水务安全预警预测系统

水务安全预警预测系统

一、水务安全预警预测系统：

1、指建立、发展以计算机应用技术为主的智能化工具为代表的新生产力，并使之造福于水务企业安全生产运营和管理的过程，旨在通过对安全管理业务、流程、组织架构的变革，实现安全生产运营的目标。水务安全管理数字化可量化的数据、数字为安全管理分析、决策提供依据。

2、水务安全管理系统是依据 GB/T 33000《企业安全生产标准化基本规范》《工业互联网安全标准体系》以及《工业互联网综合标准化体系建设指南》要求，集合企业生产管理流程、行业标准规范搭建的全流程、综合性信息化管理平台，其底层架构具有资源要素集中、互联互通、融合共享、系统集成的数字化水务特征。

二、水务安全管理系统现状：

1、国内水务安全管理系统的发展分为3个阶段：

一是以安全管理自动化控制为核心，着眼于无纸化办公和安全管理生产效率提升的水务1.0时代；

二是以企业安全信息化为核心，主要是安全数据资源管理、移动应用、算法应用方面突破的水务2.0时代；

三是以云计算、大数据、物联网、人工智能、综合应用为主的水务3.0时代。目前为数不多水务企业已经完成信息化建设，向系统和革新的智慧水务方向进行拓展。

2、安全管理数据缺乏有效整合，过程可视化管控手段亟需提升

3、安全管理业务流程繁杂，不能有效整合现有资源，安全管理效率不高

4、安全管理层级纵深交错，职责不明晰，无法实现全员绩效考核

5、安全管理缺乏有效管控机制，无法实现动态管控

三、水务安全预警预测系统包含内容

本系统主要包括感知层、数据采集层、数据层、平台层、应用层（功能层）及前端应用层构成。平台紧紧围绕企业全员责任制、安全生产标准化创建、安全目标管理、安全基础档案、风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制、应急管理与处置，以及节能降碳等，建成企业内部用户资源共享、互联互通的智慧水务安全管理大脑，实现安全生产基础信息规范完整、动态信息随时调取、隐患排查治理过程便捷可溯、应急处置快捷可视、事故规律科学可循，全面提升企业安全管理数字化应用效能。

四、水务安全预警预测系统架构

（一）水务安全预警预测系统，是基于物联网、移动互联等最新的信息技术，结合人员定位、防爆智能终端、人行/车行道闸、视频监控、AI智能识别、智慧消防、节能降碳、环境监测等软硬件相结合的安全生产数字化综合管理平台。

（二）系统通过单向隔离网闸支持与DCS、PLC、SIS、GDS、AI等系统及其他智慧平台的联通，实时采集重大危险源数据、消防数据、安全相关生产数据、能源消耗数据、环境监测数据，结合实时视频、人员定位技术，可以快速实施重大危险源、消防、环境监测的实时报警、监控、处置管理。通过以移动APP为主的企业生产全流程监管功能，为落实企业安全生产主体责任、事故应急处置安全生产数字化监管提供基本支撑。

（三）水务安全预警预测系统架构共含以下6层：

1.最底层是感知层，主要是基础设施，包含： PLC/DCS/SIS自动化系统、GDS有毒有害可燃气体报警系统、消防系统、环境监测系统、视频监控系统；人员识别管控设施底层包含：人脸识别、人行闸机、车行闸机、人员定位、NFC标签等系统。

以上感知层基础设施相关的设备、系统，通过技术手段提供标准化或定制的数据集成服务接口，接入平台；针对关键指标数据，如报警数据等，平台提供相应的数据存储服务功能。

2.数据采集层：数据集成服务和物联网网关。

3.数据层：包含全员安全责任制数据库、教育培训资料库、主数据中心库、平台基础服务库、感知数据存储库、巡检作业业务库、特种作业数据库（流程审批监控）、监管业务数据库、系统配置库、智能分析库、安全中心库、视频存储、图片存储等。

4.平台层：提供基本的平台服务，包含基础服务、主数据中心、集成中心、智能中心、安全中心、培训中心以及政府监管接入服务等。安全中心服务，提供分级权限管理；主数据服务，针对企业基本信息，人、物（设备、区域）以及专业术语，提供标准的统一服务，保证这些基础数据元在各子系统、模块之间保持唯一性；基础服务，包含GIS服务、业务基础服务等功能，支持前端的核心业务功能实现、标准、可复用；集成中心，统一消息中心管理、实时告警服务、标准接口服务；智能中心，智能分析和AI智能识别等；集团监管，是平台在政府相关政策调整、数据标准、交互标准出台或更新后，系统可在线升级，使其符合国家或地方政策要求的接入条件，保证政府监管部门的要求落实到位。

5.核心业务层：是可用的业务应用层，目前可实施的主要包含12项业务功能，详见“核心业务功能模块”。根据各行业企业的实际需要进行组合拆分，可进行新功能的开发与拓展升级。

6.前端应用层：公告屏、监控大屏、手机移动端、PC端。系统支持监控大屏的实时预警展示，支持通过手机（移动APP），PC端承载所有平台提供的相关业务。针对水务（企业）各层级和各岗位设立不同的权限。

五、水务安全预警预测系统功能：

目前在平台基础上正在研究开发的有：主要负责人（全员）安全风险管理、安全培训与考核、环境风险监测预警、安全生产动态风险管理、岗位人员状态自动管理、节能降耗双碳管理、特殊作业管理、隐患排查治理、数据中台、数字孪生应用业务系统等12个功能模块，可以根据水务企业或其他行业企业、工业园区的实际需求，自主选择所需模块。

1、数据中台（驾驶舱）

搭建数据中台、各类数据治理工具，建设集团数据中心统一仓库模型，将所有数据接入数据中心，开展元数据、主数据和数据质量治理，实现多源异构的经营管理数据和生产过程控制数据的融合，数字孪生等。包含：经营数据、风险动态数据、隐患数据、风险动态地图、气象数据、作业数据、事件数据、应急数据、消防数据、培训数据、设备设施数据、现场管理数据、人员管理数据、定位数据、车辆数据、视频数据流等。

2、基础信息管理

安全基础信息子系统是对公司各级单位、单位员工的基本信息进行登记和维护，各级单位管理人员可以根据权限查看相关信息。本模块是整个系统的基础模块，将作为整个系统的基础数据来源。 包含：企业基础信息功能、一企一档、组织架构、员工信息管理 、安全生产投入、安全承诺、法律法规、证照管理、权限管理、承包商管理、安全会议等

3、现场管理

现场属地管理、现场管理一张图、现在动态管控、工程管理、作业管理、设备管理、职业健康管理、警示标示等

特殊作业全过程信息化、标准化流程，各流程环节可控可追溯；闭环管理，业务节点实时推送相关提醒，提高工作效率；作业申请和计划提前完成，降低随机性，使工作更有计划；管理人员实时监控查看现场各类作业票证的所在位置、票证当前状态等信息，帮助实现快速管理决策。包含：作业申请、作业票签发、作业准备、作业审批、作业过程监督、验收关闭、作业台账、作业统计等

设备设施管理：设备设施台账、设备检、维、修、设备巡检、设备检验、监测、设备报废、变更

4、风险管理、隐患排查治理（双重预防机制建设）

安全风险双控分区是根据企业识别的风险及其等级在厂区三维实景地图上以“四色图”的方式展示出来。风险四色图为企业管理人员管控全厂风险情况提供了直观具体的抓手。其中风险分为固有风险与动态风险，固有风险是指通过生产过程危险和有害因素的辨识，运用定性或定量的统计分析方法确定其风险程度，一般分为重大风险、较大风险、一般风险、低风险，在信息系统中企业厂区平面图上用红、橙、黄、蓝“四色图”进行标绘。动态风险是指由于现场实时状态变化而引起的风险等级变化，这是企业日常风险管理的重点与难点。

双控系统包含：

风险管理：风险库、风险清单、风险评价、风险告知卡、风险点统计、

隐患排查治理：定期排查、随机排查、隐患随手拍、NFC巡检、检查统计、隐患库、隐患治理流、隐患统计、隐患分析、隐患积分

风险地图：三级地图、动态风险管理、风险统计排名

5、教育培训

多元化、全方位整合安全培训、技能培训资源，建立全员安全培训体系平台和教培课程题库，开展全员日常培训学习和安全专项学习，组织全员分岗位线上计时学习听课和线上考试。根据角色岗位、层级不同，可选择相应的培训课程进行线上学习，支持学习后进行线上考核、评分、复考；支持查看个人培训考核年度计划、当前进度、积分排名；支持临时增加培训考核内容的功能。包含：培训计划、课程计划、教师管理、学习课程、学习考试、培训档案、学习成绩、智能组卷、错题收集、三级安全教育卡、学习统计、一人一档、学习积分、取证、复培等

6、事故管理

事故上报、事故调查、事故分析、事故培训、事故统计

7、应急管理

应急管理系统包括：应急预案管理、应急演练管理、应急物资管理、应急通讯管理和应急处置等。

现场指挥调度：决应急指挥过程中调度人员需要通过多种不同终端实现对固定电话、无线集群对讲、移动终端、PC端等进行调度的问题，辅助应急指挥人员了解突发事件现场的发生、发展状况，实现对应急事件处置的统一指挥调度和应急决策信息的快速传达。包括地图调度、通讯调度和现场播报功能。

8、智慧消防

智能消防系统在数据端实现联动、报警、检测和应急方案启动，负责人不在现场可随时通过手机APP进行指令下达和有效调度（不远操）。与遍布城市管网节点的智能消防栓数据远传，可对水压（调度）、水量（漏水分析）、水温（防冻管）、防偷盗水、防碰撞等信息进行监测与报警。利用无线传感、云计算、大数据等技术，依托有线、无线、移动互联网等现代通信手段，整合已有数据，扩大监控系统的联网用户数量，实现消防单位基础信息管理、消防设备实时监测、重点区域视频监管、消防设施巡查管理、消防预案管理、“一张图”指挥调度、消防资料库、设备维护管理、移动端、微型消防站管理等功能模块。

系统包含：消防单位基础信息管理、消防单位管理、消防设备实时监测、火灾报警监控子系统、实时报警远程监测、报警视频联动、报警信息APP推送、独立式火灾探测设备管理、设备实时监测、报警管理、设备档案信息化管理、消防设施巡查管理、巡查任务管理、设备设施临期/过期提醒、消防预案管理、消防物资管理

9、环境监测

针对生产工艺、主要设备等环境风险区域，进行实时监测预警，系统功能：监测企业生产工艺的实时数据和预警；监测企业阀门组、化学品仓储场所和重点污染源的实时数据和预警；监测企业生产工艺的视频监控，AI识别隐患或故障报警。

9.1对于气体、液体、固体三类固定污染源，因监控对象不同，所需要的安全监控预警参数略有不同，主要可分为：

u储罐以及生产装置内的温度、压力、液位、流量、阀位等直接安全参数。

u当易燃易爆及有毒物质为气态或气液两相时，应监测现场的可燃/有毒气体浓度。

u固体废弃物排放量管控。

u气温、湿度、风速、风向等环境参数。

u用水量，排水量，COD, BOD,NO氮氧化物。

uCO2, SO2,烟尘，粉尘。

u污泥，废渣，微量元素等。

9.2环保模块在线监测：实时废气、实时废水、实时预警、在线设备；危废管理：安全库存量、危废清单、出入库台账。

9.3药剂管理：药剂分类、药剂清单、药剂出入库。

9.4统计分析：废水处置量、废水在线监测、废气在线监测。

10、智能感知IOT

对关键装置、重点部位、施工工程现场、特殊作业现场的人员违章违纪、安全防护措施不到位状况，AI智能识别报警并记录，可语音提醒警告现场作业人员，可直接发送至安全管理人员手机APP，去现场进行处理。

设备不安全状态AI智能识别如：超温、超压、异常振动。危险人员（危险行为）智能识别（视频识别数据库）。

功能包含：厂区监控视频统一汇聚、视频查看、视频信息结构化、视频浓缩、基于监控视频的AI视觉分析、基于人员穿戴的视觉识别模型检测、基于AIoT技术的感知设备管控、智能预警、

11、节能降耗双碳管理

通过能源监控管理系统和节能环保产品，实现厂区电耗能设备的优化调度和节能降碳。能源管理系统采用当今先进且成熟的系统及技术，为建筑物的运行提供高效的监控及管理平台，同时提供整体物业持续运营成本的监测、评估、控制所必需的物业运行数据，为整个厂区整体运营提供数据参考。

系统包含：空调系统运行工况的能源管理、配电系统运行参数采集、给排水系统监控、照明系统监控、中央管理平台、节能控制、能源管理系统的应用、

12、数字孪生

数据处理后的孪生数字形态，三维空间中的真实场景还原，数据、AI、IOT以及分析和预警等多重分身在数字孪生体中真实呈现，数据引擎为多系统的接入提供了标准化接口，三方数据快速接入。建设智慧水务运行中心， 打造数据驱动、 算法智能、数字孪生的孪生运行管理体系，构建态势全面感知、趋势智能研判、 资源统筹协调、行动人机协同等基础能力，实现“一屏观全场、一网管全域、 一体防风险”，构建整体水务智治新格局，切实提升水务智能化的敏捷治理能力和科学治理水平。

系统包含：孪生三维建模、GIS信息融合与建模、孪生体与数据信息映射、

六、水务安全预警预测系统价值

u强化风险监测预警预报。

u深化安全生产治本攻坚。

u推进安全和应急管理云计算平台建设，完善多数据中心统一调度和重要业务应急保障功能。

u提升数据服务能力。

u提升应急处置能力。

u深化数字化管理应用。

u深化智能化管控应用。

u加快专业人才培养，建设复合型人才队伍。

u加强日常演练。

u改变安全检查模式，探索安全生产管理新方式。

u解决难题、防范事故。

七、总结

水务安全预警预测系统构建基于水务互联网的安全感知、监测、预警、处置及评估体系，加速安全生产从静态分析向动态感知、事后应急向事前预防、单点防控向全局联防的转变，提升水务生产本质安全水平，提升水务企业安全生产数字化、网络化、智能化水平，培育“水务互联网+安全生产”协同创新模式，扩大水务互联网应用，提升安全生产水平。水务互联网安全生产监管平台建成运行，要逐步实现“水务互联网+安全生产”快速感知、实时监测、超前预警、联动处置、系统评估等新型能力体系基本形成，数字化管理、网络化协同、智能化管控水平明显提升，形成较为完善的产业支撑和服务体系，实现更高质量、更有效率、更可持续、更为安全的发展模式。