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面向制造业车间场景的AI+hse系统:如何通过智能监测技术实现隐患实时预警与闭环管理

来源:深圳市赛为安全技术服务有限公司 阅读量:0 发表时间:2025-10-23 11:15:58 标签: hse系统

导读

在制造业的庞大版图中,车间作为产品生产的核心区域,其安全状况直接关系到企业的兴衰与员工的福祉。制造业车间常常充斥着各类复杂的机械设备,如大型冲压机、高速运转的车床、自动化生产线等,这些设备在高效生产的同时,也隐藏着巨大的安全风险😱 一旦操作失误或设备故障,就可能导致严重的机械伤害,如肢体被卷入设备、...

一、制造业车间 HSE 管理的重要性

在制造业的庞大版图中,车间作为产品生产的核心区域,其安全状况直接关系到企业的兴衰与员工的福祉。制造业车间常常充斥着各类复杂的机械设备,如大型冲压机、高速运转的车床、自动化生产线等,这些设备在高效生产的同时,也隐藏着巨大的安全风险😱 一旦操作失误或设备故障,就可能导致严重的机械伤害,如肢体被卷入设备、被冲压部件砸伤等,给员工带来终身的伤痛。

电气系统也是安全隐患的高发区,老化的电线、不合理的布线以及过载运行,都可能引发电气火灾🔥 造成车间内的设备损毁、产品报废,甚至危及员工生命。而且,不少制造业车间还会使用各种危险化学品,像油漆、溶剂、强酸强碱等,在储存、运输和使用过程中,如果管理不当,极易发生泄漏、爆炸等恶性事故,后果不堪设想。

除了对人员安全的直接威胁,安全事故还会给企业带来沉重的经济负担。事故发生后,企业不仅要承担员工的医疗费用、赔偿费用,还可能面临生产停滞带来的巨大经济损失,以及因声誉受损而导致的市场份额下降。所以,加强制造业车间的健康、安全与环境(HSE)管理刻不容缓。而随着人工智能技术的飞速发展,AI + HSE 系统应运而生,为制造业车间的安全管理带来了新的曙光。

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二、AI+hse 系统中的智能监测技术揭秘👁️‍🗨️

(一)智能监测技术构成与原理

AI + HSE 系统中的智能监测技术是一个融合了多种先进科技的复杂体系,主要由传感器、物联网、人工智能算法等关键部分构成,它们相互协作,如同一个精密的机器,共同守护着制造业车间的安全与稳定。

传感器作为智能监测技术的 “触角”,负责采集车间内的各种数据。在车间的设备上,温度传感器时刻感知着设备运行时的温度变化,一旦温度过高,就可能意味着设备出现故障或者负载过大,这是潜在的安全隐患信号。振动传感器则能捕捉设备运转时的振动情况,通过分析振动的频率、幅度等参数,判断设备是否存在松动、磨损等问题。还有气体传感器,对于使用危险化学品的车间至关重要,它可以检测空气中有害气体的浓度,如一氧化碳、甲醛等,一旦浓度超标,就能及时发出警报,避免工人中毒等事故的发生。

物联网技术则像是一张无形的大网,将分布在车间各个角落的传感器连接起来,实现数据的快速传输。通过物联网,传感器采集到的数据能够实时、准确地传输到数据处理中心。它打破了时间和空间的限制,无论是车间内距离较远的不同区域,还是在不同楼层的设备数据,都能高效汇聚,为后续的分析和决策提供及时的数据支持。

而人工智能算法堪称整个智能监测技术的 “大脑”,它对传输过来的数据进行深入分析和处理。机器学习算法可以通过对大量历史数据的学习,建立起正常生产状态下的模型。当实时数据与模型出现偏差时,就能迅速判断出可能存在的异常情况。比如,通过学习设备正常运行时的各项参数范围,当传感器传来的数据超出这个范围时,算法就能识别出设备可能出现故障,进而发出预警。深度学习算法中的神经网络,能够对复杂的数据进行特征提取和模式识别,在人员行为监测方面发挥着重要作用,可以准确识别出工人是否佩戴了安全帽、是否违规操作等行为。

(二)智能监测技术在制造业车间的应用场景

设备运行监测:在制造业车间,设备是生产的核心,但设备长时间运行容易出现各种故障,影响生产进度甚至引发安全事故。智能监测技术通过在设备关键部位安装传感器,实时采集设备的运行数据,如温度、压力、转速、振动等。利用人工智能算法对这些数据进行分析,能够提前预测设备可能出现的故障。比如,当设备的某个部件振动幅度逐渐增大,超过正常范围时,系统可以判断该部件可能存在松动或磨损,及时发出预警,提醒工作人员进行检查和维护,避免设备突然损坏导致生产中断,减少维修成本和生产损失。

人员行为监测:工人是车间生产的执行者,他们的行为安全直接关系到整个车间的安全状况。智能监测技术借助摄像头和人工智能视觉算法,对人员行为进行全方位监测。它可以实时检测工人是否正确佩戴安全帽、安全鞋、防护手套等个人防护装备,一旦发现有工人未按规定佩戴,立即发出警报提醒。还能识别工人的操作行为是否符合规范,如是否在危险区域违规停留、是否进行危险操作等。如果发现工人在禁止靠近的设备区域附近长时间逗留,系统会自动预警,防止发生意外。这种监测方式不仅能及时纠正工人的不安全行为,还能通过对行为数据的分析,发现潜在的安全风险点,为企业制定更完善的安全培训和管理措施提供依据。

环境参数监测:车间的环境状况对生产和人员健康有着重要影响。智能监测技术可以对车间内的温湿度、空气质量、噪声等环境参数进行实时监测。在一些对温湿度要求较高的生产车间,如电子芯片制造车间,温度和湿度的微小变化都可能影响产品质量。智能监测系统通过温湿度传感器实时采集数据,一旦温湿度超出设定的范围,系统会自动启动空调、除湿机等设备进行调节,确保生产环境的稳定。对于空气质量的监测,主要关注有害气体和粉尘的浓度。当检测到车间内的有害气体浓度超标时,系统会立即报警,并启动通风设备,排出有害气体,保障工人的身体健康。

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三、隐患实时预警的实现路径🚨

(一)数据采集与传输

在制造业车间中,数据采集是实现隐患实时预警的第一步。借助各种类型的传感器,能够全面收集设备运行状态、人员行为以及环境参数等多方面的数据。在设备运行状态监测方面,压力传感器安装在管道系统上,实时监测管道内的压力值,一旦压力超出正常工作范围,就可能预示着管道堵塞或者设备故障。电流传感器则用于监测电气设备的电流情况,若电流突然增大,可能表示设备存在短路或者过载的问题。

在人员行为监测领域,摄像头作为主要的数据采集设备,通过人工智能视觉算法对图像进行分析。它可以识别工人是否正确佩戴安全帽、安全鞋等个人防护装备,还能检测工人在车间内的行动轨迹,判断是否存在违规进入危险区域的行为。例如,在一些大型机械加工车间,特定区域存在较高的安全风险,当摄像头检测到有工人进入该区域时,系统会立即记录并准备发出预警。

环境参数的采集同样重要,温湿度传感器用于监测车间内的温度和湿度,对于一些对环境条件要求严格的生产过程,如电子元器件制造,温湿度的稳定至关重要。有害气体传感器则用于检测车间空气中的有害气体浓度,像在化工车间,一旦检测到有害气体泄漏并达到一定浓度,就会触发数据采集和后续的预警流程。

物联网技术的出现,让这些分散在车间各个角落的传感器所采集到的数据能够迅速、稳定地传输到数据处理中心。通过无线网络,数据可以在瞬间跨越车间的物理距离,实现实时汇聚。无论是有线的以太网连接,还是无线的 Wi-Fi、蓝牙、Zigbee 等技术,都为数据传输提供了可靠的通道,确保数据的时效性和完整性,为后续的数据分析和预警提供坚实的数据基础。

(二)数据分析与风险评估

当大量的数据从车间各个角落采集并传输到数据处理中心后,就进入了关键的数据分析与风险评估阶段。利用先进的人工智能算法对这些数据进行深度剖析,从而精准识别潜在的安全隐患。机器学习算法在这个过程中发挥着重要作用,它通过对海量历史数据的学习,构建起车间正常生产状态下的模型。这个模型涵盖了设备运行参数的正常范围、人员行为的标准模式以及环境参数的适宜区间等信息。

在设备运行监测中,当实时采集到的设备温度、压力、振动等数据与机器学习模型中设定的正常范围出现偏差时,系统就会敏锐地捕捉到这种异常,判断设备可能存在潜在故障。深度学习算法中的神经网络技术,在处理复杂数据和模式识别方面表现出色。在人员行为监测方面,它可以通过对摄像头采集的视频图像进行分析,准确识别出工人的各种行为。例如,通过对工人操作设备的动作序列进行学习和分析,判断工人是否存在违规操作行为,如操作顺序错误、用力过猛等。

为了更直观地衡量安全隐患的严重程度,系统还会通过预设的风险评估模型确定风险等级。这个模型综合考虑多个因素,如隐患发生的可能性、可能造成的后果严重程度等。对于设备故障隐患,如果故障发生可能导致严重的生产事故,如大型设备倒塌、爆炸等,且根据历史数据和当前监测情况判断发生概率较高,那么就会被评定为高风险等级。而对于一些轻微的异常情况,如工人偶尔未规范佩戴防护手套,但发生事故的可能性较低,可能造成的后果也相对较轻,则会被评定为低风险等级。通过这样科学的风险评估,企业能够更有针对性地对安全隐患进行管理和处理,优先解决高风险问题,合理分配安全管理资源 。

(三)预警发布与通知

当系统通过数据分析和风险评估,检测到安全隐患达到预警阈值时,就会立即启动预警发布与通知机制,通过多种方式及时向相关人员传达危险信号。声光报警是最直接的预警方式之一,在车间现场,安装在显眼位置的报警器会发出响亮的声音和闪烁的灯光,引起工人和管理人员的注意。这种直观的警示能够让现场人员在第一时间察觉到异常情况,采取相应的应急措施。比如在设备温度过高即将发生故障时,报警器会即刻响起,提醒附近的工人停止操作,并通知维修人员前来处理。

短信通知则突破了车间现场的限制,能够将预警信息及时发送给相关的管理人员和技术专家。当系统检测到车间内某关键设备出现严重故障隐患时,会自动向设备维护负责人的手机发送短信,告知具体的隐患信息,包括设备编号、故障类型、风险等级等。这样,即使相关人员不在车间现场,也能及时了解情况,做出决策,安排维修人员迅速赶赴现场进行处理,避免事故的发生。

系统弹窗也是一种常见的预警方式,在车间管理人员和操作人员使用的电脑终端上,当有安全隐患触发预警时,会自动弹出醒目的窗口,显示详细的预警信息。这种方式能够让正在进行生产管理和操作的人员及时获取信息,不影响他们的工作流程,同时又能迅速做出反应。例如,在车间调度员的电脑上,当出现生产流程异常的预警弹窗时,调度员可以立即调整生产计划,协调各部门进行应对,保障生产的顺利进行 。通过多种预警发布与通知方式的结合,确保了安全隐患信息能够及时、准确地传达给相关人员,为及时处理隐患、保障车间安全提供了有力支持。


四、闭环管理的流程与关键环节🔄

(一)隐患排查与确认

在 AI + HSE 系统发出隐患预警信息后,相关人员需迅速响应,对预警的隐患进行现场排查,这是闭环管理的起始关键步骤。企业会立即组织经验丰富的安全管理人员、技术人员组成专业排查小组,他们携带专业的检测工具,迅速赶赴预警地点。

比如,当系统预警某台大型加工设备可能存在机械故障隐患时,排查小组会首先仔细检查设备的外观,查看是否有零部件松动、脱落,设备表面是否有异常磨损痕迹。接着,使用专业的检测仪器,如振动测试仪、红外测温仪等,对设备的关键部位进行检测。通过振动测试仪,可以精确测量设备运转时的振动频率和幅度,与正常运行参数进行对比,判断设备内部的机械结构是否存在松动、磨损等问题。红外测温仪则用于检测设备关键部件的温度,若温度过高,可能意味着部件之间的摩擦增大,存在潜在的故障风险。

在排查过程中,排查小组还会与现场操作人员进行沟通,了解设备近期的运行状况,是否出现过异常声音、振动加剧等现象。对于人员行为预警,排查小组会调取现场监控视频,详细分析员工的行为过程,结合现场实际情况,判断员工的行为是否违规以及违规的具体程度。通过全面、细致的排查,最终确认隐患的具体情况和严重程度,为后续的整改工作提供准确依据。

(二)整改措施制定与执行

在明确隐患的具体情况后,就要依据隐患的实际状况,制定具有针对性的整改措施,并安排专人负责执行,以确保整改工作能够顺利推进。对于设备故障隐患,若是设备的某个关键零部件磨损严重,需要更换新的零部件。技术人员会根据设备的型号和规格,迅速确定所需零部件的参数,并从企业的备品备件库中领取相应的零部件,严格按照设备维修操作规程进行更换。在更换过程中,技术人员会对新零部件的安装位置、紧固程度等进行严格把控,确保安装质量。

更换完成后,还会对设备进行全面调试,通过空载运行、负载运行等测试,检查设备的各项运行参数是否恢复正常,确保设备能够安全、稳定运行。对于人员行为违规隐患,若是发现员工在操作设备时未按照规定流程进行,企业会安排安全培训人员对违规员工进行一对一的安全操作规程培训。培训内容不仅包括正确的操作步骤,还会详细讲解违规操作可能带来的严重后果,通过实际案例分析,加深员工对安全操作规程的理解和重视。培训结束后,要求员工进行实际操作演练,由培训人员进行现场指导和监督,确保员工能够熟练掌握正确的操作方法。

为了保证整改措施能够得到有效执行,企业会建立严格的责任制度,明确每个整改环节的责任人。责任人需要定期向企业安全管理部门汇报整改工作的进展情况,若在整改过程中遇到困难或问题,及时向相关部门寻求支持和帮助。同时,企业安全管理部门会对整改工作进行全程监督,确保整改工作按照既定计划和要求进行,保障车间生产安全。

(三)整改效果验证与反馈

在整改措施执行完毕后,必须对整改效果进行严格验证,以确保隐患已被彻底消除。验证工作同样由专业的技术人员和安全管理人员组成的验证小组负责。对于设备故障整改后的验证,验证小组会再次使用专业检测工具对设备进行全面检测。例如,对于之前因振动异常而进行维修的设备,验证小组会使用高精度的振动测试仪,在设备运行的不同工况下进行多次测量,将测量结果与设备正常运行时的振动标准参数进行对比。同时,还会检查设备的各项性能指标,如转速、功率、扭矩等,确保设备在经过维修整改后,各项性能均达到正常要求。

除了设备性能检测,验证小组还会对设备进行一段时间的试运行观察,在试运行期间,密切关注设备的运行状态,查看是否还有异常声音、振动等现象出现。对于人员行为整改效果的验证,验证小组会通过现场观察、随机提问等方式,检查员工是否已经掌握正确的操作方法和安全规范。在车间现场,观察员工在操作设备时的行为是否符合安全操作规程,是否能够正确佩戴个人防护装备。随机抽取员工进行安全知识问答,了解员工对安全规章制度和操作规程的熟悉程度。

在完成整改效果验证后,验证小组会将详细的验证结果反馈给 AI + HSE 系统。若隐患已被彻底消除,系统会将该隐患的处理状态更新为 “已完成整改”,并对相关数据进行存档,以便后续查询和统计分析。若发现整改效果不理想,隐患仍然存在或出现新的问题,系统会重新发出预警,启动新一轮的隐患排查、整改和验证流程,形成一个完整的闭环管理,不断提升制造业车间的安全管理水平 。

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五、AI+hse 系统应用的挑战与应对策略🤺

(一)数据安全与隐私保护

在 AI + HSE 系统应用中,数据安全与隐私保护是至关重要的挑战。制造业车间的 AI + HSE 系统会收集大量设备运行数据、人员信息、环境监测数据等,这些数据包含了企业的核心生产信息以及员工的个人隐私,一旦泄露,可能会给企业带来巨大的经济损失,如商业机密泄露导致市场竞争优势丧失,也会对员工的个人权益造成侵害。

黑客攻击是数据安全面临的主要威胁之一,他们可能会利用系统漏洞,入侵 AI + HSE 系统,窃取数据或篡改数据,从而影响系统的正常运行和决策的准确性。内部管理不善也可能导致数据安全问题,如员工权限管理不当,某些员工可能会越权访问和获取敏感数据,再将数据泄露出去。在数据传输过程中,若采用的传输协议不安全,数据也容易被窃取或篡改。

为了应对这些挑战,企业需要采取一系列严格的数据加密措施。在数据存储阶段,对设备运行数据、人员信息等进行加密存储,即使数据被非法获取,没有正确的解密密钥,攻击者也无法读取数据内容。在数据传输过程中,采用 SSL/TLS 等加密协议,确保数据在网络传输过程中的安全性,防止数据被监听和窃取。

严格的访问控制机制也是必不可少的。企业要根据员工的职责和工作需要,为其分配最小化的访问权限。比如,普通工人可能只能访问与自己操作设备相关的运行数据,而安全管理人员则可以访问更全面的安全监测数据和人员行为数据,但也需遵循特定的审批流程。通过定期审查员工的访问权限,及时发现并纠正权限滥用的情况。

建立完善的安全审计制度同样重要,对系统中的所有数据操作进行详细记录,包括操作时间、操作人员、操作内容等。一旦发生数据安全事件,通过审计日志可以快速追溯事件源头,查明原因,采取相应的措施进行处理,追究相关人员的责任。

(二)系统集成与兼容性

AI + HSE 系统与车间现有设备、系统的集成是一个复杂而关键的问题。制造业车间中往往存在多种不同品牌、型号的设备,以及多个不同时期建设的生产管理系统,这些设备和系统在通信协议、数据格式等方面存在差异,给 AI + HSE 系统的集成带来了巨大的挑战。

一些老旧设备可能采用的是传统的通信协议,如 RS - 232、RS - 485 等,而 AI + HSE 系统通常基于先进的网络通信技术,两者之间的通信对接存在困难。不同设备的数据格式也各不相同,有的设备以二进制格式输出数据,有的则以文本格式输出,这就需要在集成过程中进行复杂的数据格式转换。

车间现有的生产管理系统,如企业资源计划(ERP)系统、制造执行系统(MES)系统等,各自有独立的数据结构和业务逻辑,与 AI + HSE 系统的集成需要进行大量的接口开发和数据交互设计。如果集成不当,可能会导致数据传输不畅、信息不一致等问题,影响车间生产的正常运行。

为了解决系统集成与兼容性难题,企业首先需要对车间现有设备和系统进行全面的梳理和评估,了解它们的通信协议、数据格式、接口类型等信息。根据评估结果,开发专门的适配器或中间件,实现不同设备和系统之间的通信和数据交互。例如,对于采用不同通信协议的设备,可以开发协议转换适配器,将设备的通信协议转换为 AI + HSE 系统能够识别的标准协议。

在数据格式处理方面,建立统一的数据标准和规范,对不同设备和系统输出的数据进行标准化处理,使其符合 AI + HSE 系统的数据要求。在集成现有生产管理系统时,遵循相关的行业标准和规范,采用开放的接口技术,如 RESTful API 等,确保系统之间能够实现高效、稳定的集成。

(三)人员技能与意识提升

为了更好地应用 AI + HSE 系统,企业员工的技能和安全意识提升至关重要。AI + HSE 系统涉及到先进的人工智能技术、物联网技术、数据分析技术等,对于员工的技术能力提出了新的要求。如果员工不熟悉这些技术,就无法充分发挥系统的优势,甚至可能因为操作不当导致系统故障或安全事故。

一些员工可能对新系统的操作界面和功能不熟悉,在使用 AI + HSE 系统进行隐患排查和预警处理时,无法准确地获取信息和进行相应的操作。对于系统生成的数据分析报告,部分员工可能由于缺乏数据分析知识,无法理解其中的关键信息,从而不能及时采取有效的措施应对安全隐患。

员工的安全意识水平也直接影响着 AI + HSE 系统的应用效果。如果员工安全意识淡薄,即使系统发出了隐患预警,他们也可能不会重视,未能及时采取整改措施,导致安全事故的发生。在日常工作中,员工可能会忽视个人防护装备的佩戴,违规操作设备等,这些不安全行为都可能引发安全事故,而 AI + HSE 系统虽然能够监测到这些行为,但如果员工不配合整改,系统的作用就无法充分体现。

因此,企业需要制定全面的培训计划,对员工进行相关技能培训。针对 AI + HSE 系统的操作使用,开展专门的培训课程,让员工熟悉系统的各项功能和操作流程,通过实际操作演练,提高员工的操作熟练程度。提供数据分析、人工智能等相关知识的培训,提升员工对系统生成数据的理解和分析能力,使员工能够根据数据分析结果做出正确的决策。

除了技能培训,企业还应加强员工的安全意识教育。通过定期组织安全培训讲座、观看安全事故警示教育片等方式,让员工深刻认识到安全事故的严重性,增强员工的安全意识。建立安全奖励机制,对遵守安全规定、积极配合 AI + HSE 系统工作的员工给予奖励,对违规行为进行严肃处理,营造良好的安全文化氛围,促使员工自觉遵守安全规定,积极参与到车间的安全管理工作中 。


六、常见问题解答📋

(一)AI+hse 系统的成本高吗?一般企业能否承受?

AI + HSE 系统的成本是许多企业在考虑引入时关注的重点问题。其成本主要由硬件设备采购、软件系统开发、系统维护等多个关键部分构成。

在硬件设备采购方面,需要部署各类传感器,如用于监测设备运行状态的温度传感器、振动传感器,用于环境参数监测的温湿度传感器、有害气体传感器,以及用于人员行为监测的摄像头等。这些传感器的价格因品牌、型号和功能而异,一般来说,单个普通传感器的价格可能在几十元到几百元不等,而一些高精度、特殊功能的传感器价格可能会更高,达到数千元。如果一个中等规模的制造业车间,面积在 5000 平方米左右,设备数量在 200 台左右,大概需要部署 500 - 800 个各类传感器,仅传感器采购费用可能就在数万元到十几万元之间。此外,还需要配备数据传输设备,如物联网网关、交换机等,以及用于数据存储和处理的服务器,这些硬件设备的采购成本也不容忽视,服务器的价格根据配置不同,可能在几万元到几十万元之间。

软件系统开发成本也是 AI + HSE 系统成本的重要组成部分。如果企业选择自主开发软件系统,需要组建专业的软件开发团队,包括人工智能算法工程师、软件工程师、数据分析师等。这些专业人员的薪酬水平较高,以算法工程师为例,一线城市的年薪可能在 30 - 50 万元左右。开发一个功能完善的 AI + HSE 软件系统,可能需要数月到一年甚至更长时间,期间的人力成本投入巨大。如果企业选择购买成熟的商业化软件系统,价格也因系统的功能和规模而异,小型的基础版 AI + HSE 软件系统可能售价在几十万元,而功能全面、定制化程度高的大型软件系统,价格可能达到数百万元甚至更高。

系统维护同样需要持续投入成本。硬件设备需要定期维护和更新,以确保其正常运行,如传感器可能需要每年进行校准和维护,服务器也需要定期进行硬件升级和系统优化。软件系统则需要不断进行更新和修复漏洞,以适应新的安全需求和技术发展。维护成本一般每年可能在系统总投资的 10% - 20% 左右。

与传统 HSE 管理方式相比,AI + HSE 系统在初期的一次性投入确实较高。传统 HSE 管理主要依赖人工巡检、纸质记录等方式,人力成本相对较低,主要的费用支出在于安全设备的购置和安全培训等方面。但从长期来看,AI + HSE 系统具有明显的成本效益优势。它能够实时、准确地监测安全隐患,提前预警,有效减少安全事故的发生。而安全事故一旦发生,企业可能面临高额的赔偿费用、生产停滞带来的经济损失以及声誉受损等间接损失,这些损失往往远远超过 AI + HSE 系统的投入成本。例如,一次因设备故障引发的安全事故,可能导致生产中断一周,损失的产值可能达到数百万元,还可能面临员工的工伤赔偿、政府的罚款等费用。

对于一般企业而言,虽然 AI + HSE 系统的初期投入较大,但可以根据自身的实际情况和需求,采取逐步引入和升级的策略。比如,先从关键设备的运行监测和重点区域的人员行为监测入手,逐步扩大智能监测的范围,降低一次性投入成本。一些中小企业还可以选择租赁 AI + HSE 系统服务的方式,即通过云计算平台,按使用量或使用时间支付费用,避免了大量的硬件设备采购和软件开发成本。而且随着技术的不断发展和市场竞争的加剧,AI + HSE 系统的成本有望逐渐降低,使得更多企业能够承受。


(二)AI+hse 系统的预警准确性如何保证?

AI + HSE 系统的预警准确性是其发挥作用的关键,主要通过确保数据质量、优化算法以及严格的模型验证等多方面措施来保证。

数据质量是预警准确性的基础。在数据采集阶段,要保证传感器的精度和稳定性。例如,用于监测设备振动的传感器,如果精度不够,可能会采集到不准确的振动数据,导致系统对设备运行状态的误判。所以,企业需要选择质量可靠的传感器,并定期对其进行校准和维护,确保传感器能够准确地采集到设备运行状态、人员行为和环境参数等数据。同时,要确保数据的完整性,避免出现数据缺失或错误的情况。在数据传输过程中,采用可靠的传输协议和技术,如物联网中的 MQTT 协议,具有低带宽、低功耗、高可靠性等特点,能够有效保障数据在传输过程中的准确性和完整性,防止数据丢失或被篡改。

算法优化对于提高预警准确性至关重要。AI + HSE 系统使用的人工智能算法需要不断优化,以适应复杂多变的制造业车间环境。机器学习算法中的决策树、支持向量机等,在处理设备运行数据和人员行为数据时,需要根据实际情况对算法的参数进行调整和优化。通过大量的历史数据对算法进行训练,让算法学习到正常生产状态下和异常情况下的数据特征,从而提高对安全隐患的识别能力。例如,在人员行为监测中,通过对大量员工正常操作行为和违规操作行为的图像数据进行学习,算法能够准确识别出员工的违规行为。深度学习算法中的神经网络结构也需要不断改进,如增加网络层数、优化神经元连接方式等,以提高算法对复杂数据的处理能力和特征提取能力,进而提升预警的准确性。

严格的模型验证是保证预警准确性的重要环节。在建立预警模型后,需要使用大量的测试数据对模型进行验证。这些测试数据应涵盖各种不同的工况和场景,包括正常生产情况、常见的安全隐患情况以及一些极端情况下的数据。通过将测试数据输入模型,观察模型的输出结果,与实际情况进行对比分析,评估模型的准确性和可靠性。如果发现模型存在误报或漏报的情况,及时对模型进行调整和优化。可以采用交叉验证的方法,将数据集分成多个子集,多次进行模型训练和验证,以确保模型的稳定性和准确性。还需要定期对模型进行更新和再训练,随着车间生产环境的变化、设备的更新以及新的安全隐患类型的出现,模型需要不断学习新的数据,以适应这些变化,保持良好的预警性能。


(三)在使用 AI+hse 系统时,如何处理人的主观经验与智能监测结果的关系?

在使用 AI + HSE 系统时,人的主观经验与智能监测结果并不是相互替代的关系,而是相辅相成、相互补充的,只有将两者有机结合,才能充分发挥各自的优势,提高 HSE 管理的效果。

人的主观经验在 HSE 管理中具有不可替代的作用。经验丰富的安全管理人员和技术人员,能够凭借自己多年积累的知识和经验,对一些复杂的安全隐患做出准确的判断。在设备故障排查中,他们可以通过听设备运行时的声音、观察设备的外观变化等方式,初步判断设备是否存在故障以及故障的大致类型。在处理一些突发安全事故时,人的主观经验能够帮助迅速做出决策,采取有效的应急措施。例如,在火灾发生时,经验丰富的人员能够根据火势大小、燃烧物质等情况,迅速判断出最佳的灭火方法和疏散路线。

而 AI + HSE 系统的智能监测结果则具有客观性、全面性和实时性的优势。它能够实时、全面地监测车间内的各种情况,通过对大量数据的分析,发现一些人眼难以察觉的细微安全隐患。在设备运行监测中,系统能够通过对设备的温度、压力、振动等数据的实时分析,提前预测设备可能出现的故障,而这些潜在故障在初期可能并没有明显的外在表现,仅凭人的主观经验很难发现。

在实际应用中,当 AI + HSE 系统发出安全隐患预警时,不能盲目地依赖系统的判断,而应结合人的主观经验进行进一步的核实和分析。当系统预警某台设备的温度异常升高时,安全管理人员可以根据自己的经验,检查设备周围的环境是否存在影响散热的因素,设备近期的运行负荷是否过大等,综合判断设备是否真的存在故障隐患以及隐患的严重程度。对于一些复杂的安全问题,还可以组织技术人员和安全专家进行讨论,结合智能监测数据和他们的主观经验,制定出科学合理的解决方案。

企业可以通过建立人机协作的工作模式,充分发挥人的主观经验和智能监测结果的优势。安全管理人员和技术人员可以利用 AI + HSE 系统提供的数据和预警信息,作为自己决策和判断的参考依据,同时将自己的经验和判断反馈给系统,帮助系统不断优化和完善。例如,在人员行为监测中,当系统识别出员工的某种行为可能存在安全风险时,安全管理人员可以根据自己对员工工作内容和现场情况的了解,判断该行为是否真的违规,并将结果反馈给系统,让系统学习和改进,提高识别的准确性。通过这种人机协作的方式,能够不断提升制造业车间 HSE 管理的水平,有效预防安全事故的发生。


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