基于物聯(lián)網(wǎng)PaaS云的現(xiàn)場作業(yè)許可系統(tǒng)

許雄軒　謝榮毅　蘇磊

摘 要：本文針對現(xiàn)代企業(yè)信息化發(fā)展的特點，說明了現(xiàn)場作業(yè)許可的意義，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的意義，及用物聯(lián)網(wǎng)來促進現(xiàn)場作業(yè)許可管理，真正體現(xiàn)HSE理念。

關(guān)鍵詞：HSE；物聯(lián)網(wǎng)；PaaS云；現(xiàn)場作業(yè)許可

中圖分類號：TP33 文獻標(biāo)識碼：A

物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。其具有：智能、先進、互聯(lián)的三個重要特征。

國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告，對物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義：通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別（RFID） 裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層由各種傳感器構(gòu)成，包括溫濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源。

網(wǎng)絡(luò)層由各種網(wǎng)絡(luò)，包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，是整個物聯(lián)網(wǎng)的中樞，負責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

HSE（health、safety、environment（健康、安全、環(huán)境））管理體系是將實施健康、安全與環(huán)境管理的組織機構(gòu)、職責(zé)、做法、程序、過程和資源等要素有機構(gòu)成的整體，是通過簡潔、高效、實用的管理手段使企業(yè)管理更加科學(xué)，實現(xiàn)企業(yè)健康、安全和環(huán)境目標(biāo)，使健康、安全和環(huán)境管理實現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化管理。

危害識別、風(fēng)險評價和風(fēng)險控制是HSE管理體系的一個重要環(huán)節(jié)。手段先進，并且許多方法都有相應(yīng)的軟件，在體系建立、運行的各個環(huán)節(jié)都可以方便地使用。在體系建立和運行過程中，危害辨識、風(fēng)險評價工作不如西方細致，國內(nèi)軟、硬件都跟不上，可操作性差。體系運行需要許多硬件上的支持。

各方面的差距不在HSE管理體系標(biāo)準(zhǔn)本身，而在于工作水平和工作的細致程度上。且原始信息收集工作量大、調(diào)用費時耗力；所建體系客觀性及運行穩(wěn)定的因素；操作的連續(xù)性、信息的可靠性；管理的效益、效率；信息資源的共享性，兼容性。這些都造成了HSE管理工作的復(fù)雜性。

實施和運行是HSE體系中最重要的一環(huán)，主要包括現(xiàn)場作業(yè)許可管理、工作前安全分析（JSA）、啟動前安全檢查（PSSR）、工作循環(huán)檢查（JCC）等幾方面。

現(xiàn)場作業(yè)許可管理應(yīng)遵循落實直線責(zé)任和屬地管理的原則，以工作前安全分析為基礎(chǔ)，落實安全措施，防止事故發(fā)生。凡需辦理許可的作業(yè)，必須辦理安全作業(yè)許可票，否則，不得進行作業(yè)。分管理職責(zé)劃分、作業(yè)許可范圍、風(fēng)險評估與控制、作業(yè)許可申請與批準(zhǔn)、作業(yè)許可票取消、延期和關(guān)閉、許可票管理七部分。

工作前安全分析（JSA）是指事先或定期對某項工作任務(wù)進行風(fēng)險評價，并根據(jù)評價結(jié)果制定和實施相應(yīng)的控制措施，達到最大限度消除或控制風(fēng)險的方法。分管理職責(zé)劃分、工作任務(wù)初步審查、工作前安全分析、作業(yè)許可和風(fēng)險溝通、現(xiàn)場監(jiān)控、總結(jié)與反饋六部分。

啟動前安全檢查（pre-start-up safety review簡稱PSSR）是指在工藝設(shè)備設(shè)施啟動前對所有相關(guān)因素進行檢查確認，并將所有啟動前解決項目整改完成，批準(zhǔn)啟動的過程。分管理職責(zé)劃分、基本要求、成立啟動前安全檢查小組、啟動前安全檢查內(nèi)容、啟動前安全檢查實施五部分。

工作循環(huán)檢查（JCC）是以操作主管和員工合作的方式對已經(jīng)制定的操作程序和員工實際操作行為進行分析和評價的一種方法。分管理職責(zé)劃分、基本要求、準(zhǔn)備階段、初始評估、現(xiàn)場評估、最終評估、記錄管理七部分。

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是《中國石油“十二五”信息技術(shù)總體規(guī)劃》中確定的重要項目之一，為公司生產(chǎn)經(jīng)營平穩(wěn)較快增長和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變將提供有力支撐。該系統(tǒng)圍繞油氣生產(chǎn)運行需要，以實現(xiàn)生產(chǎn)操作自動化和優(yōu)化生產(chǎn)管理流程為手段，提高日常工作效率，進而優(yōu)化勞動組織用工，服務(wù)油田生產(chǎn)的精細化管理，最終達到“節(jié)人、節(jié)能、節(jié)約運行成本”的目的。

云計算時代相應(yīng)的服務(wù)器平臺或者開發(fā)環(huán)境作為服務(wù)進行提供就成為了 PaaS（Platform as a Service）。所謂PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺（業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺）作為一種服務(wù)提供的商業(yè)模式，以SaaS（Software as a Service）的模式提交給用戶。

利用物聯(lián)網(wǎng)PaaS云平臺搭建全方位的現(xiàn)場作業(yè)許可信息化數(shù)字平臺，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)規(guī)范化、信息化、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、加強企業(yè)受控，可以使企業(yè)管理決策層和下層機構(gòu)及時互聯(lián)， HSE管理體系的核心與主線（即方針目標(biāo)、危機辨識、風(fēng)險評估、消減和控制措施的制定、運行與控制、檢查與監(jiān)督）在企業(yè)管理中穩(wěn)步推進，持續(xù)改進HSE文件體系，營造濃厚的HSE文化氛圍，真正體現(xiàn)HSE方針的貫徹與落實；強化安全生產(chǎn)。

一、PaaS云平臺現(xiàn)場作業(yè)許可系統(tǒng)目標(biāo)

明確責(zé)任、提高意識：確保在辦理作業(yè)許可的過程中，許可辦理人員尤其領(lǐng)導(dǎo)干部明確自身安全責(zé)任。提高相關(guān)人員的安全責(zé)任意識；杜絕代、漏、改簽等現(xiàn)象，確保作業(yè)許可的有效性、合規(guī)性。

現(xiàn)場操作、流程辦理：現(xiàn)場辨識、分析評估、落實措施確保票證簽發(fā)人員到達作業(yè)現(xiàn)場，進行有效的危險和有害因素的識別以及風(fēng)險評估，安全措施落實到實處后辦理作業(yè)票證；

明確危險、安全操作：確保與該作業(yè)許可票證相關(guān)人員明確作業(yè)風(fēng)險與有害因素有哪些，措施如何做才安全；確保作業(yè)許可辦理人員不跑冤枉路，使工作具有連貫性，提高工作效率、有效監(jiān)控；

有效監(jiān)控、歷史溯源：確保各級安全管理人員從繁瑣的辦公室事物中解脫開來，能夠有效的控制作業(yè)，有效的履行監(jiān)督檢查職責(zé)，信息化實時記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，確保作業(yè)前安全分析檢查、作業(yè)中嚴(yán)格程序、作業(yè)后有效歷史溯源。

二、PaaS云平臺現(xiàn)場作業(yè)許可系統(tǒng)流程

作業(yè)活動前，需進行作業(yè)預(yù)約。

審核通過的預(yù)約單進行開票操作，進行工作任務(wù)錄入及任務(wù)細分。

針對作業(yè)申請進行風(fēng)險識別操作，包括勞保用品分析、作業(yè)方式及工作方式選擇、能量隔離等。針對該作業(yè)許可證層層進行審核（依托個人身份識別系統(tǒng)，有效確認），存在特殊作業(yè)的（動火、受限、高空等高危作業(yè)）根據(jù)制度單獨進行審核操作。直至安全作業(yè)許可票及特殊作業(yè)許可證全部審核通過。

將審核通過的作業(yè)許可證信息下載到PDA，進行作業(yè)許可證現(xiàn)場監(jiān)督檢查的前期準(zhǔn)備工作，安環(huán)部門人員手持已導(dǎo)入作業(yè)信息的PDA去現(xiàn)場進行確認操作，包括必要情況下的氣體檢測信息錄入等（實時拍照或讀取相關(guān)數(shù)據(jù)）。

現(xiàn)場確認工作進行完畢，進行施工。作業(yè)過程中，可以用PDA對現(xiàn)場作業(yè)錄像或拍照（依托大容量數(shù)據(jù)卡）

作業(yè)完成后，將PDA手持機中內(nèi)容導(dǎo)入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)會根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)確認內(nèi)容自動進行封票確認操作。至此，單張作業(yè)許可票證的主業(yè)務(wù)流程完成。

安全管理部門人員根據(jù)已有作業(yè)許可證信息完成各種統(tǒng)計分析及報表打印等操作。

運用PDA比對作業(yè)人員證卡信息，確定當(dāng)前作業(yè)人是否完成培訓(xùn)、資格證是否有效，提高監(jiān)督人員核對作業(yè)人員能力信息的能力。通過PDA現(xiàn)場拍照，選擇違規(guī)條款，自動簽發(fā)整改通知書與違約通知書，通過網(wǎng)絡(luò)與短信下發(fā)處罰單，并自動生成承包商人員三違記錄，更好的完成作業(yè)過程的檢查監(jiān)督。

通過PDA的使用，所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫中，真正實現(xiàn)了無紙化辦公。避免操作人員的手工錄入過程，減小了工作量。通過與實時監(jiān)控系統(tǒng)、遠程無線傳輸設(shè)備的結(jié)合，可以確認這些數(shù)據(jù)是否為現(xiàn)場的真正數(shù)據(jù)?？捎肞DA充當(dāng)移動攝像頭，錄入視頻信息，應(yīng)用對講群呼功能，實現(xiàn)遠程指揮。整個作業(yè)過程全電子化，真正實現(xiàn)了作業(yè)管理過程的閉環(huán)管理。

三、PaaS云平臺現(xiàn)場作業(yè)許可系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊

第一種方式：利用4G網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)通訊，覆蓋面廣，隨時傳遞數(shù)據(jù)信息。搭建全公司的無線網(wǎng)絡(luò)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)作業(yè)票現(xiàn)場辦理的實時通訊。無線網(wǎng)絡(luò)的建立，也將成為公司今后進行智能化管控的理想平臺。

第二種方式：使用USB數(shù)據(jù)線，采用有線方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，可對偏遠地區(qū)及無線網(wǎng)絡(luò)運行故障情況下滿足現(xiàn)場辦理作業(yè)票；

身份卡（指紋識別、面部識別+RFID卡）+現(xiàn)場定位

采用RFID卡，按作業(yè)類型、等級、專業(yè)分工、劃分人員權(quán)限，確定審批人身份，定位作業(yè)點，實現(xiàn)票證辦理定點定人。

四、PaaS云平臺現(xiàn)場作業(yè)許可系統(tǒng)特點

引入PDA手持機實現(xiàn)了現(xiàn)場操作與辦公室辦公無縫鏈接，現(xiàn)場安全工作確認，整個作業(yè)許可處理過程完全受控，無管理死角。

通過身份識別+現(xiàn)場定位確保簽發(fā)人員現(xiàn)場確認。

現(xiàn)場作業(yè)與安全監(jiān)控相結(jié)合，通過圖形化方式，直觀顯示屬地作業(yè)動態(tài)。

通過特定工作機制提供作業(yè)審核過程的高效流轉(zhuǎn)，并提供網(wǎng)上通知及短信提醒功能。

系統(tǒng)提供強大的報表及統(tǒng)計分析功能，并提供全程操作日志記錄及檢索，確保作業(yè)許可申請過程也處在可控范圍內(nèi)。

系統(tǒng)庫在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上具備一定的自學(xué)習(xí)功能，用戶也可以自行手工添加并完善系統(tǒng)庫內(nèi)容。

五、防爆PDA系統(tǒng)特點

防爆等級：

II （1）2 G EEx ia IIC T4

II （1）2 D T95°C IP65

EC 檢驗證書 ZELM 04 ATEX 0200

獨特的模塊化集成提供多個配置選項，安全應(yīng)用在每個惡劣的腐蝕氣體環(huán)境。

強大的CPU性能，保證綜合無線通信方案的長時間運行，WWAN（3 G CDMA或UMTS），無線局域網(wǎng)（IEEE 802.11 a / b / G / n）和藍牙2.1技術(shù)。靈活的數(shù)據(jù)交換甚至在接收環(huán)境困難的地區(qū)依然保證通訊。

RAM 1GB、ROM 2 GB、支持Micro SD存儲。

高清晰的防爆攝像頭。

多年使用不怕磨損的超級鍵盤。先進的條碼成像技術(shù)：1維激光掃描儀或二維成像技術(shù)。即使在最苛刻的條件下依然可以進行靈活的、高性能的RFID數(shù)據(jù)采集技術(shù)。

通過多種方式（低、高頻和超高頻）支持大量識別任務(wù)的要求，高亮的3.5英寸VGA顯示，高度耐用和抗磨損的大猩猩玻璃屏幕保護，能在任何光線條件下順利使用。

可更換的 ATEX 大容量防爆電池， 依據(jù)IEEE 1725， 鋰離子電池

加強對現(xiàn)場的遠程溝通與管理也是提高企業(yè)競爭力的需要。超越核心競爭力并實現(xiàn)高效率的運作是競爭存在的主要原因，企業(yè)的創(chuàng)新能力和精細化管理的水平是核心競爭力的主要方面。使用手持式視頻通信產(chǎn)品可以及時做出更好的決策和更密切跟蹤項目進展情況，降低因錯誤決策、管理不到位或缺乏溝通所產(chǎn)生風(fēng)險的能力大大提高。

（1）解決了作業(yè)點多、地點分散問題而導(dǎo)致的遠程管理問題，不用去現(xiàn)場就可以掌控工地細節(jié)。

（2）解決了作業(yè)點多、地點分散問題而導(dǎo)致的遠程溝通協(xié)調(diào)題，不用去現(xiàn)場就可以了解工地情況。

（3）現(xiàn)場作業(yè)人員一有需要，隨時開機，讓項目經(jīng)理或安全技術(shù)人員能夠?qū)崟r看到視頻，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

（4）作業(yè)現(xiàn)場與建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計等單位的協(xié)調(diào)機制十分順暢，施工的質(zhì)量有了一定的保障。

（5）作業(yè)現(xiàn)場與土建、材料、工程機械等相關(guān)其它單位的溝通機制非常順利，施工的進程和效率極大提高。

（6）突發(fā)事件應(yīng)急指揮第一時間通過手機或電腦看到現(xiàn)場視頻，迅速作出抉擇。溝通的環(huán)節(jié)簡單、直接、高效。

可以將承包商HSE管理納入內(nèi)部HSE管理體系。利用ERP生產(chǎn)控制管理模塊（計劃、制造）及力資源管理模塊使承包商按照企業(yè)HSE管理體系的統(tǒng)一要求，在HSE制度標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、員工HSE培訓(xùn)和個人防護裝備配備等方面加強內(nèi)部管理，持續(xù)改進HSE表現(xiàn)，滿足企業(yè)要求。

基于物聯(lián)網(wǎng)PaaS云的現(xiàn)場作業(yè)許可系統(tǒng)將很好的利用物聯(lián)網(wǎng)功能，最大限度實現(xiàn)HSE健康、安全和環(huán)境管理實現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化管理。

參考文獻

[1]中國石油油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)（A11）建設(shè)規(guī)定[Z].2013.

[2]羅鴻.ERP原理·設(shè)計·實施（第3版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[3]辛恬.殼牌公司HSE 管理經(jīng)驗分享[J].安全、健康和環(huán)境，2007，7（06）：9-11.

[4]吳何.HSE管理體系信息化探討[J].安全、健康和環(huán)境，2004，4（01）：20-22.

作者簡介：

許雄軒（1983-），湖南南縣人，注冊安全工程師，2005年7月畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）電子信息工程專業(yè)，現(xiàn)供職于中國石油吐哈油田吐魯番采油廠設(shè)備自動化室。

謝榮毅（1971-），安徽靈璧縣人，注冊安全工程師，1992年畢業(yè)于玉門煉化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，2006年7月畢業(yè)于長江大學(xué)安全工程專業(yè)，現(xiàn)供職于中國石油吐哈油田吐魯番采油廠安全環(huán)?？?。

蘇磊（1988-），陜西咸陽人，助理工程師，2011年畢業(yè)于西安石油大學(xué)油氣儲運專業(yè)，現(xiàn)供職于中國石油吐哈油田吐魯番采油廠安全環(huán)?？?。