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新奥集团在燃气行业探索安全数智化应用

  • 王桦楠
  • 2022-06-15
  • 来源:应急管理报

山东圣豪商业有限公司是个面积3万多平方米的大型综合体,餐饮、娱乐、百货等业态俱全,是新奥能源的用户之一。尽管物业管理对燃气使用安全非常重视,但过去判断燃气是否泄漏只能靠鼻子。“闻到有味道,赶紧叫燃气公司的人来。”物业经理张斌说这是无奈之举,“有时想想挺后怕。”

自从今年新奥为商场安装了数智化系统后,张斌放心多了。“新技术就是好,只要燃气出现一丁点儿‘跑冒滴漏’,我的手机就会第一时间收到报警信息,新奥那边同时已经开始处置了。没有报警就是没有泄漏,这让安全有保障。”张斌说。

以安全为目标,以数智化应用为载体,在新奥集团运营的多个城市燃气项目上,这样的安全管理新手段如今每天都在发挥着重要作用。

以数智技术革新传统安全生产管理体系,新奥集团构建以物联感知产品线、安全治理产品线和“安全心”产品为支撑的特色数智化安全管理体系。通过加装大量物联感知设备,实时采集前端设备运行状态及人员操作行为等数据,源源不断传输给大数据中心,实现安全“看得见”;通过安全理正产品和安全业务产品,实现对所感知风险的预防治理、应急处置,建立长效预防机制,实现决策“知重点”;“安全心”汇集安全规则与知识,通过该产品对场景数据的监测和大数据分析,挖掘问题,赋能产品线,用数据督导企业用心做安全,指导企业对全局风险进行预判和响应,实现安全“有人管”。

让安全生产工作“看得见、知重点、有人管”,是新奥集团创始人、董事局主席王玉锁多年来对安全生产工作的深刻感悟和心得,也是新奥对“生命线”工作的一贯要求。随着安全数智化项目的开展,这个“九字诀”变得越来越可行,企业一直谋求的本质安全越来越现实。

数智化项目率先落地推广,是在新奥集团旗下的青岛新奥能源有限公司。谈起使用感受,无论是新奥能源山东区域总经理梁雪等管理者,管网场景示险工程师刘云龙、青岛新奥能源团结路站站长许士恒、青岛新奥能源客户服务公司江山服务站站长蔡安康等一线工作者,还是物业经理张斌等用户,都觉得“比以前安心多了,睡觉都更踏实了”。

从单靠人工到善用数智——

多方位满足安全运营需求

新奥集团创立于1989年,以“创建现代能源体系、提高人民生活品质”为使命,致力于成为一家受人尊敬的创新型智慧企业。30多年来,该集团以城市燃气为起点,逐步覆盖分销、贸易、输储、生产、工程智造等天然气产业全场景,贯通清洁能源产业链,为客户提供智能化低碳能源解决方案,助力绿色发展。作为清洁能源服务行业的领先企业,新奥集团在不断发展壮大的同时,始终从战略高度重视和支持安全生产工作。

人的不安全行为、物的不安全状态,是安全生产两大主要风险,是确保本质安全必须解决的两大难题。以实现“三管三必须”为抓手,新奥集团紧紧围绕业务及安全数智化新业态发展,基于新技术、新模式、新产品,不断谋求业务及安全生产管理新思路、新方法,积极推动物联网、人工智能等新一代数智技术在企业全要素、全产业链、全价值链中的深度融合应用,打造数智转型发展新模式,逐步搭建起一套能够覆盖全业务流程场景、标准岗位操作规范的有效安全数智化管理体系,用以彻底消除人的不安全行为、物的不安全状态,帮助传统燃气企业提升安全管理水平,更有效地降低安全风险、提高作业质量、强化合规监管,在发展的同时,构筑安全底线,实现本质安全,铸造安全品牌。

对于燃气行业对安全数智化的需求,新奥能源首席燃气技术官王秀桥介绍,从2000年前后,天然气开始在我国普及,按照管道、厂站等系统的设计年限30年计算,如今正是行业发展关键期、隐患治理阵痛期,也是数智化手段应用的成长期。“解决与行业快速发展相伴的设备、管道日益老旧问题,要充分利用互联网、云计算、物联网等先进技术。促进企业落实安全生产主体责任,开启安全数智化时代、提高整个行业的数智化水平,正当其时。”王秀桥说。

梁雪在燃气行业已经摸爬滚打了23年,对于安全生产工作的“痛点”,她心知肚明——人的不安全行为,比如专业能力、责任心、认知等不到位;物的不安全状态,包括智能化程度低、设备设施日益老旧等,环境感知弱,物联设备覆盖不够。“紧扣燃气行业工作流程,我们想到了以新技术解决问题,以物联生态实现全场景监管,以智能交互满足安全需求。通过在工艺设备上加装物联感知设备,对各种静态及动态安全数据进行全方面感知、分析、辨识及计算,实现对物的风险实时监控、对安全问题实时掌握、对人员行为实时预警、对不合规问题动态示险。”梁雪说,“我们设定工程、管网、厂站、泛能和户内五大业务场景,确立了场景是基础、物联是关键、平台是载体、数据是资源、智能是目的的逻辑,梳理关键风险点,通过数智化技术,及时示险,消除隐患。”

工人戴的安全帽上配上了摄像头,作业现场安装了监控球机,远在市郊的无人调压站被热成像感知云台、振动光纤等各类传感器“全副武装”,地下的管网、阀门井装上了智能设备,设备附近架上了支撑物联网的基站……织就了全方位的监控网。青岛新奥能源公司副总经理孙吉介绍,通过对生产过程、语音、图片及视频进行数据采集和AI智能分析,监督示险问题所在,规范安全合规运营。“通过大数据统计分析和智能辅助决策,可筛查企业重点安全风险,进行安全纠偏,深挖问题根源,提升风险预测能力。”孙吉说。

2021年底,在新奥集团人力、物力、财力的大力支持下,新一代的“智能运营中心”在青岛新奥能源公司应运而生,集五大业务场景于一体,用物联设备实现全场景监管,以智能交互满足安全需求,在持续迭代升级的过程中,数智化创新成果扎实落地。

王秀桥说:“该中心打造了作为企业运营‘大脑’的全新运营模式,‘互动、示险’两大基本特征彻底改变旧有运行方式,使其成为了真正的工作中心,24小时、365天智能示险、监控全生产过程,确保安全。”

从梳理场景到掌握规律——

让流程“痛点”不再“痛”

2021年5月,为加快数智化进程,增强业务规范性和安全性,梁雪带领公司十几人核心团队前往上海的新智认知数字科技股份有限公司深度学习与交流,共同探讨物联网、大数据和AI技术在燃气行业场景下的深度应用。双方默契合作,以安全、质量、能效、合规为目标,先后开发出无人调压站卫士、LNG卸车卫士等多款产品。

当年9月中旬,经过无数次推倒重来,摸索前进,平台功能框架初步确定,五大业务场景的全面梳理同步推进……回想起安全数智化工作的艰难探索,梁雪感慨颇多:“我们的工作从一开始就要杜绝‘两层皮’,是真正从生产经营出发,与安全需求相匹配,进行本质化改造。确定了五大场景,还要梳理子场景,一点一点地拆解,找出每个小环节的‘痛点’,摸索规律,加以解决。”

据介绍,基于场景的数智化标准梳理已累计分析燃气五大场景共231个子场景、1222条规定动作,进行结构化分解细化。青岛新奥能源智能运营中心主任宋志豪说,数智保安全体系从安全生产和安全监督管理两个维度开展业务数智化转型,聚焦五大场景,取得明显成果。

针对五大场景,新奥分别采取了不同的应对措施。

工程场景:数智化手段强化施工行为规范。在青岛环宇东方国际集装箱项目作业现场,青岛新奥能源现场作业人员刘刚,和身在几十公里外的智能运营中心大屏幕前的工程场景示险工程师董辉,上演着如下对话:

“你好,我现在要通过安全帽对你的作业现场进行监察。你现在在哪个项目上?”“味之源。”“现场正在进行危险作业,请你把安全帽对准作业现场让我看一下。”“看到没有?”“看到了。我现在要对现场进行检查,你在进行什么作业?危险作业审批做了吗?”“脚手架施工。已审批。”“我检查一下作业人员的安全防护措施落实情况,确保他的施工安全。安全带固定在哪?”“管道附近。”……这样的对话,正是工程场景中很常见的一段对话。

针对工程场景,青岛新奥能源已梳理出包括管沟开挖等26个业务子场景、319条规定动作。通过梳理全流程九大工序,新奥完整深入地剖析了全部关键控制点,围绕安全和质量两个维度分析“痛点”,通过数智化手段进行流程再造,从源头上把住本质安全设计关,全面加强施工过程风险点管控,实现主动预警和示险。

工程场景已实现三方面的示险,包括危险作业、质量监管—照片审核、合规管理—签证检查。以危险作业场景为例,解决了包括作业审批手续不齐全、安全技术交底不到位等安全监管“痛点”,通过球机、慧眼、智能安全帽等物联设备实现了对危险作业全过程的实时监测与示险。

管网场景:城市燃气管网用上数智解决方案。比如,燃气智能巡检。气体泄漏是管网安全的最大隐患,新奥选择采用智能巡检车搭配人工巡检,提升检测精度与效率。巡检车测量最远距离达100米,检测速度达30公里/小时,是人工检测速度的10倍。

在造成管网安全事故的主要原因中,腐蚀破坏列第二位,因此,对管道采取阴极保护必不可少。智能阴保数据采集仪可以实时采集管道阴极保护数据传送至智能运营中心,中心在发现异常时立刻示警并发起维修。每隔1公里加装1台智能阴保数据采集仪,可对全管网的锈蚀情况实现无间隔、无间断监测。

刘云龙介绍,他们目前已梳理出管网场景的49个业务子场景、260条规定动作。通过对危险作业、管网检测、交叉施工、管网巡视、无人调压站五大类业务场景安全“痛点”进行梳理,做到了抓根本、管过程、盯全局。目前,管网场景已实现五个方面的示险,包括调压柜压力异常、受限空间作业、阀井泄漏检测、密闭空间/人员密集空间告警、第三方阀井可燃气体浓度检测。“在作业全部完成后,作业人员还可通过智能运营平台对整个作业过程进行回顾,以进一步增强安全意识、巩固安全行为。”刘云龙说。

厂站场景:卸车卫士保天然气运储安全。在液化天然气的每一次运输、存储、转换过程中,可燃气体检测不完善(软管连接处泄漏、车辆本身泄漏等)、人员防护装备(安全帽、防护面罩、防冻手套)未佩戴、卸车前准备工作(静电未消除、三角木未垫)未到位、旁站监管人员未到场等管理难题,一直是燃气行业普遍存在的“痛点”。

为解决这些问题,青岛新奥能源试点推行了LNG卸车安全监管项目,基于AI智能识别以及物联智能终端改造,对整个厂站的卸车场景进行了全方位的智能化改造,研发了全流程卸车闭环,建立了LNG卸车智能安全预警方案。针对11个AI监测点以及8个物联设备监测点,以智能物联中台为基础、AI智能识别为手段、设备终端为前线,搭建了状态全程监控、数据实时远传、中台智能分析、异常紧急示险的智能平台,实现了无人操控、监管智能、数据留痕、风险预测和安全预警。

2022年4月中旬,工信部公示2021年物联网示范项目,新奥“基于AI算法及智能物联的LNG卸车监管创新应用”入选“融合应用创新类-智慧能源”示范项目。

户内场景:内外联动保居民用气平安。在户内场景中,燃气泄漏是最大的安全隐患。为了解决这个问题,新奥上门为用户安装燃气检测仪设备,但最开始曾经遇到一定阻力。“给您安装上这套户内燃气智能检测仪后,如果家里发生燃气泄漏,即使您家里没人,我们也能在智能运营中心及时收到报警,可以第一时间从户外帮您切断燃气,确保您家里的安全。”经过耐心的解释后,越来越多的用户同意新奥工作人员为其安装燃气智能检测仪。

燃气泄漏了,人却不在家,该怎么办?普通民用燃气泄漏报警器只支持漏气后的报警和切断,当用户不在现场时无法第一时间知晓现场情况,运行状态无法做到可监测、可预知、可管控,不能联动用户同时采取有效措施预防事故发生。面对这个“痛点”,新奥通过物联报警器做到运营后台智能监测,发生泄漏检测异常时,电磁阀快速切断,通风器自动打开,推窗器启动开窗通风;同时,系统触发电话及短信,告知用户,后台提醒异常用户信息及检测数据,自动生成漏气检修订单,就近派工,准确及时处置。

针对户内场景,目前新奥已梳理54个业务子场景、123条规定动作。通过对置换、安检、维修、抢修四类典型业务场景的安全“痛点”梳理,分析整理了户内历史事故经验,并应用报警系统、物联设备等实现多级联动,实现了信息与监控管理平台、员工端、客户端交互,能够及时进行风险提示、预警、响应,实现了户内安全本质化、数智化。

泛能场景:复杂供能场景风险亦可辨。泛能业务涉及的能源类型多——冷、热、电、气等,设备多元,风险隐患复杂。针对泛能业务场景,新奥已梳理35个业务子场景、220条规定动作。通过对关键设施、环境安全、人员操作三个维度的风险辨识,针对燃气及锅炉事故、电气火灾和环境伤害典型风险,应用物联、AI识别、环境检测和远程示险等技术,有效提高了泛能站安全风险管控能力,实现了泛能数智化本质安全。目前,泛能场景已实现燃气泄漏、异常高温、明火、水淹、烟气超标、人员违规六个方面的示险。

梁雪介绍,目前,新奥在工程、管网、厂站、户内四大场景的数智化应用进入迭代优化阶段,部分产品在进行推广使用;泛能场景已完成产品设计,进入集中开发阶段。青岛新奥能源共计划部署物联感知设备5795套,现已安装完成3909套。

从不太理解到不可或缺——

技术进步带来更多安全感

革故鼎新,必有阵痛。安全数智化也不例外,因为它实实在在地让职工在作业中时时处于数智系统之中。梁雪坦言,推广之初,确实经历了一番与员工的“斗智斗勇”。

竣工资料是一键生成的,容不得半点造假;危险作业必须严格审批,否则系统通不过、干完活也不达标;安全帽上的摄像头、现场的球机,不开不能作业……这些都曾经是员工的槽点。但随着推广的深入,员工发现了这样作业的好处,能把风险降到最低、让自己最安全,慢慢就觉得整个“环境”必不可少了。

也有特别爱较真的人提出“灵魂拷问”:“我拍一张照片,重复上传使用,或翻拍别人手机上的照片上传,是不是就可以不用每次都拍照打点了?”

愈发完善的技术手段,将漏洞堵住了——让AI识别场景,确定照片拍摄时间等信息,排除“一照多用”;通过辨识反光等手段,让系统识别并拒绝翻拍的照片。

许士恒对此深有感触。团结路天然气厂站有6名职工,三班倒作业,现在每次上岗都必须严格按照系统预设定点、定时、打卡上报设备参数,漏过任意一个点位都会引发系统预警提示。

“开始推广数智化的时候,职工不理解,嫌麻烦,特别是老职工,经验主义压倒一切。”许士恒说。后来,在实际应用中,数智化让巡检效率更高了,职工能从各个方面节约时间和体力,尤其是人工智能取代了人的经验,更加可靠、准确,“大家对数智化就越来越欢迎了”。

在梁雪看来,“斗智斗勇”并不是一件烦心事。“正是因为有所有员工的多次实践、反馈,甚至是挑剔,才能促使安全数智化项目真正地实现可行、易用,用户体验才能不断提示。”

江山服务站的负责区域在青岛西海岸新区,老旧小区比较多,有11万用户。蔡安康说,用户非常欢迎数智化应用。一次,一位用户家里的燃气报警器“发作”,巡检人员自动接单后立即上门。一番检查之后发现,该用户刚刚使用自热火锅,产生了可燃性气体,触发了报警。虽然是一次“误会”,却让用户真心信服:“这东西真灵敏。”

“我们的设备还有一项功能,如果三天没有使用天然气,系统也会提示。这对于保障高龄独居老人的安全很有意义。”蔡安康说,安全数智产品背后,是他们对客户“多考虑一点”的关心。

像这样的例子,越来越多,青岛新奥能源员工说,安全数智化的应用不断上线后,他们和用户都感受到了真正的变化。对他们来说,数智化并不只是看似高深莫测的科学名词,更是感同身受的实实在在的安全、踏实、放心。这正是新奥想做到、并正在努力实现的。

记者手记

技术是保障

创新是王道

■本报记者  王桦楠

燃气一旦发生事故,往往惊天动地,可能造成重大人员伤亡和财产损失。燃气企业理应坚持“人民至上、生命至上”, 全面落实安全生产主体责任,贯彻“三管三必须”的要求。

面对人的不安全因素、物的不安全状态等不确定因素,如何走上本质安全之路?采用物联网、人工智能(AI)等新一代信息技术,高举“科技兴安”的大旗,是不二法门。

在数智化安全转型发展方面,新奥集团勇于探索,走在行业排头,已初具规模。记者对新奥集团各层级近十人进行了采访,他们几乎都谈到了燃气行业发生过的事故,对此痛心疾首;都表达了对安全的渴望,庆幸企业找到了对的方法。

数智化体系的构想是安全生产的创新,而数智化技术本身也在不断迭代创新。面对越来越复杂的情况,保障安全需要不断创新。对此,接受采访的新奥人一致认为,新奥一直是一个学习型组织,探索、创新已经是刻在新奥骨子里的基因。

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