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新能源行业HSE管理解决方案:数字化工具驱动的动态化安全管控路径

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:2025-10-30 15:50:16 标签: HSE管理解决方案

导读

新能源行业作为绿色低碳发展的核心领域,涵盖锂电池制造、风电装备生产与运维、光伏电站建设与运营等细分场景,其 HSE 管理面临 “生产工艺复杂(如锂电池注液、电芯烘烤)、作业环境特殊(如风电高空作业、光伏电站户外暴晒)、风险动态变化(如电池热失控、风电设备雷击)” 的独特挑战。依托数字化工具构建动态化安全管...

新能源行业作为绿色低碳发展的核心领域,涵盖锂电池制造、风电装备生产与运维、光伏电站建设与运营等细分场景,其 HSE 管理面临 “生产工艺复杂(如锂电池注液、电芯烘烤)、作业环境特殊(如风电高空作业、光伏电站户外暴晒)、风险动态变化(如电池热失控、风电设备雷击)” 的独特挑战。依托数字化工具构建动态化安全管控解决方案,可打破传统 “事后处置” 的管理局限,通过 “实时感知 — 智能分析 — 精准管控 — 闭环优化” 的全流程联动,实现 HSE 管理从 “被动合规” 到 “主动预防” 的转变,为新能源产业安全发展筑牢技术防线。


一、 数字化工具选型:匹配新能源行业场景特性

新能源行业不同细分场景的 HSE 风险差异显著,需针对性选择适配的数字化工具,避免 “一刀切” 导致的管控失效,确保工具与场景需求深度契合。

(一)锂电池制造场景:聚焦 “热失控、危化品、洁净区” 风险管控

锂电池生产流程(如正极材料制备、电芯装配、注液、化成)涉及易燃易爆溶剂(如碳酸二甲酯)、高压设备(如卷绕机)及热失控风险,需选择以下数字化工具:

实时监测类工具:部署 “多参数无线传感器网络”,在电芯烘烤车间安装温度、湿度、可燃气体浓度传感器,在注液工序加装静电电压传感器,数据实时传输至管控平台,当电芯烘烤温度超 80℃、可燃气体浓度达爆炸下限 10% 时,自动触发声光预警;

智能巡检类工具:采用 “AI 视觉巡检机器人”,替代人工完成洁净区(如电芯装配车间)的合规检查,机器人通过高清摄像头识别 “员工防护装备佩戴不规范(如未戴防静电手环)、物料堆放超出安全线” 等问题,同步生成巡检报告并推送整改任务;

危化品管理工具:开发 “锂电池危化品全生命周期追溯系统”,通过 RFID 标签记录碳酸二甲酯、六氟磷酸锂等溶剂的采购、存储、领用、废弃全流程,系统自动校验 “存储温度是否≤25℃、领用双人复核是否完成”,避免违规操作引发泄漏或爆炸。

(二)风电运维场景:聚焦 “高空作业、设备故障、极端天气” 风险管控

风电运维需在高空(塔筒高度 50-150 米)、户外(多位于山区、海上)环境下开展,面临坠落、设备倾覆、雷击等风险,适配数字化工具包括:

人员定位与监控工具:为运维人员配备 “北斗 + 4G 双模智能安全帽”,内置定位模块、摄像头与语音对讲功能,后台可实时查看人员位置(精度≤1 米)、作业轨迹,当人员超出塔筒安全作业区域或未按规定系挂安全带时,安全帽自动发出震动提醒,同时后台推送预警信息;

设备健康管理工具:在风电机组关键部件(如主轴、齿轮箱、发电机)安装 “振动、温度、油液传感器”,结合 “风电设备数字孪生系统”,实时模拟设备运行状态,通过算法预测齿轮箱磨损程度、主轴轴承故障风险,当预测故障概率达 80% 时,自动生成维修计划并推送至运维团队;

极端天气预警工具:对接气象部门数据,开发 “风电场景专属气象预警模块”,实时监测风速、雷击、暴雨等信息,当风速超 12 米 / 秒(不适宜运维作业)或预测雷击时,系统自动禁止人员登塔,并通过 APP 推送停工通知,避免户外作业受极端天气影响。

(三)光伏电站场景:聚焦 “户外作业、电气安全、火灾” 风险管控

光伏电站多分布在荒漠、屋顶等区域,作业涉及高压电气设备(如逆变器、汇流箱)、户外高空安装,且光伏组件长期暴晒易引发火灾,需配置以下数字化工具:

电气安全监测工具:在汇流箱、逆变器加装 “电气参数监测终端”,实时采集电流、电压、绝缘电阻数据,当逆变器出现过流、过压或绝缘电阻低于 0.5MΩ 时,系统自动切断电源并推送故障定位信息,避免电气火灾或触电事故;

火灾预警与处置工具:采用 “红外热成像 + 烟雾传感器” 组合监测,光伏阵列区域安装红外热成像摄像头,实时识别组件异常发热点(如温度超 85℃),结合阵列间的烟雾传感器,双重预警火灾风险,同时联动电站消防系统(如喷淋、灭火器),实现 “预警 — 处置” 自动联动;

户外作业管理工具:开发 “光伏电站作业许可 APP”,运维人员需在线提交作业申请(明确作业区域、时间、风险防控措施),系统自动校验 “作业人员资质(如高压电工证有效期)、现场安全条件(如是否断电验电)”,审批通过后生成电子作业票,作业过程中通过 APP 实时上传现场照片,确保操作合规。

赛为安全 (11)

二、 动态化管控核心机制:数字化工具驱动的全流程联动

依托数字化工具构建 “感知 — 分析 — 管控 — 反馈” 的动态管控机制,打破信息孤岛,实现 HSE 风险的实时识别、智能研判与快速处置,确保管控措施随风险变化动态调整。

(一)实时风险感知:构建 “全域覆盖、多维度采集” 数据网络

风险感知是动态管控的基础,需通过数字化工具实现新能源行业全场景、多维度的数据采集,确保风险无遗漏:

生产环节数据采集:锂电池制造车间通过传感器采集 “电芯温度、溶剂浓度、设备运行参数”;风电运维通过智能安全帽、设备传感器采集 “人员位置、设备振动、气象数据”;光伏电站通过电气监测终端、红外摄像头采集 “电流电压、组件温度、烟雾浓度”,所有数据通过 5G / 物联网技术实时传输至云端管控平台, latency(延迟)控制在 100ms 以内,避免数据滞后导致风险误判;

人员行为数据采集:通过 “智能工装、APP 操作记录” 采集人员行为数据,如锂电池洁净区人员是否按规定每 2 小时进行手部消毒(APP 打卡记录)、风电运维人员是否按作业票规定路线登塔(定位轨迹)、光伏电站作业人员是否完成断电验电操作(APP 上传验电照片),形成 “人员行为 — 风险关联” 数据库;

环境与应急数据采集:对接新能源项目所在地的气象、地质数据(如风电项目的风速、雷击概率,光伏电站的降水、高温预警),同时采集应急资源数据(如锂电池车间灭火器位置、风电塔筒急救箱库存、光伏电站消防通道状态),为风险研判与应急处置提供数据支撑。

(二)智能风险分析:算法模型驱动的风险动态研判

通过数字化工具内置的算法模型,对采集的多维度数据进行智能分析,实现风险等级的动态评估与诱因精准定位,避免 “人工研判效率低、误判率高” 的问题:

风险等级动态评估模型:针对不同新能源场景开发专属算法,锂电池制造场景采用 “热失控风险评估模型”,结合电芯温度变化速率、溶剂浓度、设备故障频次等参数,按 “低(蓝)— 中(黄)— 高(橙)— 极高(红)” 四级动态划分风险等级,当电芯温度 1 小时内上升超 10℃且溶剂浓度超标时,风险等级自动升至 “极高”;风电运维场景采用 “高空作业风险模型”,综合风速、人员资质、设备健康状态评估风险,风速超 10 米 / 秒时自动将风险等级调至 “高”,禁止登塔作业;

风险诱因溯源算法:当出现风险预警时,系统通过关联分析定位核心诱因,例如锂电池车间可燃气体浓度超标,算法自动追溯 “溶剂存储区温度是否超标(传感器数据)、领用记录是否完整(危化品系统数据)、通风设备是否运行(设备状态数据)”,快速锁定 “通风设备故障” 或 “违规领用” 等诱因;光伏电站组件发热异常,算法关联 “组件运行年限、清洁程度、电气参数”,判断是 “组件老化” 还是 “局部短路” 导致;

趋势预测与预警:基于历史数据与实时数据,通过机器学习算法预测风险变化趋势,例如风电齿轮箱振动数据显示 “近 1 周振动值从 0.1mm/s 升至 0.3mm/s”,算法预测未来 1 个月故障概率达 90%,提前推送维修预警;锂电池电芯烘烤工序 “近 3 批烘烤温度波动幅度增大”,预测可能出现热失控风险,自动建议优化烘烤工艺参数。

(三)精准管控与执行:数字化工具赋能的措施落地

根据智能分析结果,通过数字化工具推送精准管控措施,确保措施直达责任岗位、快速落地,避免 “管控措施模糊、执行不到位”:

分级管控指令推送:按风险等级推送差异化管控指令,低风险(蓝)由岗位操作工现场处置(如光伏电站汇流箱轻微过流,推送 “检查接线端子紧固情况” 指令);中风险(黄)由车间主管 / 运维班长牵头处置(如锂电池注液工序静电超标,推送 “更换静电消除器 + 重新培训操作人员” 指令);高风险(橙)由 EHS 部专员统筹处置(如风电齿轮箱振动异常,推送 “停机检修 + 联系设备厂家” 指令);极高风险(红)立即启动应急响应(如锂电池热失控预警,推送 “疏散人员 + 启动灭火系统” 指令),所有指令通过 APP、短信、平台弹窗多渠道推送,确保责任人员 10 分钟内接收;

操作规范数字化指引:针对管控措施提供可视化、步骤化的执行指引,例如风电运维 “齿轮箱检修” 指令推送后,APP 同步展示 “停机断电 — 吊拆齿轮箱 — 部件检测 — 更换配件” 的 3D 操作流程图,标注每个步骤的安全要点(如 “断电后需验电确认”“吊装时设置警戒区”);锂电池车间 “溶剂泄漏处置” 指令附带 “关阀 — 排风 — 吸附 — 上报” 的短视频教程,避免操作人员因不熟悉流程导致处置延误;

执行过程实时监督:通过数字化工具实时跟踪管控措施执行进度,操作人员需在 APP 上传处置照片(如更换的静电消除器、检修后的齿轮箱)、填写执行记录,系统自动校验 “处置结果是否符合要求”(如锂电池溶剂浓度是否降至安全值、风电齿轮箱振动是否恢复正常),未按要求执行或执行不到位的,系统自动提醒并升级推送至上级管理者,确保管控闭环。

(四)数据反馈与优化:基于数字化复盘的持续改进

利用数字化工具积累的管控数据,定期复盘分析,优化风险评估模型与管控措施,实现动态管控体系的持续迭代:

月度数据复盘:每月对各场景的 “预警次数、风险等级分布、处置及时率、整改完成率” 进行统计分析,例如锂电池车间 “热失控预警 10 次,8 次因烘烤温度超标”,光伏电站 “电气故障预警 5 次,3 次因接线端子松动”,据此调整传感器采集频率(如锂电池烘烤车间温度采集从 5 分钟 1 次改为 2 分钟 1 次)、优化管控措施(如光伏电站增加接线端子定期紧固要求);

模型算法迭代:根据复盘数据更新风险评估模型参数,例如风电运维场景历史数据显示 “风速超 10 米 / 秒时登塔作业事故率提升 50%”,则将风险等级 “高” 的触发阈值从 12 米 / 秒调整为 10 米 / 秒;锂电池场景发现 “溶剂浓度超爆炸下限 8% 时,热失控概率显著上升”,则将预警阈值从 10% 下调至 8%,提升模型精准度;

案例库与知识库建设:将典型风险处置案例(如 “锂电池注液泄漏处置流程”“风电齿轮箱故障维修方案”)通过数字化工具沉淀为知识库,标注案例中的风险诱因、处置步骤、经验教训,供全员查询学习,同时将案例数据融入算法模型,提升模型对复杂风险的研判能力。


三、 解决方案落地保障:确保数字化工具高效运行

新能源行业 HSE 数字化管控方案的落地,需配套 “技术、人员、管理” 三维保障措施,解决工具应用中的痛点,确保动态管控机制稳定运行。

(一)技术保障:确保工具适配性与数据安全性

场景化技术适配:针对新能源行业特殊环境优化数字化工具性能,锂电池洁净区传感器采用 “防爆、防尘、易清洁” 设计,避免影响药品级生产环境;风电运维智能安全帽具备 “抗风、防水、耐低温(-30℃)” 特性,适应户外恶劣环境;光伏电站监测终端采用 “抗紫外线、耐高温(85℃)” 材质,确保长期稳定运行;

数据安全防护:建立 “云端 + 本地” 双重数据存储机制,核心数据(如人员定位、设备参数)加密存储(采用 AES-256 加密算法),同时设置数据访问权限分级(如操作工仅查看本岗位数据,EHS 经理可查看全场景数据);定期开展网络安全演练(如模拟黑客攻击、数据泄露),防范新能源项目数据被窃取或篡改;

系统兼容性保障:确保数字化工具与新能源企业现有管理系统(如 ERP、MES)兼容,实现数据互通,例如锂电池危化品追溯系统数据同步至 ERP 采购模块,风电设备健康数据对接 MES 生产调度系统,避免 “数据孤岛” 导致管控断层。

(二)人员保障:提升全员数字化工具应用能力

分层培训体系:针对不同岗位设计培训内容,管理层培训 “数字化管控平台数据分析、风险研判”,如通过平台查看锂电池车间风险热力图、制定管控策略;技术层(如设备工程师)培训 “传感器安装调试、算法模型参数解读”,确保能处理工具故障、优化模型;执行层(如操作工、运维人员)培训 “APP 操作、智能设备使用”,如锂电池车间操作工学习传感器数据查看、隐患上报,风电运维人员掌握智能安全帽定位与对讲功能;

数字化操作考核:将数字化工具应用能力纳入岗位资质要求,锂电池车间操作工需通过 “危化品追溯系统操作考核”,风电运维人员需通过 “智能安全帽使用 + 作业许可 APP 操作” 考核,未达标者不得上岗;定期开展技能竞赛(如 “光伏电站数字化巡检速度赛”“锂电池隐患上报准确率赛”),激发员工学习积极性;

“数字化大使” 机制:从各部门选拔熟悉数字化工具、具备较强沟通能力的员工担任 “数字化大使”,负责协助同事解决工具使用问题(如指导新员工操作 APP、排查传感器故障),同时收集员工对工具的改进建议(如 “光伏作业 APP 增加离线操作功能”),反馈至技术部门优化工具。

(三)管理保障:建立数字化管控配套制度

责任分工制度:明确各部门在数字化管控中的职责,EHS 部负责体系统筹(如平台搭建、风险评估),生产部负责现场工具应用(如传感器日常检查、隐患上报),技术部负责工具维护(如系统升级、故障维修),采购部负责工具采购(如传感器、智能安全帽选型),避免责任推诿;

考核激励制度:将数字化管控效果纳入绩效考核,例如锂电池车间 “隐患上报率、预警处置及时率” 与操作工绩效挂钩,风电运维 “设备故障预测准确率” 与工程师绩效挂钩;对数字化工具应用成效显著的团队或个人(如通过工具提前发现锂电池热失控风险)给予奖励(如奖金、荣誉证书);

动态调整制度:定期(每季度)收集员工对数字化工具的反馈,结合新能源行业技术更新(如锂电池新生产工艺、风电新机型)调整工具类型与管控机制,例如当锂电池企业引入固态电池生产工艺时,新增 “固态电解质存储温度监测” 传感器,优化风险评估模型。

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四、 典型场景应用效果:数字化工具管控实效验证

以锂电池制造车间与风电运维项目为例,展示数字化工具驱动的动态化管控效果:

锂电池制造车间:通过 “多参数传感器 + 风险评估模型”,实现热失控风险提前预警,某锂电池企业应用后,电芯烘烤工序温度超标预警响应时间从原人工巡检的 30 分钟缩短至 10 秒,溶剂泄漏隐患发现率提升至 100%,未再发生因热失控或溶剂泄漏导致的安全事故,同时危化品管理合规率从 85% 提升至 99%;

风电运维项目:依托 “智能安全帽 + 设备数字孪生系统”,高空作业风险管控精度显著提升,某风电企业应用后,运维人员违规登塔(如风速超标时登塔)次数下降 80%,设备故障预测准确率达 92%,齿轮箱、发电机等关键部件维修提前量从原 2 天延长至 1 周,运维停机时间减少 30%,间接提升发电量约 5%。


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