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怎样通过AI安全管理管控平台构建多场景安全风险统一监控与隐患协同处置机制?

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:2025-10-28 14:04:12 标签: AI安全管理管控平台

导读

在有色金属冶炼行业,生产场景涵盖熔炼车间、电解车间、焙烧工段、原料仓库、成品存储区等多元区域,各场景风险类型差异显著(如熔炼车间的高温熔体风险、电解车间的有毒气体风险、仓库的火灾风险),传统 “分场景独立监控、各部门分散处置” 的模式易导致监控盲区、资源浪费与处置延迟。依托 AI 安全管理管控平台,构建 ...

在有色金属冶炼行业,生产场景涵盖熔炼车间、电解车间、焙烧工段、原料仓库、成品存储区等多元区域,各场景风险类型差异显著(如熔炼车间的高温熔体风险、电解车间的有毒气体风险、仓库的火灾风险),传统 “分场景独立监控、各部门分散处置” 的模式易导致监控盲区、资源浪费与处置延迟。依托 AI 安全管理管控平台,构建 “多场景风险统一接入 - 智能关联分析 - 跨部门协同处置 - 全流程闭环管理” 的机制,可实现对全厂区多场景安全风险的集中掌控与高效处置,提升企业整体安全管控能力。


一、多场景安全风险统一监控体系:打破场景壁垒,实现全域风险 “一盘棋”

多场景安全风险统一监控体系的核心是依托 AI 平台整合各场景的监测设备、数据资源与风险标准,构建 “数据统一接入 - 特征统一分析 - 状态统一展示” 的全流程监控框架,消除场景间的监控孤岛,实现对冶炼全流程风险的实时、全面感知。

(一)多场景监测数据统一接入:构建全域数据 “一张网”

针对不同场景的监测需求差异,通过标准化数据接口与灵活的采集策略,实现各场景监测数据向 AI 平台的统一汇聚,为后续分析提供完整数据源:

场景差异化数据采集方案:根据各场景风险特性部署专用监测设备,并制定针对性采集策略。例如,熔炼车间重点采集高温熔体温度(热电偶传感器,采样频率 1 次 / 秒)、炉体振动(振动传感器,1 次 / 秒)、炉内压力(压力传感器,1 次 / 5 秒)等数据;电解车间重点采集氟化氢浓度(分布式光纤传感器,1 次 / 30 秒)、电解槽电压(电压传感器,1 次 / 秒)、阳极电流分布(电流传感器,1 次 / 10 秒)等数据;原料仓库重点采集环境温湿度(温湿度传感器,1 次 / 分钟)、可燃气体浓度(气体传感器,1 次 / 30 秒)、消防设施状态(状态传感器,1 次 / 5 分钟)等数据;成品存储区重点采集视频监控数据(高清摄像头,25 帧 / 秒)、人员进出记录(门禁传感器,实时触发)、货物堆放高度(激光测距传感器,1 次 / 10 分钟)等数据。所有设备均通过工业总线(如 Profinet、Modbus)或无线传输(如 LoRa、5G)方式接入平台,确保数据传输稳定。

标准化数据接入协议:制定统一的数据接入标准,将不同格式、不同单位的监测数据(如温度℃、浓度 mg/m³、电流 A)转换为平台通用的 JSON 格式,并通过数据清洗模块过滤无效数据(如传感器故障导致的异常值、传输中断导致的缺失值),确保数据一致性。例如,将各场景的气体浓度数据统一转换为 “浓度值 + 采集时间 + 位置坐标 + 传感器编号” 的标准化结构,便于跨场景数据对比与关联分析。

边缘节点预处理与就近汇聚:在各场景部署边缘计算节点,对本地采集的数据进行初步预处理(如熔炼车间边缘节点实时过滤温度信号中的高频噪声、电解车间边缘节点初步识别电流分布异常),减少无效数据传输量;同时,边缘节点将预处理后的数据就近汇聚至区域数据网关(如按 “熔炼 - 电解”“原料 - 成品” 划分两个区域网关),再由区域网关统一上传至 AI 平台,降低平台算力压力,确保数据传输延迟控制在 10 秒以内。

(二)多场景风险智能关联分析:挖掘跨场景风险 “隐藏链条”

依托 AI 算法对统一接入的多场景数据进行深度分析,不仅识别单一场景内的风险,更挖掘不同场景间的风险关联关系,避免因独立分析导致的管控盲区:

单场景风险精准识别:针对各场景风险特性,调用平台内置的专项 AI 模型进行独立分析。例如,熔炼车间采用 “温度场建模 + 异常检测算法” 识别炉衬侵蚀风险;电解车间采用 “气体浓度反演算法” 定位氟化氢泄漏源;原料仓库采用 “火灾隐患识别算法”(基于温湿度与可燃气体浓度数据)预警火灾风险。算法通过对比实时数据与场景专属安全阈值(如熔炼炉温度阈值 1200-1600℃、仓库可燃气体浓度阈值≤0.5% LEL),精准判定单场景内的风险类型与等级。

跨场景风险关联挖掘:采用图神经网络(GNN)算法构建 “场景 - 数据 - 风险” 关联图谱,分析不同场景风险间的传导路径与耦合效应。例如,当 AI 平台监测到原料仓库可燃气体浓度超标(风险 A),同时熔炼车间通风系统风量下降(风险 B)时,算法通过关联图谱识别到:仓库可燃气体可能通过厂区通风管网扩散至熔炼车间,而熔炼车间的高温环境(1200℃以上)可能引发气体爆炸,形成 “仓库气体泄漏→熔炼车间爆炸” 的跨场景风险链条;再如,电解车间氟化氢泄漏(风险 C)若未及时处置,泄漏气体可能腐蚀厂区供电线路,导致成品存储区照明系统故障(风险 D),进而增加人员碰撞与货物堆放倒塌风险(风险 E),算法可通过关联分析提前识别这一 “连锁风险”。

多场景风险态势综合评估:基于单场景风险识别结果与跨场景关联分析,采用多维度加权算法(权重参考场景重要性、风险危害程度)计算全厂区安全风险综合指数(0-100 分,分值越高风险越严重),并生成风险态势热力图。例如,当熔炼车间存在 “熔体泄漏风险(85 分)”、电解车间存在 “氟化氢超标风险(70 分)”、其他场景无高风险时,综合指数计算为(85×0.4 + 70×0.3 + 其他场景得分 ×0.3)= 73 分,热力图中熔炼车间与电解车间区域显示为橙色(较高风险),直观呈现全域风险分布,为管理人员提供全局决策依据。

(三)多场景风险状态统一展示:打造可视化管控 “一张屏”

在 AI 平台的可视化管控层,构建多维度、可交互的统一展示界面,实现对各场景风险状态的集中呈现与快速查询:

全域场景三维地图展示:基于厂区实际布局构建三维立体模型,按场景划分不同区域(熔炼区、电解区、仓库区等),在模型中叠加显示各场景的关键监测数据(如熔炼炉实时温度、仓库可燃气体浓度)、风险等级(红 / 橙 / 黄 / 蓝四色标识)、传感器分布位置。管理人员可通过鼠标缩放、旋转模型,查看任意场景的细节信息,例如点击 “电解车间 A 区”,即可弹出该区域的氟化氢浓度变化曲线、电解槽运行参数、人员位置分布等数据。

场景专属监测仪表盘:为各场景设置专属的监测仪表盘,展示该场景的核心风险指标与历史变化趋势。例如,熔炼车间仪表盘重点展示 “熔体温度、炉体振动、炉内压力” 的实时值与近 24 小时趋势曲线;原料仓库仪表盘重点展示 “温湿度、可燃气体浓度、消防设施完好率” 等指标。仪表盘支持自定义配置,管理人员可根据关注重点调整显示指标与更新频率(如将仓库可燃气体浓度的更新频率从 1 次 / 30 秒调整为 1 次 / 10 秒)。

跨场景风险预警列表:在统一展示界面设置 “跨场景风险预警” 专区,实时推送 AI 算法识别的跨场景风险链条,明确风险涉及场景、传导路径、影响范围与建议处置措施。例如,预警信息显示 “【跨场景风险】原料仓库可燃气体超标(场景 1)→ 熔炼车间高温环境(场景 2)→ 存在爆炸风险,建议:1. 关闭仓库与熔炼车间之间的通风阀门;2. 启动仓库应急排风;3. 监测熔炼车间气体浓度”,帮助管理人员快速掌握跨场景风险核心信息,及时启动协同处置。

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二、多场景隐患协同处置机制:打破部门壁垒,实现处置流程 “一体化”

多场景隐患协同处置机制的核心是依托 AI 平台整合各部门处置资源,构建 “风险分级触发 - 跨部门任务分配 - 资源协同调度 - 处置效果协同评估” 的全流程机制,解决传统分散处置导致的效率低下、资源浪费问题。

(一)多场景隐患分级触发:按风险影响范围匹配响应层级

根据隐患涉及的场景数量、影响范围与危害程度,将隐患划分为 “单场景局部隐患”“多场景关联隐患”“全域重大隐患” 三级,不同级别对应差异化的响应部门与处置流程:

单场景局部隐患:隐患仅影响单个场景内的局部区域,无跨场景扩散风险,如 “熔炼车间某台熔炼炉温度轻微超标(≤1650℃)”“原料仓库某区域温湿度异常”。响应层级为 “场景所属部门主导处置”,如熔炼车间隐患由熔炼车间主任负责,仓库隐患由仓储部门负责人负责,响应时限 30 分钟内,处置过程仅需在部门内部协调资源。

多场景关联隐患:隐患涉及两个及以上场景,存在跨场景风险传导,如 “电解车间氟化氢泄漏→ 成品存储区供电线路腐蚀”“原料仓库火灾→ 焙烧工段原料供应中断”。响应层级为 “企业安全管理部门统筹协调,涉及场景所属部门协同处置”,由安全管理部门负责人担任处置总指挥,协调电解、仓储、焙烧等部门分工合作,响应时限 15 分钟内,需跨部门调配人员与设备。

全域重大隐患:隐患影响范围覆盖全厂多个核心场景,可能造成重大人员伤亡或经济损失,如 “熔炼炉大规模熔体泄漏→ 波及电解车间与厂区主干道”“全厂供电系统故障→ 所有场景监测与生产设备停运”。响应层级为 “企业应急指挥部统一指挥,所有相关部门全员参与,外部应急资源联动”,由企业总经理担任总指挥,启动企业级应急预案,同时向地方应急管理部门、消防救援支队请求支援,响应时限 5 分钟内,需整合内外部所有可用资源。

(二)跨部门任务智能分配:基于 “场景 - 部门 - 职责” 匹配任务

依托 AI 平台的任务分配算法,根据隐患涉及的场景、所需处置技能与部门职责,自动将处置任务分解为具体子任务,分配给对应部门与人员,避免任务重复或遗漏:

任务分解与职责匹配:平台内置 “场景 - 部门 - 职责” 关联库,明确各部门在不同场景隐患处置中的核心职责。例如,熔炼车间熔体泄漏隐患(多场景关联隐患)分解为 “风险区域人员撤离(生产部门)”“熔体堵漏(技术部门)”“有毒气体监测(环保部门)”“医疗救援准备(后勤部门)” 等子任务,算法根据关联库自动将子任务分配给对应部门。

人员技能精准匹配:结合平台存储的人员技能档案(如 “张三:具备熔体堵漏资质、5 年处置经验”“李四:持有气体检测证书、熟悉电解车间布局”),将子任务进一步分配给具备对应技能的人员。例如,“有毒气体监测” 子任务分配给环保部门的李四,“熔体堵漏” 子任务分配给技术部门的张三,同时推送任务详情(如监测区域坐标、堵漏设备位置)至人员移动端,确保人员快速明确任务要求。

任务冲突自动协调:当某部门或人员同时接到多个子任务(如环保部门同时接到 “氟化氢监测” 与 “二氧化硫监测” 任务)时,算法根据任务紧急程度与人员负荷自动调整优先级。例如,若 “氟化氢监测” 任务对应重大隐患(优先级 1 级),“二氧化硫监测” 对应一般隐患(优先级 3 级),算法优先分配 “氟化氢监测” 任务,同时将 “二氧化硫监测” 任务调整给同部门其他具备资质的人员,避免任务冲突导致的处置延迟。

(三)多资源协同调度:实现 “人员 - 设备 - 物资” 全域统筹

依托 AI 平台的资源管理模块,实时掌握各部门、各场景的人员位置、设备状态与物资储备情况,通过协同调度算法实现资源的最优配置,确保处置资源快速到位:

人员跨场景调度:结合平台的人员定位功能,调度距离隐患区域最近、具备对应技能的人员参与处置,无论其所属部门或当前所在场景。例如,电解车间氟化氢泄漏(多场景关联隐患)需紧急疏散人员,平台识别到生产部门的王五正在原料仓库附近(距离泄漏区域 500 米),且具备人员疏散经验,自动将 “疏散电解车间东侧人员” 任务分配给王五,同时推送最优疏散路线(避开泄漏扩散区域)。

设备跨场景调配:实时跟踪各场景应急设备的状态(可用 / 维修中 / 已占用)与位置,根据处置需求调度距离最近的可用设备。例如,原料仓库火灾(多场景关联隐患)需 2 台消防水泵,平台监测到熔炼车间有 1 台可用消防水泵(距离仓库 1 公里)、电解车间有 1 台可用消防水泵(距离仓库 1.5 公里),自动生成调度指令:“熔炼车间消防水泵由张三负责运输至仓库东门,电解车间消防水泵由李四负责运输至仓库西门”,并同步推送设备运输路线与交接人员信息。

物资跨场景补给:基于平台的物资库存管理功能(实时显示各场景物资储备,如 “熔炼车间:防烫服 10 套、堵漏材料 50kg;仓库:灭火器 20 个、急救箱 5 个”),当某场景处置物资不足时,算法自动调度其他场景的储备物资进行补给。例如,电解车间处置氟化氢泄漏时发现防烫服仅剩余 3 套(需 5 套),平台识别到仓库有 5 套可用防烫服,立即生成补给任务:“仓库后勤人员赵六将 5 套防烫服送至电解车间北门,30 分钟内到位”,确保处置物资充足。

(四)处置效果协同评估:跨场景验证处置有效性

隐患处置完成后,依托 AI 平台对各部门、各场景的处置效果进行协同评估,确保隐患彻底消除,无跨场景残留风险:

单场景效果验证:各场景所属部门提交处置结果报告,平台结合该场景的实时监测数据验证处置效果。例如,熔炼车间熔体泄漏处置后,平台通过温度传感器、压力传感器数据确认熔体已封堵(温度降至正常范围、压力稳定),熔炼车间部门提交 “处置完成,无残留风险” 报告;环保部门通过气体传感器数据确认泄漏气体已扩散至安全浓度,提交 “气体浓度达标,无环境污染风险” 报告。

跨场景效果联动验证:针对多场景关联隐患,平台对比分析所有涉及场景的监测数据,验证是否存在残留风险或次生风险。例如,原料仓库可燃气体超标处置后,平台不仅验证仓库气体浓度是否达标,还监测熔炼车间、电解车间等关联场景的气体浓度,确保无气体跨场景扩散残留;同时检查供电线路、设备运行状态,确认无因气体腐蚀导致的次生故障。

处置过程复盘与优化:平台自动收集处置全流程数据(任务分配记录、资源调度轨迹、处置时间节点),组织相关部门开展线上复盘会议,分析处置过程中的问题(如 “跨部门沟通延迟 5 分钟”“设备调度路线不合理导致浪费 10 分钟”),并基于复盘结果优化 “任务分配算法” 与 “资源调度策略”。例如,针对沟通延迟问题,在平台中增加 “跨部门实时沟通” 功能模块,支持处置人员在线共享数据与进度,提升协同效率。

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三、机制落地保障:依托 AI 平台构建 “技术 - 制度 - 人员” 三维支撑

为确保多场景安全风险统一监控与隐患协同处置机制有效落地,需依托 AI 平台从技术、制度、人员三方面构建支撑体系,解决机制运行中的潜在障碍:

技术支撑:强化平台兼容性与稳定性:优化 AI 平台的系统架构,确保平台可兼容不同厂家、不同类型的监测设备(如支持第三方气体传感器、视频摄像头接入),避免因设备不兼容导致的监控盲区;同时部署双机热备、异地灾备系统,确保平台在断电、网络中断等极端情况下仍能正常运行,保障监控与处置流程不中断。

制度支撑:建立跨部门协同管理制度:制定《多场景安全风险统一监控管理办法》《跨部门隐患协同处置流程规范》等制度,明确各部门在监控与处置中的职责边界、沟通机制与考核标准。例如,制度规定 “跨部门处置任务需在 10 分钟内响应,未响应或响应不及时的部门将扣减月度安全考核分数”,通过制度约束确保部门间协同顺畅。

人员支撑:开展跨场景协同处置培训:定期组织跨部门、跨场景的应急处置培训与演练,如模拟 “熔炼炉熔体泄漏→ 电解车间气体扩散” 的多场景隐患,让生产、技术、环保、后勤等部门人员共同参与处置,熟悉任务分配流程与协同配合要点;同时开展 AI 平台操作培训,确保所有处置人员熟练掌握平台的任务接收、数据查看与沟通功能,提升实际处置中的操作效率。


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