在2010年时，格力电器生产的智能除湿器的产品在在美国出现故障的情况，甚至还会出现爆炸、火灾等现象。经检测，显示这款除湿器确实存在众多弊端，结果对格力电器公司罚款共9120万美元，约为5.8亿元。此事件说明当时我们的产品从研究到成品使用，还没有一套完整的安全控制体系，或者缺少相关的检测技术或执行标准。不过随着我国近期工业升级改造，快速步入智能化经济时代，在各领域出现了许多智能产品，但人们还是对许多智能产品不敢用，主要对产品安全性的忧虑问题。

1.传统设备安全划分与评估防控

1.1传统设备安全标准划分

设备安全标准分为A、B、C三类标准，分别为基本标准、类别标准、产品标准。 A类标准规定的是所有机器都必须要符合的基本标准。B类标准并不是针对某一种具体的机器，而是对整个类别的设备仪器的共性做出的规定。 B类标准又分为B1标准和B2标准，B1标准对与安全保护相关的参数做出了规定，;B2标准规定的是对安全保护装置的具体要求。在B类标准的基础之上，制定了大量的C类标准，每一个C类标准都对一种具体的设备仪器做出了详细的规定。

1.2传统设备防控与评估

为了采取合理有效的安全保护措施，以达到CE认证的标准，必须对设备的不安全性能进行分析和评估。按照欧洲设备安全标准EN954-1标准，对设备进行“危险性评估”，得出其危险等级。危险等级从低到高可分为B，1，2，3，4共5级，。机器设备的危险等级数是根据事故发生时人身受伤程度、事故发生几率和事故的可预防性来划分的。只有确认设备的危险等級之后，我们才能够得到安全防护措施以及所要求的安全等级，安全等级必须与危险等级一致。

以上设备安全划分与评估防控都比较传统与单一，缺乏系统性与主动性，特别现在人工智能的普及，设备信息技术安全也是一大环节，需要从物联网角度考虑设备的安全性，一旦某个环节失去控制，设备只能眼睁睁看着事故的发生而无能为力。为应对各种复杂的危险，需要更全面、更先进的安全控制技术手段及安全设备产品。特别随着美国导弹防御系统诞生，出来了许多防控系统，人们意识到主动防控的优点，出现了更好防控方法和理念，主动介入已经成为主流，由此诞生了主动安全防控系统，这只是一种要求体系，具体应用要根据设备属性和应用环境而定。

2. 主动安全防控系统定义及要素，如何搭建与应用

2.1主动安全防控系统定义

主动安全防控是指，任何状态下能够使得有效的控制设备，从而避免发生事故的各类设备。简单来说，就是在事故发生前起安全防范作用，通过设备检测到不良行为后，将进行主动预警，甚至对设备或操作人的行为进行直接干预，从而避免造成事故;当发生事故之后起作用，减少事故损失的行为就是被动安全防控。

主动安全防控系统能通过智能终端+智慧平台+安全服务管家“三位一体”，实现安全控制智能化。当有人误操作或被入侵时，能识别到危险行为，并会第一时间发出警示或阻止，同时将报警信息将上传到系统平台;所在监控层对预警信息进行分析，通过多种途径来提醒或控制;监管层同时对其进行一些干预和运行监测，从而保证系统处于安全状态中。

2.2 主动安全防控系统构成要素

主动安全防控系统都具备有自我感知、自我判断、解决问题的能力。自我感知就像人的眼睛、耳朵、鼻子进行时时监控，即要有相应的感知电子元件，如超视觉摄像头、光感高精度探测仪等。有人一般的大脑控制器，即要对各仪器发送过来的大数据进行时时监控分析，做出判断，还能不断自我学习升级和记忆功能。有了正确的判断，需要能及时响应，发出指令，及时把危险解决掉。一般每台设备根据所执行的功能及范围不同，所需要感知元件，和控制器也不一样，但基本原理不变，总之要想防得住，“矛”与“盾”必须相匹配，甚至相关防护能力上要优于攻击危险的能力。

主动防控系统一般要求要有预测、防御、检测、响应四种功能。预测就需要对面临的威胁提前了解，统计分析出生成危险的部位，及时下发危险提醒;并进行全程安全监控，要及时发现设备不安全状况，通过技术手段加强预警预控，从而能进行针对性的防御以及规避。在预测到威胁以后，对威胁进行防御性部署，建立评估机制。而当事故将要发生时，之前部署的防控系统能意识到事故的发生，整个闭环最困难的一部分，则是响应这步骤，如果缺乏有效的响应能力，只能任事故发生。如今的主动安全系统，都需要在检测的基础上，做到对危险采取合适的响应手段，对将要或已经发生的危险进行阻止或者转移。

3.主动防控系统的构建要求

现在的智能设都不在是一个简单的单机系统，往往比较复杂，所以主动安全防控系统要求适应其发展需求，必须具备有开放互联、信息驱动、AI进化、范围定义、智能运作、以及云端赋能等能力。

必须开放互联：要解决安全产品的单兵作战，缺乏联动的问题，方法之一就是打造智能安全生态体系，这就需要各个厂商之间的互联，如物联网设备厂商需要注意自己产品的安全能力，那么在设计之时就需要和安全厂商合作，有合适的安全接口，方便在实际使用中融入整个安全体系架构当中。而对于安全厂商，并非是为了打造能联动的安全体系就使用单一厂商的产品。事实上，不同厂商都有自己独特的优势。因此，安全厂商之间需要开放的环境，协同合作，使得相互产品之间能打造出联动的能力，帮助完善安全体系。

要求信息驱動：FDDA闭环的第一步就是预测，预测的本质就在信息收集与提前分析。因此，信息获取、交换对安全尤为重要。信息需要提前整合与分析，才能在对抗中获取主动，做到主动安全控制。另一方面，信息不应该只作为单点出现。如果信息点相对孤立，会缺乏足够的情报信息来进行预判。所以需要“云计算系统”来收集各方面的情报，进行分析与感知。

具备AI进化：在拥有了大量的数据信息后就要进行分析，才能做出合适的决策。在有情报加持以后，安全体系需要AI，对已有的情报进行分析，才能提供最有价值的安全信息，帮助其实施安全策略、进行防御部署。

确定控制范围：无论是人还是机器，都需要明确的定义和目标才能进行防御和设置。因此，无论是网络自身，还是设备安全能力，要能同时做到灵活与明确控制范围。

必须智能化运作：通过简单达成策略的分配与面对事件发生时的响应，那是自动化运作，而非智能运作。智能运作本身的行为是对策略进行优化，能帮助运作变得高效。在大数据、大环境的情况下，对于操作人员来说是相当繁重的工作。智能运作的价值，在于能从海量的信息当中提取最有价值或者最需要注意的信息，帮助制定、优化以及下发策略。

具备云端赋能：“云端服务器”相当最高行政长官，在使用成本上有优势，但云端安全的责任始终是一个问题，云端安全应该由云端服务提供商保障，还是设备厂商保障？从底线上考虑，设备制造商应该为自己在云端的业务提供基础的安全服务，如果能选择安全能力足够强大的云端服务商，则是最优的选择。如果云端服务厂商本身有强大的安全能力，那么对云端的安全就有足够的保障。

结语

此研究为主动安全系统研究与应用打开了新的思路，为设备提供安全方面解决方法，特别是贵重及危险性大或容易受到攻击的特种设备，根据设备特性，主动安全防控系统可以开发成设备的一个辅助控制仪器，能主动、有效、安全地控制设备，解决设备安全专业性方面的问题，为所有设备设施保驾护航，减少甚至杜绝事故的发生。

参考文献：

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[2]刘有奇，王廷琪;安全制造的标准化[J].《现代制造》;，2004-09-11

[3]吴巧君 张璐 孟兴 陈璠 万红;人工智能引领产业转型升级（图）[J].天津日报;2018-05-17（版次：06版）