劉朝春

（山東石橫特鋼集團有限公司，山東 肥城 271600）

我國一部分金屬加工企業(yè)生產(chǎn)運輸事故的發(fā)生，給國家、社會、職工的人身安全帶來了損失，由于配料在運輸過程中溫度極高，一旦發(fā)生側(cè)翻安全事故，輸送中的配料就會發(fā)生飛濺，對企業(yè)職工以及附近行駛的車輛造成損傷。因此以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)建立人—管—環(huán)的安全行為監(jiān)管體系，建立在配料運輸中的危險行為預(yù)警機制，以確保冶煉廠在配料運輸過程中的安全生產(chǎn)作業(yè)[1]。

1 配料生產(chǎn)運輸安全預(yù)警體系構(gòu)建

1.1 配料運輸過程分析

冶煉企業(yè)的配料運輸是高爐與轉(zhuǎn)爐間的運輸過程[2]。以罐車為例，罐車在高爐接收配料，遂將配料運輸?shù)脚淞咸幚碚具M行預(yù)處理，隨后將配料輸送到冶煉廠進行倒罐工序作業(yè)，由此形成了一個配料運輸工序。魚雷罐車在1號、2號、3號、4號等高爐接受輸送配料之后，進行預(yù)處理后，最后完成一個TPC罐次的配料運輸。首先應(yīng)該保證冶煉廠生產(chǎn)的連續(xù)性，其次對冶煉設(shè)備的使用率進行提高，以此提升配料輸送的效率，配料運送流程圖見圖1。

圖1 配料輸送流程圖

1.2 配料輸送調(diào)度過程

冶煉企業(yè)配料運輸線路錯綜復(fù)雜，需要指派專門的調(diào)度人員對配料運輸實施配送，但冶煉企業(yè)的配料運輸體系的需求關(guān)系不確定性、周期規(guī)律性差以及生產(chǎn)波動可能性差，亦會影響整個配料輸送系統(tǒng)。在配料的運輸過程中，有時會遭遇到多輛機車運行在相同路段上的占用，就必須要規(guī)定一些交通規(guī)則，否則就會造成安全隱患。此外，隨著時間的推移，運輸配料的溫度會逐漸降低，所以要求協(xié)調(diào)溫度和時間的平衡。因此需要選擇合適的運輸，因此筆者針對前述問題，提出了關(guān)于運輸配料的動靜態(tài)調(diào)度以及配料的物流平衡之調(diào)度總體結(jié)構(gòu)。

1.3 配料輸送過程中不安全行為分析

在我國的部分冶煉廠中，由于企業(yè)的生產(chǎn)安全培訓(xùn)工作不到位、職工的安全意識淡薄以及配料輸送設(shè)備的管理不善造成人身安全與設(shè)備安全受到傷害。根據(jù)國家安全局的事故統(tǒng)計，中毒窒息、車輛傷害、高空墜落打擊所占比例最高，但其他類包括配料運輸占比可達到4.3%，因此筆者對配料運輸過程進行預(yù)警監(jiān)控，以此確保配料輸送的安全作業(yè)。

本文從人的不安全行為、環(huán)境的不安全因素、運行設(shè)備的不安全管理對配料輸送過程中進行綜合分析。如配料輸送的調(diào)配行為失誤可以導(dǎo)致多輛機車發(fā)生碰撞造成車輛事故。在配料的輸送過程中，由于運輸系統(tǒng)較為繁雜，亦可使得車輛及人員發(fā)生傷害。

1.4 基于物聯(lián)網(wǎng)的事故預(yù)警體系

事故預(yù)警系統(tǒng)，即為運用高新技術(shù)對事故發(fā)生前的安全隱患進行充分預(yù)測，盡可能的防止事故發(fā)生。當(dāng)下我國的冶煉廠多數(shù)依靠于現(xiàn)場安全員的實時監(jiān)察，沒有建立科學(xué)有效的事故預(yù)警系統(tǒng)，導(dǎo)致事故前征兆難以發(fā)覺，無法將事故扼殺在萌芽。事故一旦發(fā)生，由于缺少有效的應(yīng)急措施，往往措手不及，造成了無法挽回的人員財產(chǎn)損失。本文依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用在冶煉廠的配料運輸上來，構(gòu)建起感知、傳送、運用三個層次架構(gòu)。

該預(yù)警體系的感知層架構(gòu)相當(dāng)于人類的耳、鼻、喉等感知器官，其中包括RFID、紅外感知技術(shù)、定位技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、傳感器技術(shù)等，可以充分對作業(yè)人員實時位置、配料運輸設(shè)備情況、作業(yè)環(huán)境狀態(tài)進行異常分析判斷，進而及時做出預(yù)警警報。該預(yù)警體系的傳送層架構(gòu)將感知到的安全風(fēng)險輸送到運用層之中，起到了信息中轉(zhuǎn)站的作用，其中包括移動通信、無線通信、遠程無人控制等，傳送層分類見表1。該預(yù)警體系的運用層架構(gòu)是預(yù)警系統(tǒng)之核心層，主要對傳輸數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析工作，并進行處理分析，起到事故警報控制作用。其主要包括演化仿真系統(tǒng)、預(yù)警分析系統(tǒng)以及預(yù)警決策系統(tǒng)。

表1 傳送層技術(shù)分類

2 配料運輸安全預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計

2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計是保證配料生產(chǎn)運輸過程安全為目標(biāo)，兼顧配料調(diào)度優(yōu)化，在保證安全的前提下提高配料的運輸效率。本次對配料運輸中的配料、作業(yè)現(xiàn)場等對象進行預(yù)警監(jiān)控，示意圖見圖2。通信子系統(tǒng)首先把其余四個子系統(tǒng)連接起來，相互調(diào)配，以便同時對配料輸送進行全方位的監(jiān)控作業(yè)。車載子系統(tǒng)主要包括有機車運行情況、配料狀態(tài)等，而監(jiān)控子系統(tǒng)則對作業(yè)人員的不安全行為進行監(jiān)督。

圖2 配料運輸不安全預(yù)警系統(tǒng)示意圖

2.2 監(jiān)控子系統(tǒng)

監(jiān)控子系統(tǒng)一般會布置在冶煉廠區(qū)內(nèi)的智能攝像頭，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控中去，隨機工作人員會對視頻影像信息予以深入處理分析?；谂淞线\輸過程的不安全行為考慮，將不安全行為主要分為勞保品穿戴不規(guī)范、進入紅區(qū)、違規(guī)操作三大類，根據(jù)上述三大類危險行為，可以運用視頻監(jiān)控進行充分識別處理，對于勞保品穿戴不規(guī)范行為，應(yīng)該首先將作業(yè)人員的崗位穿著要求輸入預(yù)警系統(tǒng)，智能識別作業(yè)人員身上的勞保品穿戴情況，并和大數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)崗位人員進行比對，若不規(guī)范，則可以實時提醒安全監(jiān)察人員發(fā)出警報。對于進入紅區(qū)行為，應(yīng)對廠區(qū)內(nèi)的紅色區(qū)域進行充分識別，智能識別出紅區(qū)所在人員，并進行預(yù)警監(jiān)測。對于違規(guī)操作行為，大數(shù)據(jù)中應(yīng)建立起完備的操作規(guī)范數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，運用視頻監(jiān)控分析手段進行行為判斷，也應(yīng)該對未來的全生產(chǎn)過程中，需要逐步完善行為庫，實現(xiàn)全面的行為識別。

2.3 通信子系統(tǒng)

作為預(yù)警機制構(gòu)架中的子系統(tǒng)，其中包括有接入點、中轉(zhuǎn)站以及接受點，以無線形式進行聯(lián)網(wǎng)，進而可以對整個配料運輸體系進行全方位覆蓋，為車載子系統(tǒng)、讀卡器等提供無線AP。監(jiān)控中心是整個配料生產(chǎn)運輸安全預(yù)警系統(tǒng)的核心，起到人的大腦的作用。

2.4 運輸設(shè)備跟蹤子系統(tǒng)

當(dāng)下針對機車與魚雷罐車的定位技術(shù)有很多，其中包括有RFID、聲波監(jiān)測、GPS定位技術(shù)等等。這些技術(shù)上GPS技術(shù)應(yīng)用是最為廣泛的，其技術(shù)中的全自動化、全時間、高精準度可以對機車或魚雷罐車提供快速準確的坐標(biāo)定位。而且冶煉企業(yè)中廠區(qū)較多，各區(qū)域分散，會導(dǎo)致GPS定位不準確，信號嚴重衰減，致使系統(tǒng)無法正常運行。并且其定位系統(tǒng)的運營成本相比其它技術(shù)較高，因此本次選用RFID通信技術(shù)為主要的定位形式，其運營成本較低，而且可以在相對惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定運行，除此之外RFID技術(shù)還可以對機車或魚雷罐車的運行速度進行矢量判定。本次使用的RFID標(biāo)簽為只讀標(biāo)簽，將配料運輸網(wǎng)與岔道口分為小路段，軌道下均埋有只讀標(biāo)簽，而在機車上布設(shè)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及數(shù)據(jù)相應(yīng)閱讀裝置，當(dāng)閱讀器收到相應(yīng)信號后，隨即通過移動通信傳輸至視頻監(jiān)控中心。每個岔路口的RFID只讀標(biāo)簽均是唯一，接收到的路段編號即可推斷出機車與魚雷罐車的準確位置。并且亦可由當(dāng)前岔路口、路段以及上段時間準確計算出機車與魚雷罐車的行駛方向。

3 結(jié)語

本文基于對冶煉企業(yè)配料輸送過程中的安全隱患進行了深刻剖析，從配料的生產(chǎn)再到中轉(zhuǎn)站，對配料輸送的動態(tài)調(diào)度做出相應(yīng)分析，并且以人—管—環(huán)的角度上得出在配料輸送中所存在的安全隱患行為。在此基礎(chǔ)之上，建立了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的事故預(yù)警體系，并詳細的說明了系統(tǒng)的構(gòu)建原則以及各子系統(tǒng)的主要運行模式與功能，以期為合理控制配料運輸過程中產(chǎn)生的不安全行為提供一定借鑒。