CN107436567A - 一种工业流程的防误系统及防误方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工业流程的防误系统及防误方法，该防误系统包括控制系统、防误锁具、电脑钥匙和参数采集装置；控制系统与电脑钥匙通讯连接；防误锁具安装于工艺流程过程中需防止人为误操作的操作设备上，对操作设备上的操作状态进行闭锁；参数采集装置与控制系统通讯连接，用于实时采集工艺流程过程中的实时参数并同步发送给控制系统，控制系统根据当前的实时参数判断是否满足操作条件或操作要求；电脑钥匙上设置有读码装置和对防误锁具进行解锁的解锁装置；该防误系统及对应的防误方法能够确保操作人员对工艺流程过程中需要人工操作的操作设备进行正确操作，有效避免误操作的工业流程的防误系统。

Description

一种工业流程的防误系统及防误方法

【技术领域】

本发明涉及工艺流程过程中防止误操作的技术，尤其涉及一种工业流程的防误系统及防误方法。

【背景技术】

目前，工艺流程过程中防止误操作在国民经济中至关重要，一旦失误造成的事故后果极为严重，在防误设备或器具的管理上除了加强组织工作防止误操作外，更要逐步应用先进的技术手段来提升管理的有效性，以期提高管理的效率和可靠性，减少人为疏忽可能造成的失误。

尤其在石油石化、煤炭冶金、电厂等领域，工艺流程操作主要通过现场阀门及电气开关等来控制，其中，阀门设备是通过后台DCS控制系统远程操作，该类设备为主要流程或关键阀门。公开号为CN101446829A的发明专利公开了一种DCS防止误操作的方法。但工艺流程过程的现场仍存在大量的手动阀门未能纳入DCS控制系统控制，检修作业时必然涉及到人员到现场就地操作。

由于现场阀门、仪表非常多，并且外观及位置功能相似，很容易混淆，且需要在操作过程中，严格按照一套操作逻辑进行。例如：常减压装置紧急停工时，需要将减压塔破真空，破真空的关键是防止破真空时倒流；因此操作步骤是：关闭蒸汽进阀→关闭真空管道阀门→关闭采出阀门→向塔内通氮气破真空，并保持系统一定的正压(或低压)→停止真空泵运行。

目前针对就地操作，主要依靠纸质操作确认卡和监护制度等管理措施，确认卡如图1所示的“开井操作确认卡”，整个过程无技术手段来保证操作的正确性，因此，存在诸多人为安全隐患。例如，由于新进人员经验和技能不足，或疲劳工作导致判断力下降，或交接班遗漏容易导致错误发生，或人员的责任心不足违章作业；所以，现场人为因素造成的误操作时常发生，而工业误操作带来的后果很严重，极易造成生产异常、憋压、非计划停机或停产、设备事故、人身伤亡。

【发明内容】

本发明提供一种能够确保操作人员对工艺流程过程中需要人工操作的操作设备(包括阀门、开关、挡板、电气旋钮、控制按钮或其他可在工艺流程过程中起到控制或调节的操作设备)进行正确操作，有效避免误操作的工业流程的防误系统及防误方法。

本发明所述的工艺流程包括石油石化、煤炭冶金、化工制造、电厂等工业领域中的生产工艺流程等，特别适用于连续生产(若中途停止会造成重大损失)的工艺流程。

本发明是这样实现的：一种工业流程的防误系统，包括控制系统，防误锁具、电脑钥匙和参数采集装置；所述控制系统与所述电脑钥匙通讯连接，用于生成与一操作任务相应的预定格式的电子操作确认卡，并根据所述电子操作确认卡的操作内容在满足操作条件时给所述电脑钥匙下发对指定的操作设备的解锁权限；所述防误锁具安装于工艺流程过程中需防止人为误操作的操作设备上，对所述操作设备上的某一操作状态进行闭锁；所述参数采集装置与所述控制系统通讯连接，用于实时采集工艺流程过程中的实时参数并同步发送给所述控制系统，所述控制系统根据当前的实时参数判断是否满足操作条件或操作要求；所述防误锁具设有唯一的身份编码，所述电脑钥匙上设置可读取所述防误锁具的身份编码的读码装置和对所述防误锁具进行解锁的解锁装置，在得到所述控制系统的授权后所述电脑钥匙才能对指定待操作设备上的所述防误锁具进行解锁。

本发明中，所述电子操作确认卡可以是将现有技术中的纸质操作确认卡的内容转变为电子格式的文件，例如可通过输入设备在所述控制系统中输入纸质操作确认卡中的内容，形成电子表格形式的电子操作确认卡；也可以通过扫描纸质操作确认卡的内容，通过文字识别软件自动识别扫描文件的内容，生成电子格式的文件。本发明所述的电子操作确认卡还可以由控制系统内置的与特定行业有关的逻辑数据库，或专家库或操作确认卡历史数据库等根据一特定的操作任务按照一定的逻辑或算法自动生成。现有技术中已经存在的纸质操作确认卡内容是经过理论验证或总结生产实践经验得出的由负责人制定的，本发明主要是通过技术手段确保操作确认卡内容中涉及到具体操作的内容正确执行，避免误操作。

电子操作确认卡可呈现在移动终端等设备上，内容与工业领域的工艺流程的操作任务相关，工作人员可根据移动终端上显示的电子操作确认卡内容进行相应的操作。电子操作确认卡可被编译成特定格式的书面文档，也可以编译成在操作终端上运行的可执行程序。本发明中的电子操作确认卡在其他实施例中也可以称为操作票或工作票等其他名称。

所述工艺流程过程中需防止人为误操作的设备为需要人工操作的设备，包括需人工操作的阀门、开关、挡板、电气旋钮、控制按钮或其他在工艺流程过程中需人为操作的操作设备。

所述操作内容是指操作人员需要对工艺流程过程中各控制节点处的操作设备进行手动操作的指示性内容，例如“当管道的温度达到a摄氏度时，打开X号阀门，等待管道压力下降致500MPa”。

所述操作条件是指操作人员对设备进行操作前需满足的条件，例如：“当管道的温度达到a温度时，打开X号阀门”，其中的“当管道的温度达到a温度时”即是对“X号阀门”的操作条件。当没有满足操作条件之前，控制系统不会给电脑钥匙下发解锁权限。操作人员将无法对相应的防误钥匙进行解锁，也就无法对设备进行操作。

所述操作要求是指操作人员对设备进行操作后，需要达到的预期的效果，例如：“打开2号阀门后，等待管道温度下降致b温度”，其中的“等待管道温度下降致b温度”即操作条件。

本发明所述的通讯连接是指，通过无线或有线连接以实现信号或数据传输或传递的连接方式；或通过介质连接以实现信号或数据间接传输或传递的连接方式。

本发明所述的解锁权限是指对所述防误锁具进行解锁的权限，由于所述防误锁具用于对所述操作设备的当前状态进行闭锁，因此本发明所述的解锁权限也是指对操作设备的解锁权限。

通过上述系统，所述操作设备通过所述防误锁具进行强制闭锁，所述控制系统通过所述参数采集装置采集的参数判断当前的状态是否符合操作条件或操作要求，并根据所述电子操作确认卡的操作内容在满足操作条件的前提下才给所述电脑钥匙下发解锁权限，操作人员才能对操作设备进行解锁，进行现场操作，通过技术手段规范操作人员按照电子操作确认卡的操作内容进行操作，防止了误操作，保障操作人员的安全。

具体地，所述控制系统包括后台管理系统和与所述后台管理系统通讯连接的移动终端，所述移动终端与所述电脑钥匙通讯连接，所述移动终端用于根据所述电子操作确认卡的操作内容在满足操作条件时给所述电脑钥匙下发解锁权限。

具体地，该防误系统对应的现场设备均采用防爆设计。在易燃易爆等高危场所，不会发生火花儿产生爆震，安全可靠。

进一步地，所述控制系统还包括设备状态采集装置，所述设备状态采集装置用于采集所述操作设备的当前操作状态，所述设备状态采集装置与所述控制系统通讯连接；或所述设备状态采集装置设有数据传输接口，所述电脑钥匙设有与所述数据传输接口对应的数据读取接口。

具体地，所述参数采集装置为集散控制系统。

具体地，所述防误锁具为挂锁或固设于操作现场的固定锁。若采用固定锁则所述设备状态采集装置可设于所述固定锁上。

本发明还提供一种工业流程的防误方法。

在工艺流程过程中对需要防止人为误操作的操作设备上设置将所述操作设备闭锁在某一操作状态的防误锁具，在所述防误锁具上设置唯一的身份编码，并将所述防误锁具的身份编码与所述操作设备相对应，且两者的对应关系存储于下述控制系统；

设置与所述防误锁具对应的电脑钥匙，并在所述电脑钥匙上设置可读取所述防误锁具的身份编码的读码装置和对所述防误锁具进行解锁的解锁装置，所述电脑钥匙的读码装置对所述防误锁具的身份编码验证后所述解锁装置才能对所述防误锁具解锁；

设置一控制系统，所述控制系统包括一后台管理系统和与其通讯连接的移动终端，所述移动终端与所述电脑钥匙通讯连接，并设置所述控制系统给所述电脑钥匙发送对指定的所述操作设备解锁的权限后所述电脑钥匙才能对指定的所述操作设备进行解闭锁；

设置一与所述移动终端和/或所述后台管理系统通讯连接的参数采集装置，所述参数采集装置用于实时采集工艺流程过程中的实时参数并同步发送给所述移动终端和/或所述后台管理系统；所述操作内容包括操作条件和/或操作要求；

基于上述设置，在工艺流程过程中执行操作任务时包括下述步骤：

S1、确认一操作任务；

S2、所述后台管理系统或移动终端生成与所述操作任务相应的预定格式的电子操作确认卡存储于所述移动终端，所述电子操作确认卡包括操作内容；

S3、根据所述电子操作确认卡执行操作任务，当在执行所述操作内容需要对所述操作设备进行操作时包括以下步骤：

(a)、所述后台管理系统或所述移动终端判定所述实时参数是否满足所述操作条件，若满足操作条件则允许执行下一步；若不满足操作条件则中止当前步骤，直到满足操作条件再执行下一步；

(b)、所述移动终端给所述电脑钥匙下发对指定的待操作设备进行解锁的权限；

(c)、用所述电脑钥匙对指定的待操作设备上的防误锁具进行解锁；

(d)、按所述操作内容对所述待操作设备进行操作；

(e)、所述后台管理系统或所述移动终端判定所述实时参数是否满足所述操作要求；若满足操作要求则允许执行下一步；若不满足操作要求则中止当前步骤，直到满足操作要求再执行下一步；

(f)、对所述操作设备的当前状态进行闭锁后执行下一项操作；

S4、直到所述电子操作确认卡执行完毕后结束任务。

其中，

所述中止操作是指，实时采集的参数值无法满足操作条件或操作要求时，操作人员将无法进行下一步操作，移动终端将停止给电脑钥匙下发解锁权限，电脑钥匙将无法对防误锁具进行解锁。这样可以确保当实时采集的参数值无法满足操作条件或操作要求时，避免操作人员擅自操作设备，进一步避免误操作发生。中止操作只是暂时性停止操作，当实时采集的参数值满足操作条件或操作要求后，则可以继续进行操作。当然，如果中止操作的时间太长，则可认为中止操作相当于终止操作，操作任务被终结。

所述电脑钥匙对指定编码的防误锁具进行解锁包括以下步骤：所述电脑钥匙读取所述防误锁具的身份编码，确认是否符合所述移动终端指定的防误锁具的身份编码，若符合则控制所述解锁装置对所述防误锁具进行解锁；若不符合则所述解锁装置无法对当前的防误锁具解锁，所述电脑钥匙继续读取其他防误锁具的身份编码，直到找到符合所述移动终端指定的防误锁具。

通过上述方法，所述操作设备通过锁具进行强制闭锁，操作人员必须按照操作内容在得到解锁授权时才能对操作设备进行解锁，进行现场操作，操作人员在对操作设备进行操作时先确认当前状态下是否符合操作条件，再进行操作，操作后达到预期要求后再执行下一步操作，使得对操作设备的操作行为有序进行，操作行为得到有效管控，避免了误操作；在所述操作设备上设置防误锁具对操作设备进行强制闭锁可防止在未经允许的情况下误动操作设备。从而可避免出现误操作。

进一步的，本发明上述方法还包括在所述操作设备上设置用于采集所述操作设备的当前操作状态的设备状态采集装置。在一种实施例中所述设备状态采集装置通过与所述后台管理系统通讯连接而上传所述操作设备的当前操作状态；在 S3步骤的(d)步骤中还包括(d’)步骤：操作完成后移动终端或后台管理系统获取所述设备状态采集装置的信号，所述移动终端或后台管理系统根据所述操作设备的当前操作状态信息判断所述操作设备是否操作到位，若未操作到位则重复 (d)步骤直到确认所述操作设备操作到位才能执行下一步。在另一种实施例中，在所述设备状态采集装置上设置数据传输接口，并在所述电脑钥匙上设置与所述数据传输接口对应的数据读取接口，在S3步骤的(d)步骤中还包括(d’)步骤：操作完成后所述电脑钥匙读取所述设备状态采集装置的信息获得所述操作设备的当前操作状态信息并上传至所述移动终端或后台管理系统，所述移动终端或后台管理系统根据所述操作设备的当前操作状态信息判断所述操作设备是否操作到位，若已操作到位则允许执行下一步，若未操作到位则重复(d)步骤直到确认所述操作设备操作到位才能执行下一步。

通过上述设备状态采集装置和方法，操作人员在操作完成后检测操作设备是否操作到位，防止操作不到位或漏操作的情况发生。

所述的参数采集装置，是指对工艺流程过程中采集各种参数例如管道流量、温度，密度、压力等参数值的装置。在一种实施例中可以采用集散控制系统(DCS) 作为参数采集装置。在别的实施例中也可以采用设在工艺流程过程中的各种传感器和检测仪表作为参数采集装置进行参数采集。

进一步地，所述电子操作确认卡还包括检查准备内容，在所述第S2步骤与第S3步骤之间包括步骤：S3’、根据所述电子操作确认卡的检查准备内容进行各项检查；执行各项检查准备内容时包括控制系统获取所述设备状态采集装置的信息和\或所述实时参数并与所述检查准备内容进行比对，判断是否符所述合检查准备内容。

通过上述检查步骤，可进一步确保操作条件的正确性，可进一步避免误操作。

在一种实施例中，所述电子操作确认卡内容还包括风险提示文件和\或应急处置文件。可对操作人员起到提醒的作用，以及指导操作人员在发生突发情况时对设备的应急处置，进一步确保设备和操作人员的安全。

具体地，在所述第S3步骤中，根据所述操作内容对所述操作设备进行各项操作时包括按照所述操作内容严格按顺序各项操作，或根据所述操作内容在授权范围内根据现场情况对各项操作进行无序操作。

本发明的有益效果是：

本发明的防误系统和防误方法实现了对工艺流程过程中需人为操作的(例如在工艺流程中起到控制或调节作用的阀门、开关、挡板、电气旋钮或控制按钮等) 操作设备的监管，在确保安全的操作条件下进行进行操作，在满足操作要求后对操作设备进行强制闭锁，达到使作业过程从“人防人控”向“技防技控”转换，使安全保障从“设备本体”向“系统整体”转换，使流程管理从“手工”向“电子、网络化、智能化”转换；从而通过技术手段实现了操作人员对手动操作设备的正确操作，防止误操作的发生，降低安全风险。在操作人员进行操作过程中，通过设备状态采集装置疾控操作人员的操作行为，进一步确保了操作人员的安全，防止误操作、或操作不到位而造成的危险。

而且，该防误系统对应的现场设备均采用防爆设计，在易燃易爆等高危场所，不会发生火花儿产生爆震，安全可靠。

【附图说明】

图1是现有技术中开井操作确认卡的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种工业流程的防误系统的架构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种工业流程的防误系统的架构示意图；

图4是本发明实施例提供的工业流程的防误方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的工业流程的防误方法中步骤S3’的流程图。

【具体实施方式】

了更清楚的说明本发明的技术方案，以下结合附图1至图4对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

如图2和图3所示为本发明实施例提供的工业流程的防误系统的架构示意图，图中各组成要素的连线代表相互间的关联示意，各组成要素的连接关系和相互作用关系请结合图示和文字说明进行理解。

本实施例提供一种工业流程的防误系统，包括控制系统100，防误锁具200、电脑钥匙300和设备状态采集装置400，本实施例中，控制系统100包括后台管理系统110和对工艺流程过程中的设备参数进行采集的参数采集装置130以及移动终端120，后台管理系统110与参数采集装置110通讯连接，移动终端120与后台管理系统110通讯连接。

本实施例中参数采集装置130为DCS。DCS是分布式控制系统(DistributedControl System)的英文缩写，在国内自控行业又称之为集散控制系统，DCS的构成包括数据采集站，可就地实现数据采集并通过数据通讯网络传送到生产监控级计算机(即本实施例中的后台管理系统110)，生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理。DCS可对电控阀门等电控设备进行自动控制，但无法对手动阀门等手操设备进行控制。本实施例采用DCS主要是利用其实现数据的实时采集。

设备状态采集装置400用于采集操作设备500的当前操作状态，若操作设备 500是阀门，则设备状态采集装置400可称为阀门状态采集装置，对于阀门状态采集装置可以采用如公开号为“CN103162006A”，名称为“一种能够识别阀位的手动阀门”的专利公开的技术方案，或者采用如公开号为“CN103486312A”，名称为“一种手动阀门的启闭信号发生仪”的专利公开的技术方案，或其他现有技术已存在的用于检测例如阀门、开关、挡板、旋钮等操作设备的操作位置的设备状态采集装置(本发明不在此穷举现有技术中的所有设备状态采集装置)。设备状态采集装置400可以通过有线或无线通讯方式与控制系统100(后台管理系统110或移动终端120)连接(例如，在图3所示的一种实施例中，设备状态采集装置400 与后台管理系统110连接)，这种方式非常适用于当设备状态采集装置传输的是电信号的情况，但需要铺设信号传输线路或设置无线通讯装置。当然，也可以如本实施例图2中在设备状态采集装置400上设置数据传输接口并在电脑钥匙300 上设置与所述数据传输接口对应的数据读取接口，通过电脑钥匙300读取设备状态采集装置400上的数据，然后再通过电脑钥匙300上传给控制系统100，这种方式非常适合读取的是设备状态采集装置400上的静态位置标签信号的情况，在这种情况下，设备状态采集装置400可以设计为在操作设备500的各个操作位置处设置与所在位置信息相应的位置标签(例如NFC标签，RFID标签或二维码标签)，操作设备500在各个操作位置处时，只露出与其当前位置信息对应的位置标签，其他的位置标签均被其遮盖，电脑钥匙300只能读取与之当前位置信息对应的位置标签，而不能读取其遮盖的其他位置标签，从而获取操作设备500的当前位置信息，这种方式成本较低且可靠性好。

本实施例中后台管理系统110用于根据操作任务生成预定格式的电子操作确认卡，并下发给移动终端120。本实施例中控制系统100中的移动终端120与电脑钥匙300通讯连接(在别的实施例中，电脑钥匙300也可以与控制系统100 中的后台管理系统110直接通讯连接)。防误锁具200安装于工艺流程过程中需防止人为误操作的操作设备500上，用于给操作设备500上的某一操作状态进行闭锁，防止误动；本专利中的操作设备500包括需人工操作的阀门、开关、挡板、电气旋钮、控制按钮或其他在工艺流程过程中需人为操作的操作设备。防误锁具 200上设置唯一的身份编码。各操作设备500与其上的防误锁具200相对应，且两者的对应关系存储于后台管理系统110或移动终端120中，即，防误锁具200 的身份编码也可代表其闭锁的操作设备的身份编码。电脑钥匙300上设置可读取防误锁具200的身份编码的读码装置和对防误锁具进行解锁的解锁装置。本实施例中所述的身份编码为RFID码片，在别的实施例中身份编码还可以使用NFC 标签，或二维码。

移动终端120根据电子操作确认卡的操作内容适时给电脑钥匙300下发解锁权限，防误锁具200在得到移动终端120的授权后电脑钥匙300才能对指定待操作设备上的防误锁具200进行解闭锁，对防误锁具200进行解锁实质上也是对待操作设备500的解锁。移动终端120可以是平板电脑或智能手机或其他具有数据处理和显示信息的便携设备，便于操作人员携带。移动终端120可显示电子操作确认卡的内容(操作确认卡内容也可以通过编译成APP操作软件运行在移动终端上来实现操作)。

如图4所示，本实施例中的防误系统是这样工作的，当需要执行一个操作任务时，后台管理系统110确认该操作任务，并根据该操作任务生成预定格式的电子操作确认卡，下发到移动终端120，电子操作确认卡的内容可如图1所示的内容，包括下令人、操作地点、时间、风险提示、应急操作、检查准备和操作内容等全部或部分内容。操作人员执行操作任务时携带移动终端120和电脑钥匙300 到达操作现场，根据电子操作确认卡的内容执行操作任务，在本实施例中操作人员根据电子操作确认卡执行操作任务时在移动终端120的人机互动界面上按界面操作规则反馈相应的操作信息(例如电子操作确认卡上有打“√”项，操作者完成一项就打一个“√”，依次进行)；在别的实施例中，控制系统可根据操作者完成的各项操作后通过移动终端的人机互动界面操作人员反馈确认信息。

风险提示文件和\或应急处置文件可对操作人员起到提醒的作用，以及指导操作人员在发生突发情况时对设备的应急处置，进一步防范设备和操作人员的安全。

本实施例中操作人员在对操作设备500进行操作前先根据电子操作确认卡的检查准备内容的检查顺序进行操作前检查。操作者进行操作前检查实际上是对任务的初始化校对，因为工业防误的每一步操作都讲究“时机”，当有关的参数、状态等都符合预定的要求了，再开始执行操作内容，避免随意操作。通过上述检查内容，可确保操作人员执行操作内容时的安全，避免误操作。检查完成后，操作人员开始执行操作确认卡上的操作内容。

当在操作过程中，涉及到对需要手动操作的操作设备(例如阀门、挡板、开关旋钮等)进行操作时，例如操作内容执行到“打开手动翼阀”，则移动终端120 给电脑钥匙300下发解锁权限，解锁该手动翼阀，也即解锁该手动翼阀上的防误锁具200，电脑钥匙300读取防误锁具200上的身份编码，由于防误锁具200是与其闭锁的该手动翼阀是对应的，因此通过验证防误锁具200上的身份编码即可确认该手动翼阀是否是需要操作的对象，若电脑钥匙300读取的防误锁具200 上的身份编码与该手动翼阀所对应的防误锁具200上的身份编码不一致，则电脑钥匙300无法打开当前的防误锁具，必须要验证到该手动翼阀上的防误锁具才能解锁，电脑钥匙300上的解锁装置与锁具的身份编码验证过程关联，当验证通过，则解锁装置可以动作，对防误锁具200进行解锁，若验证不通过，则解锁装置不能动作，无法解锁，这样保证了操作人员对操作设备500进行操作的准确性。当操作人员解锁手动翼阀后，即可打开手动翼阀，打开手动翼阀后，该手动翼阀的状态发生了改变。操作人员通过电脑钥匙300上的数据读取接口与设备状态采集装置400上的数据传输接口对接以采集设备状态采集装置400的数据从而采集该手动翼阀操作后的状态(例如手动翼阀当前状态为打开状态，则电脑钥匙300 可采集到该状态)并上传到操作系统100(即上传至移动终端120或后台管理系统110)，控制系统100(即移动终端120或后台管理系统110)根据操作设备 500的当前操作状态信息确认操作设备500是否操作到位，即确认手动翼阀是否已经被打开，若未操作到位则控制系统中止当前操作并向操作人员反馈报错信息(以避免操作人员解锁操作设备后不进行操作或操作不到位的情况)；若已操作到位则操作人员用与其对应的防误锁具200(即以前已经解锁过的防误锁具)对其进行闭锁，完成“打开手动翼阀”的操作，继续执行下一步操作，直到所有的操作内容都完成。

在上述操作中，操作内容“打开手动翼阀”是比较具体简单的操作，当在进行比较复杂的操作，例如操作内容中有操作条件和/或操作要求时，则还需要对 DCS采集的数据与操作内容中的操作条件和/或操作要求进行比对。例如操作内容为“当管道温度达到80度时，打开进口阀，观察10分钟，确认管道温度下降致60°”，其中“当管道温度达到80度时”，即本实施例所述的操作条件，“观察 10分钟，确认管道温度下降致60°”即本实施例中所述的操作要求，当要执行上述操作内容时，需满足上述操作条件。后台管理系统110或移动终端120通过 DCS采集的实时数据与操作条件中的相应数据进行在线比对，从而判定所述实时参数是否满足所述操作条件，若DCS采集到当前管道温度达到80°，控制系统100(后台管理系统110或移动终端120)确认满足操作条件，则允许操作人员执行下一步，即“打开进口阀”，依照上一段所述的对操作设备进行操作的方法对所述进口阀进行操作；若不满足操作条件则控制系统100中止当前步骤(移动终端120将无法给电脑钥匙下发解锁权限)，直到满足操作条件才允许执行下一步；这样可以保证操作人员正确执行操作，避免出错。当对进口阀进行操作完成后，即打开进口阀后，后台管理系统110或移动终端120通过DCS采集的实时数据与操作要求中的相应数据进行在线比对，当控制系统100获取的实时数据确认管道温度下降致60°，则认为符合操作条件，才允许操作人员执行下一步操作(移动终端120可以根据操作内容继续给电脑钥匙300下发解锁权限)，否则将中止当前操作，这样可以进一步确保操作人员的操作准确，避免误操作。

本实施例中的防误锁具200可以是防误挂锁，也可以是固定锁，即固设于操作现场的固定锁。防误挂锁具有价格便宜，易于更换的优点；固定锁具有不易丢失，不易混用的优点，且可将设备状态采集装置设于固定锁上，与防误锁具200集成在一起，当电脑钥匙300对防误锁具200进行解锁时可便于采集到操作设备500的当前状态。

在不引起冲突的情况下，本发明所述的工业流程的防误系统中的各项组成要素均可以自由组合，例如移动终端可以与电脑钥匙集成为一体，二者集合后的功能与二者分开的功能基本相同，也属于本发明的保护范围；例如后台管理系统可以集成到移动终端，二者集合后的功能与二者分开的功能基本相同，也属于本发明的保护范围；例如防误锁具和设备状态采集装置可以集成在一起，二者集合后的功能与二者分开的功能基本相同，也属于本发明的保护范围。

再结合图2、图3和图4所示，通过上述实施例的描述，本发明总结出一种工业流程的防误方法，包括：

在工艺流程过程中对需要防止人为误操作的操作设备500上设置将操作设备500闭锁在某一操作状态的防误锁具200，在防误锁具200上设置唯一的身份编码，并将防误锁具200的身份编码与操作设备500相对应，且两者的对应关系存储于控制系统100；

设置与防误锁具200对应的电脑钥匙300，并在电脑钥匙300上设置可读取防误锁具200的身份编码的读码装置和对防误锁具200进行解锁的解锁装置，电脑钥匙300的读码装置对所述防误锁具200的身份编码验证后所述解锁装置才能对防误锁具200解锁；

设置一控制系统100，控制系统100括一后台管理系统110和与其通讯连接的移动终端120，移动终端120与电脑钥匙300通讯连接，并设置控制系统100 给电脑钥匙300发送对指定的操作设备500解锁的权限后电脑钥匙300才能对指定的操作设备500进行解闭锁；

设置用于采集操作设备500的当前操作状态的设备状态采集装置400，设备状态采集装置400通过与后台管理系统110通讯连接而上传操作设备500的当前操作状态(图3所示)；或通过在设备状态采集装置400上设置数据传输接口，并在电脑钥匙300上设置与所述数据传输接口对应的数据读取接口从而可通过电脑钥匙300获取设备状态采集装置400的数据(如图2所示)；

设置一与后台管理系统110(和/或移动终端120)通讯连接的参数采集装置 130，参数采集装置130用于实时采集工艺流程过程中的实时参数并同步发送给后台管理系统110(和/或移动终端120)；

基于上述设置，在工艺流程过程中执行操作任务时包括下述步骤：

S1、确认一操作任务；

S2、后台管理系统110(或移动终端120)生成与所述操作任务相应的预定格式的电子操作确认卡存储于移动终端120，所述电子操作确认卡包括检查准备内容和操作内容，所述操作内容包括操作条件和操作要求；

S3’、根据所述电子操作确认卡的检查准备内容的检查顺序进行各项检查，完成检查后执行S3步骤；

S3、根据所述操作内容进行各项操作；当需要对操作设备500进行操作时包括以下步骤：

(a)、后台管理系统110(或所述移动终端120)判定所述实时参数是否满足所述操作条件，若满足操作条件则允许执行下一步；若不满足操作条件则中止当前步骤，直到满足操作条件再执行下一步；

(b)、移动终端120给电脑钥匙300下发对指定的待操作设备500进行解锁的权限；

(c)、用电脑钥匙300对指定的待操作设备500上的防误锁具200进行解锁；

(d)、按所述操作内容对待操作设备500进行操作；

(d’)、操作完成后后台管理系统110(或移动终端120)获取设备状态采集装置400的信号；或电脑钥匙300读取设备状态采集装置400的信息获得操作设备500的当前操作状态信息并上传至移动终端120或后台管理系统110，移动终端120或后台管理系统110根据操作设备500的当前操作状态信息判断操作设备500是否操作到位，若已操作到位则允许执行下一步，若未操作到位则重复(d)步骤直到确认操作设备500操作到位才能执行下一步。

(e)、后台管理系统110或移动终端120判定所述实时参数是否满足所述操作要求；若满足操作要求则允许执行下一步；若不满足操作要求则中止当前步骤，直到满足操作要求再执行下一步；

(f)、对操作设备500的当前状态进行闭锁后执行下一项操作；

S4、直到所述电子操作确认卡执行完毕后结束任务。

所述第S3步骤的(c)步骤中，电脑钥匙300对指定的操作设备500进行解锁包括以下步骤：电脑钥匙300读取防误锁具200的身份编码，确认所述身份编码是否与移动终端120指定的操作设备500相对应，若相对应则控制所述解锁装置对防误锁具200进行解锁；若不相对应则所述解锁装置无法对当前的防误锁具200解锁，电脑钥匙300继续读取其他防误锁具200的身份编码，直到找到与移动终端120指定的操作设备500对应的防误锁具200。

具体地，在所述S3步骤中，根据所述操作内容对所述操作设备500进行各项操作时包括按照所述操作内容严格按顺序逐项操作，或根据所述操作内容在授权范围内根据现场情况对各项操作进行无序操作，例如，当操作内容为“打开A、B、C轮阀”则操作人员可以先解锁离自己最近的A轮阀，进行操作后，再解锁 B轮阀、进行操作后再解锁C轮阀；操作人员也可以都一起解锁A、B、C轮阀后，先操作C轮阀，再操作B轮阀，再操作A轮阀，这样没有固定顺序的操作可能方便操作人员按照实际情况灵活操作。但这是根据操作内容在授权范围内进行操作，同样可以避免误操作的问题。

具体地，如图5所示，在执行S3’步骤中，执行各项检查内容时包括控制系统100获取设备状态采集装置400的信息和\或所述实时参数与所述检查准备内容进行比对，判断是否符所述合检查准备内容，若符合则继续根据电子操作确认卡检查准备内容序列逐步执行下一项检查，若不符合则记录并检查原因。例如，当检查准备内容为：“确认手动主阀、放喷翼内侧阀处于开启状态，测试阀、手动翼阀、液动翼阀处于关闭状态”时，控制系统100可直接采集与其通讯连接的设于上述操作设备(手动主阀、放喷翼内侧阀等等)上的设备状态采集装置的信息(在另一种实施例中，操作人员可用电脑钥匙300读取设备状态采集装置的信息再上传给控制系统)，即可确认上述操作设备是否处于开启状态或关闭状态；若确认上述操作设备处于与检查准备内容相符合的状态则完成该项检查内容，执行下一项检查；若上述操作设备中有一个或一个以上与检查准备内容不符合，则操作人员记录下当前结果并检查原因，排查事故隐患。检查结果可通过移动终端 120反馈给操作人员。执行各项检查内容时，可按顺序逐项执行，也可按照实际情况无序执行。

通过上述方法，操作设备500通过防误锁具200进行强制闭锁，操作人员执行操作任务时，先进行检查准备，排查事故隐患，确保准备工作充分后再执行操作内容；必须按照操作内容在得到解锁授权时才能对操作设备500进行解锁，进行现场操作，操作人员在对操作设备500进行操作时先确认当前状态下是否符合操作条件再进行操作，设备必须操作到指定状态才算完成该步操作，才可执行下一步操作，避免操作人员解锁后未操作设备或者操作不到位而引发事故，操作后满足操作要求才能执行下一步操作，使得对操作设备的操作行为有序进行，操作行为得到有效管控，避免了误操作；在操作完成后对操作设备的当前状态进行闭锁可防止在未经允许的情况下误动操作设备。从而可避免出现误操作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围之中。

Claims (11)

1.一种工业流程的防误系统，其特征在于，包括控制系统、防误锁具、电脑钥匙和参数采集装置；

所述控制系统与所述电脑钥匙通讯连接，用于根据操作任务生成预定格式的电子操作确认卡，并根据所述电子操作确认卡的操作内容在满足操作条件时给所述电脑钥匙下发对指定的操作设备的解锁权限；

所述防误锁具安装于工业流程过程中需防止人为误操作的操作设备上，对所述操作设备上的某一操作状态进行闭锁；

所述参数采集装置与所述控制系统通讯连接，用于实时采集工业流程过程中的实时参数并同步发送给所述控制系统，所述控制系统根据当前的实时参数判断是否满足操作条件或操作要求；

所述防误锁具设有唯一的身份编码，所述电脑钥匙上设置可读取所述防误锁具的身份编码的读码装置和对所述防误锁具进行解锁的解锁装置，在得到所述控制系统的授权后所述电脑钥匙才能对指定待操作设备上的所述防误锁具进行解锁。

2.根据权利要求1所述的工业流程的防误系统，其特征在于，所述控制系统包括后台管理系统和与所述后台管理系统通讯连接的移动终端，所述移动终端与所述电脑钥匙通讯连接，所述移动终端用于根据所述电子操作确认卡的操作内容在满足操作条件时给所述电脑钥匙下发解锁权限。

3.根据权利要求1所述的工业流程的防误系统，其特征在于，所述控制系统还包括设备状态采集装置，所述设备状态采集装置用于采集所述操作设备的当前操作状态，所述设备状态采集装置与所述控制系统通讯连接；或所述设备状态采集装置设有数据传输接口，所述电脑钥匙设有与所述数据传输接口对应的数据读取接口。

4.根据权利要求1所述的工业流程的防误方法，其特征在于，所述参数采集装置为集散控制系统。

5.根据权利要求1至4任一项所述的工业流程的防误系统，其特征在于，所述防误锁具为挂锁或固设于操作现场的固定锁。

6.根据权利要求3所述的一种工业流程的防误系统，其特征在于，所述防误锁具为固设于所述操作设备的操作现场的固定锁，所述设备状态采集装置设于所述固定锁上。

7.一种工业流程的防误方法，其特征在于，包括：

在工业流程过程中对需要防止人为误操作的操作设备上设置将所述操作设备闭锁在某一操作状态的防误锁具，在所述防误锁具上设置唯一的身份编码，并将所述防误锁具的身份编码与所述操作设备相对应，且两者的对应关系存储于下述控制系统；

设置与所述防误锁具对应的电脑钥匙，并在所述电脑钥匙上设置可读取所述防误锁具的身份编码的读码装置和对所述防误锁具进行解锁的解锁装置，所述电脑钥匙的读码装置对所述防误锁具的身份编码验证后所述解锁装置才能对所述防误锁具解锁；

设置一控制系统，所述控制系统包括一后台管理系统和与其通讯连接的移动终端，所述移动终端与所述电脑钥匙通讯连接，并设置所述控制系统给所述电脑钥匙发送对指定的所述操作设备解锁的权限后所述电脑钥匙才能对指定的所述操作设备进行解闭锁；

设置一与所述移动终端和/或所述后台管理系统通讯连接的参数采集装置，所述参数采集装置用于实时采集工业流程过程中的实时参数并同步发送给所述移动终端和/或所述后台管理系统；所述操作内容包括操作条件和/或操作要求；

基于上述设置，在工业流程过程中执行操作任务时包括下述步骤：

S1、确认一操作任务；

S2、所述后台管理系统或移动终端根据所述操作任务生成预定格式的电子操作确认卡存储于所述移动终端，所述电子操作确认卡包括操作内容；

S3、根据所述电子操作确认卡执行操作任务，当在执行所述操作内容需要对所述操作设备进行操作时包括以下步骤：

(a)、所述后台管理系统或所述移动终端判定所述实时参数是否满足所述操作条件，若满足操作条件则允许执行下一步；若不满足操作条件则中止当前步骤，直到满足操作条件再执行下一步；

(b)、所述移动终端给所述电脑钥匙下发对指定的待操作设备进行解锁的权限；

(c)、用所述电脑钥匙对指定的待操作设备上的防误锁具进行解锁；

(d)、按所述操作内容对所述待操作设备进行操作；

(e)、所述后台管理系统或所述移动终端判定所述实时参数是否满足所述操作要求；若满足操作要求则允许执行下一步；若不满足操作要求则中止当前步骤，直到满足操作要求再执行下一步；

(f)、对所述操作设备的当前状态进行闭锁后执行下一项操作；

S4、直到所述电子操作确认卡执行完毕后结束任务。

8.根据权利要求7所述的一种工业流程的防误方法，其特征在于，还包括在所述操作设备上设置用于采集所述操作设备的当前操作状态的设备状态采集装置，所述设备状态采集装置通过与所述后台管理系统通讯连接而上传所述操作设备的当前操作状态；在第S3步骤的(d)步骤中还包括(d’)步骤：操作完成后移动终端或后台管理系统获取所述设备状态采集装置的信号，所述移动终端或后台管理系统根据所述操作设备的当前操作状态信息判断所述操作设备是否操作到位，若已操作到位则允许执行下一步，若未操作到位则重复(d)步骤直到确认所述操作设备操作到位才能执行下一步。

9.根据权利要求7所述的一种工业流程的防误方法，其特征在于，还包括在所述操作设备上设置用于采集所述操作设备的当前操作状态的设备状态采集装置，在所述设备状态采集装置上设置数据传输接口，并在所述电脑钥匙上设置与所述数据传输接口对应的数据读取接口，在第S3步骤的(d)步骤中还包括(d’)步骤：操作完成后所述电脑钥匙读取所述设备状态采集装置的信息获得所述操作设备的当前操作状态信息并上传至所述移动终端或后台管理系统，所述移动终端或后台管理系统根据所述操作设备的当前操作状态信息判断所述操作设备是否操作到位，若未操作到位则重复(d)步骤直到确认所述操作设备操作到位才能执行下一步。

10.根据权利要求7所述的工业流程的防误方法，其特征在于，所述电子操作确认卡还包括检查准备内容，在所述第S2步骤与第S3步骤之间包括步骤：S3’、根据所述电子操作确认卡的检查准备内容进行各项检查，直至各项检查准备完成。

11.根据权利要求8或9所述的工业流程的防误方法，其特征在于，所述电子操作确认卡还包括检查准备内容，在所述第S2步骤与第S3步骤之间包括步骤：S3’、根据所述电子操作确认卡的检查准备内容进行各项检查；执行各项检查准备内容时包括控制系统获取所述设备状态采集装置的信息和\或所述实时参数并与所述检查准备内容进行比对，判断是否符所述合检查准备内容。