主动安全管控系统可行性研究与分析

主动安全管控系统可行性研究与分析

张振涛

国能黄骅港务公司 河北 沧州 061000

【摘要】 港口生产货物繁多，装卸工艺复杂，存在大量的人机交叉作业，通过智能化、信息化借助北斗定位、地理信息、视频监控等设施，搭建安全综合管控平台，实现现场人员、设备、生产的智能安全管控，极大的提升管理人员现场管控能力，保障安全生产和人员安全。

【关键字】GPS/北斗定位；智能；信息化；主动安全

1 前言

港口安全管理是一门综合性的系统管理，主要是对装卸生产作业过程中，一切人、物、环境的状态管理与控制。港口由于货物繁多，机械设备大型化、自动化，装卸生产工艺复杂，在危险源辨识与评估、隐患排查治理、人员安全培训等工作中存在信息量大、统计汇总难等问题。因此无论多么现代化的港口，安全都是相对的，在生产作业过程中，因为设备众多，存在大量的人机交叉作业，危险性较大，事故发生的可能性不可避免。安全责任事故发生后，不仅会造成人员伤亡，还会造成相应的财产损失和环境破坏，对社会造成不良影响。所以，在港口生产领域，员工的安全是生产的前提和基础，针对员工生命安全问题，目前大部分港口企业的做法是通过制定相关的员工行为准则和行为规范约束员工在装卸、物流过程中的行为，以此达到保证员工生命安全的目的，而从智能化、信息技术等方面进行研的究较少。

本文从智能化、信息化等方面，结合大数据分析和人工智能技术进行探索性研究，借助北斗定位、地理信息、视频监控、数据分析，实现对现场人员、设备和生产的智能安全管控，保障安全生产和人员安全。

2 研究背景

国能黄骅港务公司物流分公司拥有5个生产泊位，总设计吞吐量1873万吨，其中杂货码头设计吞吐量1390万吨，油品码头设计吞吐量483万吨。杂货码头现有2个1.5万吨级泊位，可停靠一艘2万吨级船舶。在建2个5万吨级散杂货码头泊位，可停靠一艘10万吨级船舶；现有1个5万吨级油品泊位。截止2020年底，物流分公司累计作业货类83种，实现吞吐量7612.87万吨。现场突出问题：货类多、种类杂、工艺复杂不统一，存在大量的人机交叉作业，开港以来多次出现因驾驶人员疲劳驾驶，勿入非作业区域造成车辆与限高架、车辆与码头护轮坎剐蹭的事件；现场生产作业多靠人工盯靠，地面指挥需要指挥门机、叉车、重型运输车辆同时完成生产作业，信息交互杂、乱、多，如何保障人员、设备、生产安全是摆在管理者面前日益严峻的问题。

3 系统构成

依 据港区生产作业特点和高风险作业评估，对现场进行全面监控、预警，进行安全预警和主动安全管控，实现安环管理工作的数字化、流程化、规范化建设，物流分公司试行搭建一体化软件平台，该平台由3个子系统构成：车辆主动安全防御智能分析及报警系统、智能定位安全帽的人员综合管理系统、安全综合管控平台及综合预警分析统计系统。

系统框架图

3.1 车辆主动安全防御智能分析及报警系统

通过采用GPS/北斗、DBA摄像头等设备进行系统互联，最终可对驾驶员的不安全行为、人员定位实施全过程监控，建立员工违规行为数据库和算法模型库，并将车辆的压、油耗、运转时间、作业量监控；车辆定位、超速报警、紧急报警、车辆设备故障报警、偏离线路报警、作业超时报警、驾驶员异常报警、维修保养等监控功能，统一接入监控中心，实现同步报警，将本质安全管理前移。

1）行车路线分析及报警系统

通过场内运输车辆的GPS/北斗定位系统，实时对车辆位置、行驶速度和行车轨迹进行全程监控，通过后台系统预设车辆行驶路线，当车辆发生偏移或未按预定路线行驶时触发警报，系统会向值岗人员、车辆驾驶员分别发送警报，通过这种双重报警机制规避车辆偏移行驶路线、勿入非生产区域可能带来的风险，有效降低道路交通事故发生率，确保行车安全。

2）驾驶员行为分析及报警系统

驾驶员上岗前进行面部识别，通过抓拍人脸与系统后台人脸库比对分析，对驾驶员身份进行识别，一是判断驾驶员是否为当班司机，二是通过后台设置最长作业时间判定司机是否存在长时间作业未休息、违规倒班等问题，如有异常通过系统告知后台管理人员进行及时管控，降低人员疲劳驾驶、违规替班所带来的风险。

在运输车辆驾驶舱内部安装DBA摄像机，通过该套设备对人员的行为进行辨识，对疲劳驾驶、接打手持电话、抽烟、遮挡摄像头等不安全行为进行识别并报警，有效监控驾驶人员行为，对驾驶员不安全行为提前预警，对不良驾驶习惯进行持续校正，主动防控事故发生。

3.2 智能定位安全帽的人员综合管理系统

智能化定位系统是通过采用具备视频采集、语音通讯、人员定位、电子围栏、轨迹管理、安全预警、智能语音播报等功安全帽，实现生产人员位置定位、人员轨迹查询、可视显示、脱帽报警、长时间静默、跌倒报警、进入电子围栏报警等功能。

1）生产人员位置定位

所有现场生产人员配备智能安全帽，通过该设备实时获取现场生产人员位置信息，实现生产人员在生产区域内任意位置的实时定位，便于管理人员了解现场生产状况和人员工作情况。

2）生产人员轨迹查询

系统通过将安全帽回传的位置信息进行本地存储，通过地图标注的方式，实现对移动生产人员进行实时轨迹追踪和历史轨迹查询，一是可以了解人员活动轨迹是否符合规定，二是可以用于事故事件的事后追述。

3）电子围栏

管理人员可以在系统终端对人员的可进出范围进行设定，创建多个电子围栏，对佩戴安全帽的人员机制外出或者入内，实现区域管控，避免人员勿入非负责的作业区域，便于现场管理，提高安全性。

4）跌落、静默、脱帽、SOS报警

当佩戴智能安全帽人员跌落或受到猛烈撞击、长时间在一个位置不动、进入作业现场未佩戴安全帽等情况时，帽子、后台均会报警，实现人员违章提醒，以及在遇到危险紧急情况时能够得到及时获得救助。

3.3 安全综合管控平台

主动安全管控监控中心是安全管控系统运行中心，承担安全监控、问题复核与派发以及可视化展示的功能。通过前端机载设备终端、个人智能安全帽终端、现场视频监控、现场检查以及上级检查反馈整改等多种手段，对港口现场生产运行中出现的人员不安全安全问题进行收集、整理、分析以及派发到不同的部门，实现现场隐患的“人防+技防”，充分发挥智能化优势、同时通过人员干预，大大减少智能识别的误报率，提升实际管理效能。利用场区GIS电子地图，实现全场人员设备可视化、一张图监控及指挥。该套系统是主动安全管控系统的核心能够使各部门实现统一平台上安全信息公开、网上办公，加强与基层信息沟通、加强管理层与基层队站之间的信息沟通，实现安全生产监管、生产作业、应急管理一体化，实现信息资源共享互用，有效提高安全生产事故防控和应急处置能力。

• 视频监控平台

以港区内高清视频监控为基础，搭建视频监控平台主动安全管控系统，针对场区生产操作重点监控以及危险作业实时监控场景，以违规行为数据库和相应算法模型库为基础，通过差错过滤和不断训练学习，实现系统对人员、区域、环境的识别，对现场人员的劳保穿戴、不安全行为、高风险作业进行分类识别、目标追踪、姿态分析、行为分析判别人员的不安全行为，并输出预警提示。这套基于物联网的生产不安全行为自动识别与预警系统，可以实现港区主动安全管控、安全过程化管理、安全应急管理等信息化管理手段，实现对现场人员、设备和生产的智能安全管控。从源头上最大程度降低事故发生的可能性，避免巨大的经济损失。

• 安全生产动态系统

码头安全生产动态通过统一的展示页面展示港区内人员车辆情况，港区内货物情况、港区内危险源情况、重点高风险作业点、隐患情况、港区内设备设施情况以及应急资源等宏观信息及各类物联网实时数据监控视频数据等，实时反应码头安全生产动态信息，领导层和管理层用户既可以做到安全宏观总览，也可以实现微观深入现场。

• 风险预警监控中心

风险预警监控中心是公司安全风险动态监控中心，也是公司安全风险预测预警“智脑”，将对公司生产作业过程中人员各类不安全行为的动态风险数据、危险作业动态风险数据、维修保养动态风险数据进行实时展示与预警分析，依据现场数据积累做到事前预判，将现场风险点、管控措施落实、任务排查、风险隐患、隐患整改分类进行统计汇总，通过分类整理，通过数据统计分析的形式更加直观化的将现场风险点管控、隐患排查整改率以及风险点管控措施落实情况，便于管理者直接获取数据，明确现场管控薄弱环节，引导现场安全管理工作，实现企业安全风险总览及安全分析预警，辅助安全指挥调度及安全部门高效管控现场安全。

4 结束语

该项目通过智能化设备及物联网的综合应用，结合人工智能、大数据分析及北斗定位技术、地理信息系统等技术手段的应用和集成，以主动安全生产为核心，实现现场人员、设备和生产的智能安全管控。借助现代先进信息技术改善公司安全监察部业务工作模式，有利于促进安环管理工作的数字化、流程化、规范化建设。平台建成后，将实现“管理方式方法创新、安全主体责任强化、现场管控标准加强、事故事件预防加强、应急救援响应及时、安全整体管理水平提升”，能够推进安全主体责任制落实，加强企业安全过程管理、安全精细化管理，满足各级安监机构安全生产监管需要，实现安全生产监管、生产作业、应急管理一体化和信息资源共享互用，有效提高安全生产事故防控和应急处置能力，将大幅提高安全综合管控的处理速度和传递速度，切实提高公司安全管理效能，为安全生产态势提供科学的决策依据,能够成为国能黄骅港务公司智慧港口建设的基石和有力保障。

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