企业安全生产预警系统设计研究

2024-10-18 来源：威能网

总623期第十一期2017年11月

河南科技

HenanScienceandTechnology

工业技术

企业安全生产预警系统设计研究

吕树进1

（1.保定学院数学与计算机系，河北保定

吕昤芳2

保定071001）

071000；2.河北农业大学城乡建设学院，河北

摘要：建立企业生产安全预警系统是企业实现安全管理的迫切需要。本文针对传统安全管理的弊端，在吸纳现代安全管理理念的基础上，分析了预警基本理论、预警系统的基本原理和工作流程，并结合我国企业的安全生产实际状况，研究了预警系统的设计方案，包括设计思想、设计目标、总体架构和功能设计，重点研究了预警指标的选取、预警模型的构建及预警指数生成。关键词：安全生产；预警系统；设计中图分类号：TD607文献标识码：A文章编号：1003-5168（2017）11-0065-03

DesignofEarly-WarningSystemforEnterpriseSafetyProduction

LvShujin1LvLingfang2

（1.DepartmentofMathematicsandComputerScience,BaodingUniversity，BaodingHebei071000;2.UrbanandRuralConstructionInstitute,AgriculturalUniversityofHebei，BaodingHebei071001）

Abstract:Theestablishmentofenterpriseproductionsafetywarningsystemisanurgentneedforenterpris⁃estoachievesafetymanagement.Inviewofthedisadvantagesoftraditionalsafetymanagement,thebasicprinciplesofearlywarningandthebasicprincipleandworkflowofearlywarningsystemareanalyzedonthebasisofabsorbingtheconceptofmodernsafetymanagement.CombinedwiththeactualsituationofChi⁃na'ssafetyproductionenterprises,includingthedesign,researchoftheearlywarningsystem:designidea,designobjectives,architectureandfunctionaldesign,focusontheconstructionofearlywarningmodelselec⁃tion,earlywarningindicatorsandearlywarningindexgeneration.Keywords:safetyproduction；earlywarningsystem；design安全生产工作作为我国建设和谐社会的重要工作之一，一直受到各级政府的高度重视。传统的安全管理多是靠经验和直观检查。这种管理方式重在事故管理，围绕事故本身做文章，往往在事故发生后研究事故成因，以吸取事故经验教训，且对安全生产状态和形势缺乏定量评判，无法体现“预防为主”的思想。

在企业的安全生产工作中要贯彻预防为主的原则，即建立科学的管理制度，使用先进的技术手段，及时发现、减少并防止生产者的不安全行为和“物”的不安全状态，减少和防止事故的发生，真正做到防患于未然。安全生产预警管理系统能够满足企业安全生产管理的迫切需求，系统可以对企业安全生产状况作出科学、综合、定量的判断，提高监管部门、生产单位的安全生产管理能力，切实保护群众的生命财产安全。

2014年5月，国家安监总局印发了《冶金等工贸行业

收稿日期：2017-10-09

基金项目：河北省科技计划项目“物联网在城市管理中的应用研究”（12450320）。作者简介：吕树进（1967-），男，硕士，高级实验师，研究方向：计算机应用。

企业安全生产预警系统技术标准（试行）》，明确要求申请

安全生产标准化一级的企业，需按照此标准建立并运行预警系统［1］。因此，无论从企业现实需求还是政府的要求来看，建设全面的企业安全生产预警系统都十分必要和迫切。通过安全生产预警系统，对企业安全生产状况做出科学、综合、定量的判断分析，为合理分配安全资源，及时发现事故隐患，及早确定隐患排查治理重点，为企业安全生产决策、安全评价等工作提供依据［2-4］。

预警系统概述

1.1预警系统的定义

预警是指在事故发生前进行预先警告，即对将来可能发生的危险进行事先预报，提请相关当事人注意。防患于未然是安全生产管理的关键，及早发现事故隐患，及

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第11期

时采取预防措施，可以减少安全事故的发生。

预警机制是指根据已获得的信息，通过逻辑分析判断推导出当前的状态，能灵敏、准确地告示危险前兆，并能及时提供警示，使相关人员能采取相应措施的一种制度。预警机制的作用在于超前反馈、及时布置、防风险于未然，最大限度地降低事故发生对生命造成的侵害、对财产造成的损失。

笔者把安全生产预警系统概括为：综合运用管理学、系统科学、预测技术及事故致因理论等多学科理论和方法，在全面辨识反映企业安全生产状态的指标的基础上，通过对隐患排查、安全事故、安全教育、应急管理等日常数据的量化分析，对企业安全生产状态进行诊断，及时发布安全生产预警信息，并对企业安全生产形势进行预测评估的决策支持系统。

1.2

预警系统的工作流程

预警系统的工作流程如图1所示。首先，筛选建立预警指标和预警模型；其次，在收集预警所需的日常安全管理数据基础上进行指数测算；最后，生成安全预警指数图和预警报告。

预警指标模型设预警指标模型设置置日常安全管理数日常安全管理数据采集据采集2.1.2预警信息发布。系统根据采集的数据，计算

出企业的安全运行状态，安全生产预警指数图采用曲线图的方式呈现，直观表征安全生产现状及发展趋势。当超过某一阈值时，图形可通过信号灯或显著颜色等及时报警，向全体员工公布。同时，生成安全生产预警报告，发送给安全管理人员及主管领导，为管理层决策提供参考。

2.1.3

问题整改。企业各部门应在收到预警指数图

和预警报告后，及时制定、落实整改措施，完成问题整改，并在系统中及时上报，保证预警系统的闭环管理。

2.2

总体架构系统总体架构分为四个层次，分别是

支撑层、系统管理层、业务层、决策层。系统主要用户分三类：系统管理员、基层业务人员和企业管理决策人员。①支撑层：系统运行的软硬件、网络等基础环境。②系统管理层：面向系统管理员用户，实现系统的配置、管理和维护功能。③业务层：面向基层安全人员，实现企业日常安全管理工作。④决策层：面向企业管理决策人员，实现对本企业安全数据的分析统计、预警指数计算、预警报告及安全形势评估等功能。

2.3

功能划分

系统功能主要包括安全生产基础信息管理子系统、日常安全生产管理子系统、安全预警与决策支持子系统及系统管理与维护子系统四个子系统。①安全生产基础信息管理子系统。建立企业安全生产管理基础数据，为安全预警、预测提供数据基础。②日常安全生产管理子系统。实现预警指标的数据采集，主要包括隐患排查和治理、安全教育培训、安全事故管理、应急管理及设备检修等子模块。③安全预警与决策支持子系统。在预警模型基础上，根据日常安全管理数据，计算得到安全生产预警指数图，并生成安全生产趋势图。④系统管理与模型维护子系统。对系统和模型进行管理和维护，包括用户权限管理、日志管理、系统配置及模型维护等功能。

33.13.1.1关键技术预警指标体系

预警指标选取原则。预警指标应能描述和表

指数运算指数安全预警指数安全预警指数安全预警指数安全预警指数安全预警报告安全预警报告图1预警系统工作流程原理图

22.1

预警系统设计方案设计思想与系统目标

预警系统的设计思想：以日常隐患排查工作为主线，以日常安全管理为基础，通过安全管理过程的闭环管理，有效集成并提炼企业内部分散的各专业、维度安全生产状态信息，形成一定时期内对安全生产有影响程度的综合预警指数[5]，直观地反映企业内各部门在安全管理各环节的管理执行情况，为企业安全生产决策提供依据。

2.1.1

数据采集。在企业生产过程中，每个员工都

是安全生产的参与者，企业应建立覆盖全员、班组、车间、部门的数据采集和上报系统，数据采集内容应根据各预警指标制定。同时，将控制系统、生产监控、传感器等采集的实时数据与本系统对接，可以实现自动数据采集，提高数据的准确程度和实效性。

征出某一段时间企业生产安全各个方面的状况及变化趋势，由动态和静态指标相结合，应具有科学性、系统性、动态性、可量化、独立性及可对比性等原则。

3.1.2预警指标确定。企业应根据自身安全生产管理特点选取合适的预警指标，应从人、物、环境、管理及事故等5个因素进行预警指标筛选，企业可参考指标见表1。

3.1.3

其他指标。企业可根据自身具体情况，自行

增加其他预警指标，例如：危险源状态、安全意识、专职安全管理人员占比、外用工流动率及外用工数量等指标项。

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表1

预警指标

说明根据隐患等级（一般、重大）进行量化根据隐患整改率不同进行量化根据不同职业技能人员的比重进行量化根据不同工龄人员的比重进行量化根据不同健康状况人员的数量进行量化根据设备使用年限不同进行量化根据预警周期内设备故障率量化根据培训级别对员工的影响不同量化·67·

一级指标事故隐患二级指标隐患等级隐患整改职业技能工龄健康状况设备老化率设备故障率教育培训等级人员情况设备情况安全教育培训培训时间比应急演练级别应急演练应急演练影响事故类型生产安全事故事故损失根据事故损失大小进行量化应急演练后对一定时段影响值根据不同事故（死亡、重伤、轻伤）数量量化根据新员工、转岗、复岗人员以及相关人员再教育等实训培训时间与法定培训时间的比值量化根据不同应急演练级别量化3.1.4指标权重确定。由安全领域专家根据企业生据用户预先设置的预警周期设定，可以是周、月等，纵轴表示不同周期安全生产预警指数值。通过预警阈值划分为不同区域，并用明显不同的颜色来区分。

结论及建议

产的历史数据、事故情况等进行分析，可运用AHP、Del⁃phi法等方法，根据不同指标在整体预警指标体系中的相对重要程度，确定各指标在预警系统中的权重。

3.2

预警模型建立

通过预警指标量化值及其指标权重，建立数学模型。常用的安全预警模型方法有线性加权和法、模糊综合评判法、神经网络、粗糙集理论、支持向量机及贝叶斯网络等。可以采用简单易行的线性加权和法，得出安全生产预警指数值。计算公式为：

SPI=∑IiWi

预警系统的建设与实施是一个系统工程，涉及组织、人员、制度、管理及技术等多种因素。在企业中建立完善的安全生产预警机制，还需要做好以下几方面工作。

①完善安全生产责任体系，落实安全监督管理责任，强化对生产过程的管理和控制，形成定期对预警要素进行辨识、评估、预警信息发布机制。强化安全生产的全员、全过程、全方位管理，健全应急机制，实现超前管理。

②强化全员参与意识。安全预警工作需要全方位的信息采集，数据来源于日常工作，做到隐患排查工作常态化，通过安全培训、学习交流提高员工发现问题的能力，互相排查和自检，及时发现问题，并分享自己的发现。

③加强安全生产标准化建设。通过标准化建设，不仅可以落实企业安全生产主体责任，而且能规范和提高从业人员的安全操作技能，从整体上提高企业安全生产素质。此外，标准化建设也是企业安全生产信息化和预警系统运行实施的前提和基础。

参考文献：

［1］国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国

（1）

式（1）中：SPI表示企业安全生产预警指数（SafetyPrecautionIndex）；Ii表示企业安全生产预警指标，i=1,2…,n；Wi表示各指标所对应的权重，i=1，2，…,n。

另外，有利于事故预防、安全管理的指标项在公式中属于负向的系数；不利于事故预防、安全管理的指标项在公式中属于正向的系数。

3.3

预警指数图

根据实际情况，企业安全生产管理人员可将安全生产状态划分为不同等级，如可分为安全、警告、危险、高危四个等级。在将生产状态分为四个状态的情况下，预警阈值可用三个数值来表示，具体设置如表2所示。

表2

预警等级预警值SPI安全SPI＜a预警阈值设置

警告危险B＜SPI≤c高危c＜SPI发〔2010〕23号）［EB/OL］.（2010-07-19）［2017-10-09］.http://www.wwwauto.com.cn/HYfgzc/AQSC/2010/GF-2010-23.htm.

［2］薛剑光.安全生产监督与管理的量化表达方法研究［D］.长沙：中南大学，2010.

a＜SPI≤B将不同时期预警指数标记在二维坐标上，可得到安全生产预警指数运行图。其中，图横轴表示预警周期，根

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