核電工程移動(dòng)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(diǎn),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(jī)組、中止新機(jī)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(huì)發(fā)布的預(yù)測數(shù)據(jù)顯示,至2050年我國核電裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到1.2億～1.5億kw,核能發(fā)電占比10%～12%,達(dá)到世界各國平均水平[1],穩(wěn)步推進(jìn)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"項(xiàng)目工程安全監(jiān)管的難點(diǎn)

與其他大型復(fù)雜項(xiàng)目一樣,核電項(xiàng)目具有投資大、參與方眾多、建設(shè)周期長、風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)。相應(yīng)的,核電項(xiàng)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(diǎn):

1.1高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)多

核電項(xiàng)目土建、安裝階段涉及的爆破工程、土方開挖工程、基坑支護(hù)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(jì)損失的作業(yè)活動(dòng)。

1.2作業(yè)交叉多

核電項(xiàng)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(jì)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(shí)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(dòng)性大

人員流動(dòng)性大主要來自以下兩個(gè)層面的原因:(1）為了滿足多項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目分期工程接續(xù)不上、所屬單位平衡項(xiàng)目間資源或者自身家庭生活需要在不同項(xiàng)目間流動(dòng)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(duì)伍,施工人員多以民建流動(dòng)人員為主,當(dāng)其所負(fù)責(zé)的分項(xiàng)工程結(jié)束或外部有更優(yōu)選擇時(shí),就會(huì)發(fā)生人員流動(dòng)。

2傳統(tǒng)安全管理電息系統(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(jī)、掌上電腦等移動(dòng)應(yīng)用設(shè)備和移動(dòng)應(yīng)用程序廣泛應(yīng)用之前的安全管理信息系統(tǒng),在實(shí)際應(yīng)用中主要存在以下不足:

2.1電息采集不完整

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(jī)和紙筆,由此導(dǎo)致信息采集不完整的原因有兩個(gè):(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(huì)對原始信息進(jìn)行整理,此過程又會(huì)過濾掉部分無效信息,如檢查人員記錄錯(cuò)誤或者事后無法辨識的信息。

2.2電息采集標(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(huì)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"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(diǎn)。對施工作業(yè)點(diǎn)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(shí)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(diǎn)為中心進(jìn)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(xiàng)目工程安全監(jiān)管的主要工作任務(wù)還包括以下4項(xiàng):

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(jìn)各級企業(yè)、單位完善安全生產(chǎn)責(zé)任制,促進(jìn)各級崗位人員強(qiáng)化安全生產(chǎn)與監(jiān)督管理責(zé)任的落實(shí)。

3.2.2施工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控

通過作業(yè)信息獲取、風(fēng)險(xiǎn)辨識評價(jià)與控制措施擬定在作業(yè)前對作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)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(dòng)態(tài)分析與趨勢監(jiān)測對安全監(jiān)管效果進(jìn)行判斷與評價(jià),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(bǔ)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(xiàng)工作可以促進(jìn)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(xiàng)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(jìn)行動(dòng)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）一機(jī)組編號一廠房一分層一子區(qū)域的順序進(jìn)行劃分。

3.3.2施工作業(yè)點(diǎn)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(diǎn),通過人工記錄的方式核實(shí)記錄其所屬組織機(jī)構(gòu)及責(zé)任信息,作業(yè)開始于計(jì)劃結(jié)束日期,結(jié)合具體作業(yè)內(nèi)容辨識危險(xiǎn)有害因素、傷害類型并評價(jià)風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)行動(dòng)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(shí)段制定每日巡視計(jì)劃。巡視人在各級責(zé)任區(qū)域內(nèi)對施工作業(yè)點(diǎn)的作業(yè)先決條件、人員行為等要素進(jìn)行全覆蓋式檢查監(jiān)督,使用照相機(jī)對現(xiàn)場正常作業(yè)狀態(tài)、安全隱患、文明施工問題進(jìn)行拍照記錄,并對存在即刻安全風(fēng)險(xiǎn)的隱患、偏差進(jìn)行及時(shí)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(bào)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(yán)重程度與事故事件接近）預(yù)警通報(bào)次數(shù)進(jìn)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GB6441一1986《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(jìn)行監(jiān)測,用以鎖定下周監(jiān)管的重點(diǎn)機(jī)組、廠房。通過環(huán)比各機(jī)組、廠房各類隱患趨勢變化,對上升趨勢的原因進(jìn)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(diǎn),同時(shí)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(diǎn)問題）與所需資源擬定專項(xiàng)行動(dòng),對癥下藥。

3.3.5班組及作業(yè)負(fù)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(bào)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(xiàng)整治行動(dòng)。同時(shí),建設(shè)單位專職安全工程師也會(huì)結(jié)合當(dāng)周隱患具體情況,選擇問題突出班組的班組負(fù)責(zé)人就具體問題進(jìn)行當(dāng)面交流,明確責(zé)任的同時(shí)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(diǎn)安全績效、提升現(xiàn)場安全管理短板。

4移動(dòng)安全監(jiān)管信息平臺的構(gòu)建

4.1設(shè)計(jì)原則

4.1.1使用移動(dòng)終端采集信息

巡視人員使用統(tǒng)一的手持移動(dòng)終端在全時(shí)段現(xiàn)場巡視過程中采集保存巡視信息,通過自動(dòng)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(yàn),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(dòng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)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(diǎn)在于巡視人員能夠按計(jì)劃覆蓋計(jì)劃巡視區(qū)域并解決存在問題,繁瑣的記錄和編輯工作會(huì)影響巡視的順暢進(jìn)行,且在現(xiàn)場長時(shí)間的低頭操作移動(dòng)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(hù)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(hù)部門執(zhí)行的情況,確定了最大化PC端用戶可自主維護(hù)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(jì)算機(jī)對現(xiàn)場采集的大數(shù)據(jù)進(jìn)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(jì)原則,可構(gòu)建如圖1所示的核電工程移動(dòng)安全監(jiān)管信息系統(tǒng)模型。

4.3功能模塊

4.3.1移動(dòng)端功能

4.3.1.1施工作業(yè)點(diǎn)信息采集與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控

直接采集的標(biāo)準(zhǔn)化信息包括:作業(yè)點(diǎn)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(diǎn)負(fù)責(zé)人姓名、作業(yè)點(diǎn)負(fù)責(zé)人聯(lián)系方式。通過專職安全監(jiān)督人員辨識評價(jià)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(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級、施工作業(yè)點(diǎn)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(dòng)應(yīng)用程序開發(fā)時(shí)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(jìn)行維護(hù)。

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(dòng)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(dòng)終端。

4.3.2pC端功能

4.3.2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)應(yīng)從系統(tǒng)整體應(yīng)用角度進(jìn)行設(shè)計(jì)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(shí)際進(jìn)展與狀態(tài)變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新,各部分?jǐn)?shù)據(jù)由系統(tǒng)管理員及指定的專人進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)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(hù)移動(dòng)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(dòng)終端菜單及授權(quán)信息、巡視計(jì)劃編排等。維護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)領(lǐng)域權(quán)重、spI預(yù)警指數(shù)權(quán)重、風(fēng)險(xiǎn)等級判定標(biāo)準(zhǔn)。

4.3.2.2統(tǒng)計(jì)分析與安全預(yù)警信息查詢

統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表包括:班組隱患統(tǒng)計(jì)表、隱患分類統(tǒng)計(jì)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(bào)表生成功能將服務(wù)器端生成的ExCEL報(bào)表保存在本地計(jì)算機(jī)上。巡視報(bào)告包括:巡視人員每日巡視報(bào)告、區(qū)域巡視人員每日巡視報(bào)告、施工作業(yè)點(diǎn)專項(xiàng)會(huì)議報(bào)告等。用戶可通過選擇報(bào)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(bào)告生成指令,服務(wù)器執(zhí)行后將生成的powerpoint報(bào)告返回給pC端。用戶既可以通過瀏覽器在線查看生成報(bào)告,也可以將報(bào)告保存在本地計(jì)算機(jī)上。選擇可量化的安全生產(chǎn)預(yù)警指標(biāo)（施工作業(yè)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)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(rèn)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(jìn)行日常維護(hù)。

4.3.3服務(wù)器端功能

4.3.3.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與更新

實(shí)時(shí)存儲(chǔ)移動(dòng)終端用戶上傳的數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)更新服務(wù)器信息,并能依據(jù)用戶巡視計(jì)劃將對應(yīng)數(shù)據(jù)信息下載至用戶手持移動(dòng)終端中,更新移動(dòng)終端數(shù)據(jù)。

4.3.3.2報(bào)表、報(bào)告生成

根據(jù)用戶請求檢索數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),并進(jìn)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(bào)表和報(bào)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(jìn)行聚類分析,進(jìn)而實(shí)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(dòng)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(dòng)態(tài)識別預(yù)控的施工作業(yè)點(diǎn)近1000個(gè),平均每年排查治理的施工作業(yè)點(diǎn)安全隱患達(dá)10000余項(xiàng),平均每年采取的管理行動(dòng)達(dá)900余項(xiàng),有效促進(jìn)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(shí)也鍛煉了建設(shè)單位自有工程安全監(jiān)管隊(duì)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(shí)踐與核電產(chǎn)業(yè)"走出去"發(fā)展戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn),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(dòng)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(xiàng)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(jī)、站穩(wěn)腳跟。同時(shí),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(dòng)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。