核電工程移動安全監(jiān)管信息平臺的應(yīng)用

引言

核能因具有清潔、低碳、高效等特點,在當(dāng)今世界能源組成中占有重要比重。雖然在2011年福島核事故后,德國、美國等國家陸續(xù)做出了關(guān)?，F(xiàn)有機組、中止新機組建設(shè)的決定,但核能發(fā)電仍然是大多數(shù)國家不可放棄的選擇。根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的預(yù)測數(shù)據(jù)顯示,至2050年我國核電裝機規(guī)模將達到1.2億～1.5億kw,核能發(fā)電占比10%～12%,達到世界各國平均水平,穩(wěn)步推進核電發(fā)展是我國政府在能源發(fā)展戰(zhàn)略方面做出的慎重選擇。

1核電項目工程安全監(jiān)管的難點

與其他大型復(fù)雜項目一樣,核電項目具有投資大、參與方眾多、建設(shè)周期長、風(fēng)險高等特點。相應(yīng)的,核電項目工程建設(shè)階段的安全監(jiān)管工作也有其特殊性,主要存在以下難點:

1.1高風(fēng)險作業(yè)多

核電項目土建、安裝階段涉及的爆破工程、土方開挖工程、基坑支護工程、模板工程、腳手架工程、預(yù)應(yīng)力張拉施工、橋梁隧道工程、海工工程、起重吊裝工程及特種設(shè)備施工中均包括大量易導(dǎo)致人員死傷或者造成重大經(jīng)濟損失的作業(yè)活動。

1.2作業(yè)交叉多

核電項目建設(shè)現(xiàn)場參與單位眾多,包括建設(shè)單位、總承包單位、設(shè)計院、供應(yīng)商、施工承包商、調(diào)試外委承包商等。作業(yè)交叉不僅存在于土建轉(zhuǎn)安裝、安裝轉(zhuǎn)調(diào)試等不同的施工過渡期內(nèi),即時間范圍上的交叉:還存在于狹小、緊湊的公共作業(yè)區(qū)域內(nèi),即空間范圍上的交叉。

1.3人員流動性大

人員流動性大主要來自以下兩個層面的原因:(1）為了滿足多項目集約化管理需要,從總承包單位至施工承包商多采用現(xiàn)代項目管理中的矩陣式組織形式開展工作,管理人員及專業(yè)技術(shù)人員由于所在項目分期工程接續(xù)不上、所屬單位平衡項目間資源或者自身家庭生活需要在不同項目間流動是一種必然結(jié)果:(2）我國核電由起步至發(fā)展雖已走過40余年,但仍未形成有規(guī)模的產(chǎn)業(yè)工人隊伍,施工人員多以民建流動人員為主,當(dāng)其所負責(zé)的分項工程結(jié)束或外部有更優(yōu)選擇時,就會發(fā)生人員流動。

2傳統(tǒng)安全管理信息系統(tǒng)應(yīng)用的不足

本文傳統(tǒng)的安全管理信息系統(tǒng)是指手機、掌上電腦等移動應(yīng)用設(shè)備和移動應(yīng)用程序廣泛應(yīng)用之前的安全管理信息系統(tǒng),在實際應(yīng)用中主要存在以下不足:

2.1信息采集不完整

可用于安全監(jiān)管工作的信息主要依靠檢查人員在現(xiàn)場采集,使用的記錄工具主要為照相機和紙筆,由此導(dǎo)致信息采集不完整的原因有兩個:(1）使用這些傳統(tǒng)設(shè)備工具只能保留有限的、主要的信息,采集到的信息數(shù)量與維度天然有遺失:(2）信息錄入人員在最終錄入信息前會對原始信息進行整理,此過程又會過濾掉部分無效信息,如檢查人員記錄錯誤或者事后無法辨識的信息。

2.2信息采集標(biāo)準(zhǔn)化程度低

傳統(tǒng)的安全管理信息系統(tǒng)其現(xiàn)場采集信息的編輯與保存工作均通過人工操作來完成,比如將現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)的安全隱患、人員違章行為通過文本信息編輯后配合照片存入管理信息系統(tǒng)中。為了增加信息采集的全面性,此類系統(tǒng)在企業(yè)或組織中多為開放授權(quán),即現(xiàn)場管理者、技術(shù)人員均可操作。在人工編輯和多用戶操作等因素影響下,采集信息的規(guī)范性與一致性較難保證,這會在一定程度上影響后續(xù)的信息可復(fù)用程度以及分析決策的有效性。

3核電工程安全監(jiān)管工作流程

3.1工作原則與核心

與民用建筑的施工組織一樣,核電工程現(xiàn)場施工組織的末端也是作業(yè)班組,甚至是班組中的部分人員,即施工作業(yè)點。對施工作業(yè)點的直接管理原則能夠?qū)⒏深A(yù)和影響化整為零地作用于現(xiàn)場施工組織的最小單元,簡單直接。

根據(jù)海因里?？偨Y(jié)的工業(yè)安全理論,事故常常起因于人的不安全行為或(和）物的不全狀態(tài)。這給安全監(jiān)管工作指明了方向,即通過檢查充分暴露這些不安全的行為、狀態(tài),及時消除它們就可以避免事故的發(fā)生。海因里希還指出專業(yè)安全人員、班組長均是預(yù)防事故的關(guān)鍵,這也從理論上說明了以施工作業(yè)點為中心進行安全隱患排查與治理在安全監(jiān)管工作中的重要作用。

3.2工作任務(wù)

除了隱患排查與治理,核電項目工程安全監(jiān)管的主要工作任務(wù)還包括以下4項:

3.2.1健全安全生產(chǎn)責(zé)任制

“管生產(chǎn)、管安全"是我國《安全生產(chǎn)法》明確的企業(yè)從業(yè)人員的責(zé)任義務(wù),有效的安全監(jiān)管應(yīng)當(dāng)建立在明確的責(zé)任制基礎(chǔ)上,通過不斷查擺問題和解決問題促進各級企業(yè)、單位完善安全生產(chǎn)責(zé)任制,促進各級崗位人員強化安全生產(chǎn)與監(jiān)督管理責(zé)任的落實。

3.2.2施工作業(yè)安全風(fēng)險預(yù)控

通過作業(yè)信息獲取、風(fēng)險辨識評價與控制措施擬定在作業(yè)前對作業(yè)風(fēng)險進行預(yù)先干預(yù),避免安全事故事件的發(fā)生。

3.2.3評估安全監(jiān)管效果

通過安全狀態(tài)動態(tài)分析與趨勢監(jiān)測對安全監(jiān)管效果進行判斷與評價,為管理決策提供科學(xué)依據(jù)。

3.2.4改善問題突出班組的安全績效

根據(jù)木桶理論,修補木桶最短的一塊板可以最有效增大木桶的容積。同理,通過識別問題最突出班組并修正其安全偏差,可以最有效改善總體安全績效。通過不斷迭代地開展此項工作可以促進總體安全績效的持續(xù)有效提升。

3.3工作模式

基于以上原則和任務(wù)的工程安全監(jiān)管工作模式如下:

3.3.1區(qū)域責(zé)任劃分

由建設(shè)單位組織參建單位依據(jù)合同約定業(yè)務(wù)范圍,在核電項目工程建設(shè)地域內(nèi)劃分出責(zé)任區(qū)域確保各區(qū)域無縫銜接,并按照建設(shè)單位、工程總承包單位、施工單位的對應(yīng)關(guān)系,由上自下分級、分層明確責(zé)任歸屬,包括安全生產(chǎn)管理責(zé)任人與安全監(jiān)督責(zé)任人。責(zé)任區(qū)域與責(zé)任人的對應(yīng)關(guān)系隨著土建、安裝、調(diào)試不同工程階段及移交狀態(tài)進行動態(tài)調(diào)整。

責(zé)任區(qū)域分層則可按照功能分區(qū)(核島、常規(guī)島、輔助廠房）二機組編號二廠房二分層二子區(qū)域的順序進行劃分。

3.3.2施工作業(yè)點初始信息采集

由建設(shè)單位專職安全工程師組織專門人員每日結(jié)合巡視工作開展,在最末級責(zé)任區(qū)域即子區(qū)域內(nèi)識別新增施工作業(yè)點,通過人工記錄的方式核實記錄其所屬組織機構(gòu)及責(zé)任信息,作業(yè)開始于計劃結(jié)束日期,結(jié)合具體作業(yè)內(nèi)容辨識危險有害因素、傷害類型并評價風(fēng)險等級,最后由專職安全工程師匯總子區(qū)域數(shù)據(jù)統(tǒng)一錄入至電子表格,每日進行動態(tài)更新。3.3.3作業(yè)過程中的監(jiān)督管控

由建設(shè)單位安全監(jiān)管業(yè)務(wù)處室組織專門人員按照分級分層原則、依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)時段制定每日巡視計劃。巡視人在各級責(zé)任區(qū)域內(nèi)對施工作業(yè)點的作業(yè)先決條件、人員行為等要素進行全覆蓋式檢查監(jiān)督,使用照相機對現(xiàn)場正常作業(yè)狀態(tài)、安全隱患、文明施工問題進行拍照記錄,并對存在即刻安全風(fēng)險的隱患、偏差進行及時干預(yù),督促工程總承包單位、施工單位責(zé)任人采取措施徹底消除問題。

巡視人員將每日巡視記錄通過辦公軟件編輯成巡視報告,將其中未整改的問題外發(fā)承包商跟蹤處理直至問題閉環(huán)。

3.3.4區(qū)域安全狀態(tài)分析與趨勢監(jiān)測

建設(shè)單位每周對各功能區(qū)(核島、常規(guī)島、輔助廠房）內(nèi)的安全事故事件數(shù)、重要隱患(后果嚴重程度與事故事件接近）預(yù)警通報次數(shù)進行回顧,用以監(jiān)測區(qū)域?qū)嶋H結(jié)果績效,了解區(qū)域安全監(jiān)管現(xiàn)狀。

建設(shè)單位每周對排查隱患總量及各類隱患(參照GB6441—1986《企業(yè)職工傷亡事故分類標(biāo)準(zhǔn)》中20類事故類別劃分）數(shù)量進行監(jiān)測,用以鎖定下周監(jiān)管的重點機組、廠房。通過環(huán)比各機組、廠房各類隱患趨勢變化,對上升趨勢的原因進行調(diào)查,可以識別隱患對應(yīng)的具體問題及產(chǎn)生問題的施工作業(yè)點,同時可以結(jié)合問題性質(zhì)(系統(tǒng)性管理問題、少數(shù)班組或施工作業(yè)點問題）與所需資源擬定專項行動,對癥下藥。

3.3.5班組及作業(yè)負責(zé)人幫扶

建設(shè)單位每周將現(xiàn)場安全隱患與文明施工問題數(shù)量排名前10的班組信息及其對應(yīng)的問題報告共享給工程總承包單位,并督促班組問題發(fā)生區(qū)域責(zé)任人制定對應(yīng)技術(shù)或管理措施,采取專項整治行動。同時,建設(shè)單位專職安全工程師也會結(jié)合當(dāng)周隱患具體情況,選擇問題突出班組的班組負責(zé)人就具體問題進行當(dāng)面交流,明確責(zé)任的同時告知法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)要求,并提供建議措施,以協(xié)助基層管理者改善班組及各施工作業(yè)點安全績效、提升現(xiàn)場安全管理短板。

4移動安全監(jiān)管信息平臺的構(gòu)建

4.1設(shè)計原則

4.1.1使用移動終端采集信息

巡視人員使用統(tǒng)一的手持移動終端在全時段現(xiàn)場巡視過程中采集保存巡視信息,通過自動上傳信息至服務(wù)器提升巡視人員的工作效率、改善巡視人員體驗,能有效解決信息采集不完整的問題。

4.1.2標(biāo)準(zhǔn)化信息采集原則

在移動應(yīng)用程序設(shè)計之初即確定通過統(tǒng)一信息采集格式、最小化人工編輯范圍等方式,解決信息采集標(biāo)準(zhǔn)化程度低的問題。

4.1.3最簡化操作原則

現(xiàn)場巡視的重點在于巡視人員能夠按計劃覆蓋計劃巡視區(qū)域并解決存在問題,繁瑣的記錄和編輯工作會影響巡視的順暢進行,且在現(xiàn)場長時間的低頭操作移動終端也不利于巡視人員自身的安全防范。

4.1.4PC端用戶可自主維護原則

為了配合外部要求或管理流程的變更,避免每次對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的修改均需聯(lián)系數(shù)據(jù)維護部門執(zhí)行的情況,確定了最大化PC端用戶可自主維護基礎(chǔ)數(shù)據(jù)范圍的原則。

4.1.5服務(wù)器端信息處理增值原則

通過使用計算機對現(xiàn)場采集的大數(shù)據(jù)進行分析處理,服務(wù)器應(yīng)能反饋對用戶管理決策有支撐作用的增值信息。

4.2系統(tǒng)模型構(gòu)建

基于上述設(shè)計原則,可構(gòu)建如圖1所示的核電工程移動安全監(jiān)管信息系統(tǒng)模型。

4.3功能模塊

4.3.1移動端功能

4.3.1.1施工作業(yè)點信息采集與風(fēng)險預(yù)控

直接采集的標(biāo)準(zhǔn)化信息包括:作業(yè)點所屬區(qū)域、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)起止日期、作業(yè)所屬單位班組、作業(yè)點負責(zé)人姓名、作業(yè)點負責(zé)人聯(lián)系方式。通過專職安全監(jiān)督人員辨識評價后采集的標(biāo)準(zhǔn)化信息包括:作業(yè)可導(dǎo)致的事故類型、作業(yè)點風(fēng)險等級、施工作業(yè)點的監(jiān)管手段。為確?？梢圆杉綐?biāo)準(zhǔn)化的信息數(shù)據(jù),在移動應(yīng)用程序開發(fā)時將以上信息設(shè)置為選擇錄入式采集,可選擇的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)由專門人員通過PC端進行維護。

4.3.1.2巡視信息記錄與跟蹤處理

巡視信息記錄與跟蹤處理流程如圖2所示。

4.3.1.3數(shù)據(jù)同步

數(shù)據(jù)同步用于將移動終端采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端,以及下載服務(wù)器端數(shù)據(jù)至移動終端。

4.3.2PC端功能

4.3.2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護內(nèi)容與結(jié)構(gòu)應(yīng)從系統(tǒng)整體應(yīng)用角度進行設(shè)計確定,與數(shù)據(jù)庫表及相應(yīng)數(shù)據(jù)字段保持對應(yīng),并隨工程建設(shè)實際進展與狀態(tài)變化進行動態(tài)更新,各部分數(shù)據(jù)由系統(tǒng)管理員及指定的專人進行維護。維護的常規(guī)業(yè)務(wù)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:區(qū)域與責(zé)任人信息、承包商信息、隱患類型信息、安全文明施工類型信息等。維護移動終端業(yè)務(wù)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:巡視人員及屬性信息、移動終端菜單及授權(quán)信息、巡視計劃編排等。維護的風(fēng)險預(yù)警業(yè)務(wù)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括:事故事件級別、風(fēng)險領(lǐng)域權(quán)重、SPI預(yù)警指數(shù)權(quán)重、風(fēng)險等級判定標(biāo)準(zhǔn)。

4.3.2.2統(tǒng)計分析與安全預(yù)警信息查詢

統(tǒng)計分析報表包括:班組隱患統(tǒng)計表、隱患分類統(tǒng)計表、隱患對比趨勢圖等。用戶可通過選擇隱患區(qū)域、施工單位、巡視人員、巡視日期范圍等條件發(fā)起交叉檢索指令,服務(wù)器執(zhí)行后將檢索結(jié)果返回給PC端。用戶可以通過瀏覽器端數(shù)據(jù)窗口查看檢索結(jié)果,也可以通過報表生成功能將服務(wù)器端生成的ExCEL報表保存在本地計算機上。巡視報告包括:巡視人員每日巡視報告、區(qū)域巡視人員每日巡視報告、施工作業(yè)點專項會議報告等。用戶可通過選擇報告類型,并選擇巡視人員、隱患區(qū)域、施工單位、巡視日期范圍等條件發(fā)起巡視報告生成指令,服務(wù)器執(zhí)行后將生成的PowerPoint報告返回給PC端。用戶既可以通過瀏覽器在線查看生成報告,也可以將報告保存在本地計算機上。選擇可量化的安全生產(chǎn)預(yù)警指標(biāo)（施工作業(yè)點風(fēng)險預(yù)控類指標(biāo)、隱患監(jiān)控類指標(biāo)、事故后果類指標(biāo)、廠房級別區(qū)域風(fēng)險預(yù)測絕對指數(shù)指標(biāo)）,根據(jù)歷史安全數(shù)據(jù)、事故情況等對各指標(biāo)賦以不同權(quán)重,確定預(yù)警模型,構(gòu)建安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)。用戶通過監(jiān)測系統(tǒng)依據(jù)全場安全生產(chǎn)預(yù)警指數(shù)值（safetyPrecautionIndex）繪制的預(yù)警指數(shù)圖即可以確認區(qū)域?qū)嶋H績效,了解區(qū)域安全監(jiān)管現(xiàn)狀。

4.3.2.3系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包括系統(tǒng)用戶及權(quán)限管理、系統(tǒng)操作日志信息查詢等功能,由系統(tǒng)管理員進行日常維護。

4.3.3服務(wù)器端功能

4.3.3.1數(shù)據(jù)存儲與更新

實時存儲移動終端用戶上傳的數(shù)據(jù),動態(tài)更新服務(wù)器信息,并能依據(jù)用戶巡視計劃將對應(yīng)數(shù)據(jù)信息下載至用戶手持移動終端中,更新移動終端數(shù)據(jù)。

4.3.3.2報表、報告生成

根據(jù)用戶請求檢索數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),并進行數(shù)據(jù)處理,調(diào)用服務(wù)器端應(yīng)用程序組件,按照預(yù)設(shè)格式生成報表和報告,并提供給用戶查看和下載。

4.3.3.3大數(shù)據(jù)處理

在服務(wù)器端對安全監(jiān)管的大數(shù)據(jù)進行聚類分析,進而實現(xiàn)工程安全監(jiān)管預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建。

5應(yīng)用效果與前景展望

從2014年末將此移動安全監(jiān)管信息平臺應(yīng)用于H核電站工程監(jiān)管工作以來,平均每年動態(tài)識別預(yù)控的施工作業(yè)點近1000個,平均每年排查治理的施工作業(yè)點安全隱患達10000余項,平均每年采取的管理行動達900余項,有效促進了現(xiàn)場工程安全監(jiān)管工作效率的提升,促使現(xiàn)場安全績效得到了持續(xù)鞏固與改善,同時也鍛煉了建設(shè)單位自有工程安全監(jiān)管隊伍的能力,提升了人員技能,可以說是一舉多得。

隨著我國"一帶一路"倡議的積極實踐與核電產(chǎn)業(yè)"走出去"發(fā)展戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進,我國核電產(chǎn)業(yè)將迎來新的發(fā)展階段,通過核電工程移動安全監(jiān)管信息平臺的應(yīng)用可以助力我國核電企業(yè)事半功倍地解決核電項目工程建設(shè)階段的安全監(jiān)管難題,幫助企業(yè)搶占先機、站穩(wěn)腳跟。同時,隨著大數(shù)據(jù)與人工智能領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,移動安全監(jiān)管信息平臺的升級優(yōu)化和應(yīng)用前景也必將更加廣闊。