CN110109429A - 用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法及系统 - Google Patents

用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法及系统 Download PDF

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朱振华
曹春
鲁振宇
郝彩霞
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Abstract

本发明公开了一种用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法及系统，通过软件技术把国家关于各行各业所制订八大标准安全作业和各行业或企业自行制订的如工艺调度作业、临时用电作业、特种设备特种环境作业等安全作业的安全作业标准和规范及规程，统一按国家标准行业及作业类别划分，分门别类形成系统，统一的索引序列和序列号。所有定义及其对应的索引序列号，在计算机或平台服务器上，形成一个庞大的标准的覆盖性的定义库，随时供计算机或平台用户根据现场工作需要输入安全作业的作业类别、车间、专业信息所产生的作业序列号进行索引、调用,并在执行终端上以作业舱的形式完成安全作业标准规范及规程的管理和作业的执行及监督。

Description

用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法及系统
技术领域
本发明涉及作业管控领域，具体是用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法及系统。
背景技术
我国已制定了《化学品生产单位特殊作业安全规范》(GB:30871-2014)，目前，该作业规范的执行方法主要有危险作业前的作业审查、作业过程中监督人员的现场监督和检查等方式。该规范的宣传主要依靠宣传培训教育等传统方式。现行的安全作业标准和规范的执行方法主要存在以下问题：
1、作业审查过程中由于某主要领导受时空限制无法即时审核现场情况，导致作业无法及时开展、省略作业前的审查手续就开始作业或审查不严。
2、现场观察员或安监人员在检查过程中由于其脱岗、睡岗、漏检等情况可能导致检查不全面。
3、受传统的宣传教育方式的限制，作业人员对于作业标准的掌握和运用效果并不明显。
4、作业人员在出现遗忘安全作业标准或程序时得不到及时解决。
5、发生数据异常或事故时操作员可能出现不正确的决策，或者报告后由于指挥员受时空限制不熟悉现场情况出现指挥错误或延误。
6、现场观察员或检查人员无法用眼睛发现操作人员身体出现的病变情况，不能从根本上解决人的误操作，更无法全面准确记录全部工作数据和参数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法及系统，形成一个庞大的标准的覆盖性的定义库，随时供计算机或平台用户根据现场工作需要输入安全作业的作业类别、车间、专业信息所产生的作业序列号进行索引、调用。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，包括以下步骤：
创建标准作业定义库，所述标准作业定义库包括各种安全作业定义，每一个安全作业定义对应一个序列号；
每次作业时，根据作业信息从所述标准作业定义库内索引对应的序列号；
按照索引到的序列号对应的安全作业定义，执行所述作业，存储作业记录。
所述安全作业定义包括作业的标准、规范及规程；按照作业类别形成系统、统一的索引序列和序列号，每个序列号对应一个安全作业定义，得到所述标准作业定义库；所述作业类别包括吊装作业、动火作业、动土作业、断路作业、高处作业、设备检修作业、盲板抽堵作业及受限空间作业和各行业或企业自行制订的标准安全作业。
获得授权的用户在任意终端设备上输入所需的作业信息，检索安全作业定义，并将安全作业定义导入到执行终端，形成作业舱，在作业舱上执行所述作业。
有权限的作业指挥员或安监员，按作业定义要求，选择相关人员作为作业规程所需人员，作业规程所需人员进入作业舱，形成作业舱操作和控制虚拟界面，开始按安全作业定义内容和流程开始各施其责进行作业的操作和控制。
所述作业舱包括安全作业定义控制下的作业内容、流程、标准，以及在终端上可执行过程的人与人、人与物以及物与物交互的窗口和页面；在所述作业舱内，按标准作业定义已定制的内容、流程和标准，指挥控制不同职能人员在作业过程中执行相关调度和控制指令，及时输出相关执行指标和数据，直至按标准作业定义流程的所有步序走完验收合格确认，并进行作业记录储存，然后退出所述作业舱。
所述作业记录作为作业台账，是一个可执行文件。
在所述作业舱内，所需作业现场以外的专家资源同步参与作业过程，对作业过程进行观察、监督、指导，作业管理人员根据在线专家资源的意见进行相关过程控制。
所述作业舱中实时交互的信息、数据、文件包括人与人交互的各类信息和文件、作业中所定制需要的设备的实时数据和指标、曲线、环境的视频音频数据流、相关联的设备的触发控制动作或指令、PID控制指令、各类远程操作按钮和组态控制。
一种用于安全作业标准和规范执行的作业管控系统，包括：
标准作业定义库，包括各种安全作业定义，每一个安全作业定义对应一个序列号；
索引模块，用于在每次作业时，根据作业信息从所述标准作业定义库内索引对应的序列号；
执行模块，用于按照索引到的序列号对应的安全作业定义，执行所述作业，存储作业记录。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
1、本发明可以形成一个庞大的标准的覆盖性的定义库，随时供计算机或平台用户根据现场工作需要输入安全作业的作业类别、车间、专业信息所产生的作业序列号进行索引、调用。
2、本发明可以实现作业标准的索引、调用；作业前的自动审查；作业过程中作业员必须按照作业标准规范执行；作业过程中隐患(人的异常体质和操作程序、机器设备设施及物料、环境参数)数据的监测预警；事故发生时的及时指挥；专家不需进入现场的及时指导；政府的安全监督等功能。达到安全作业过程中的全员、全过程、全方位的作业标准化的远程管控效果，保证了作业前的审查规范和及时、作业程序的规范化、安全监督检查的全面性、作业记录的完整和准确性、安全指挥和指导的及时性，这样可有效预防和控制由于作业不标准而导致的事故的发生。
3、建立了一个虚拟的作业舱，该作业舱内包括操作人员、安全监督检查人员、指挥人员及相应企业领导等人员，作业对象，作业工具及其作业环境等。该作业舱可通过即时通讯技术、监测预警技术、数据处理与传输及执行等技术，拥有远程办理作业前的审批手续、作业的生成、作业过程中的监督检查、作业后数据的记录等功能。
4、提供了一种全新的安全作业台账的记录方式，可将全部数据进行全部记录，为事故后的事故调查提供了方便。
5、提供了一种安全作业标准化操作的管控系统，该系统不受时空限制，可达到作业操作过程标准化的管理、指挥及指导。
6、提供了一种对作业人员异常体质数据的监测与预警系统，可有效控制由于人的身体原因所导致的事故的发生。
附图说明
图1为本发明作业管控方法流程图；
图2为本发明作业舱组成结构图；
图3为本发明原理图。
具体实施方式
本发明作业管控融入和实现了采用互联网和移动互联网即时通讯技术，对安全作业及安全巡检、安全督查、安全服务等管理业务，采用“作业舱”的方法和技术形式，把作业和管理业务过程中，所需要的人与人、人与物(设备、工况和环境)以及物与物(设备之间/设备与环境之间)之间需要实时交互式分析评价控制的实时数据、信息、文字、音频视频、文件、图片、可执行的指令集融为一体，完成作业和管理过程中人/机/环境/资源在安全作业和管理标准规范控制指挥下的复杂联系和复杂运转转。
安全作业相关工作，包括日常、随机安全作业、安全巡检、安全督查、安全服务等，涉及工作流程管理、人员管理、作业流程记录、业务数据支撑、专家资源接入等多个方面。本发明将一个安全作业的相关人、设备、数据、资源整合在一起，以“作业舱”的形式体现。
“作业舱”以即时通讯技术为基础，扩展了即时通讯协议，并引入了作业需要的各种数据，以会话的形式展示作业流程、作业进度记录、参与人员对话，并实时展示作业相关数据，还提供相应的作业流程控制手段，包括就位确认、阶段性工作确认、异常情况通报、作业终止和关闭。
作业管控功能由作业管控模块(taskman)完成。
图1为作业管控模块框图，其中：
作业管控模块：负责创建作业会话，控制作业进程，记录作业记录。
作业定义：对所有的安全作业，都必须预先定义作业基本属性、作业流程、数据要求、参与人员角色、权限；
作业历史：对作业实施时，需要记录作业进度、操作日志、参与人员的会话记录，等。作业历史可被查询，用于作业监督、事后回顾；
实时数据：包括但不限于：参与人员体征数据，设备、工况、环境等现场数据，参与人员的音视频数据，等；
专家资源：通过资源链接接入的专业人员，其能参与安全作业流程，并辅助、监督作业进行，提出自己的意见供作业管理人员参考；
即时通讯服务：所有作业人员的交互均通过即时通讯服务实现。
安全作业中，作业人员的精神、身体状态，作业环境是否安全，作业内容涉及的专业知识、技能，均会影响作业人员的人身生命安全、作业能否安全、正常进行。但这些要求涉及多个专业领域，只由作业人员和管理人员难以完成相关检查、监控。
本发明在作业中引入安全作业相关的专业领域专家资源，这些专业人士在作业过程中，全程参与安全作业流程，通过作业舱提供的实时数据(包括但不限于：作业人员的体征数据、作业空间的环境数据、作业流程的工况数据、使用设备的运行数据)，对人员身体精神状态是否正常、作业环境是否安全、工艺流程是否正常、设备运行是否正常进行监控、监督，指导作业安全进行。一旦出现异常，专家可提出自己的意见供作业管理人员参考。
对所有的作业，都必须预先定义好参与人员角色、权限以及流程定义。
各行业、各企业分类编号应遵循下列原则：
根据顺序编号，所有编号代码为阿拉伯数字，从0001自9999，从001自999或从01自99。
序列号编号结构:前缀--行业类别、企业号，后缀--作业类、车间、专业、内部作业序号。
按各单元分类编号：
标准共分为七个属类：行业类别、企业号、作业类、车间、专业、内部类型、作业台账序号。
作业类：
按11个类别分别为；(00——10)
车间编号示例：
下分四个编号；(000——003)
专业编号示例：
专业分为三个：
专业 生产 机修 电气
编号 01 02 03
每个参与者在作业中都具备一个角色，角色可自定义。目前有如下角色定义：
操作人员operator：进行具体的工作操作；
作业管理manager：负责作业的业务流程进展；
作业主管administrator：有权提前结束或终止作业；
作业监护supervisor：确认作业流程安全、正确；
专家expert：提供不同专业的技术支持；
观察员Observer：可观察作业进程，一般不参与进程(包括发表意见)；
督察员Inspector：一般不参与作业流程，但有权提前结束或终止作业。
参与者的权限可自行分配。参与者权限可自行定义。目前有如下权限定义：
发言voice：作业过程中可以参与交流；
工作提交submit：参与作业实际工作，在完成工作后提交；
阶段确认confirm：对本阶段工作进展进行确认，以便进入下一阶段；
作业终止(结束)endTask：终止或提前结束整个作业。
参照基于角色的权限管理模式，可自定义对作业角色的权限分配，如下是一个参考配置：
发言 工作提交 阶段确认 作业终止
操作人员operator √ √
作业管理manager √ √ √
作业主管administrator √ √ √
作业监管supervisor √ √ √
专家expert √
观察员Observer √
督察员Inspector √ √
每个角色在不同工作阶段的权限可以单独配置。
将作业过程分为三个阶段：作业前、作业中、作业后，对每个阶段描述其工作内容(要求)，每个岗位(角色)的权限，负责人(确认者)。
每个作业阶段又能自定义若干个小的步骤，对每个步骤工作内容和要求进行详细描述，确定该步骤需要操作的岗位或者负责人。
每个作业阶段的数据处理功能：
1.数据和图表的展示
通过web管理端以自定义数据组的方式，确认该步骤或阶段需要展示的业务数据内容(包括运行中的设备实时数据，报表统计数据，人员体征数据等等)。
2.数据信息点的逻辑运算和处理
可在某一阶段或者步骤中添加数据的逻辑判断做为该步骤或者阶段的确认的条件
从web端进行作业定义时进行逻辑运算配置，作业执行时按实时数据进行运算并得出结论
3.数据告警信息展示
在作业阶段或步骤中展示的数据内容会根据数据本身的告警属性进行实时数据告警。
4.数据的录入和统计
5.远程控制与PID调节
web端的作业定义可以配置任意形式的设备输出命令和PID调节组态，从而实现作业中对设备的控制和PID调节功能。
对每个阶段，允许定义不同类型的动作，参与者可通过客户端执行。
目前定义了3种动作：
·确认confirm：参与者确认本阶段工作完成，对应“工作提交”或“阶段确认”权限；
·异常error：发现实施存在问题；
·终止terminate：终止本作业，对应“作业终止”权限。
如图2，安全作业的实施，由专门的作业管控模块完成，其基本流程为：
1.用户选择一个作业定义；
2.确定作业参与人员及其所属角色；
3.确认开始作业；
4.作业管控模块(taskman)为作业创建一个“作业舱”，进行必要的设置
5.Taskman邀请作业参与人员加入“作业舱”
6.Taskman发送“到位确认”指令到全部参与者，待所有参与都确认到位后，进入下一步
7.Taskman广播当前作业步骤内容和数据图表
8.Taskman发送本步骤的动作至各参与者
9.参与者按作业步骤实施，过程中可随意使用即时通讯功能进行交流(文字，语音，图片，视频等)
10.所有的交流记录，taskman都能接收，做为作业记录存储
11.参与者对实施结果进行确认
12.Taskman收到本步骤的确认后，尝试进入下一步骤
13.如果没有更多步骤，则作业完成；否则回到步骤7继续。
作业的所有内容都被存储，包括但不限于作业进度、操作日志、参与人员的会话记录等，会话记录还包括文件，语音，图片，视频等。
作业分为运行的作业(在线作业)和已经完成的作业，作业可以通过作业类型，作业发起或者结束时间，作业参与人员，作业序列号等多种方式查询作业，并查看作业进程和作业内容。
作业的UI可以根据作业的11大类型，显示不同的3D背景展示，也可以通过管理端自定义3D背景。
作业管控基于即时通讯功能构建，即时通讯功能采用如下方式实现：
基于RFC标准的XMPP协议实现消息通讯、分发等功能；
使用开源的XMPP服务端软件；
使用开源的XMPP客户端开发库；
自行开发即时通讯客户端UI；
扩展XMPP协议，实现自定义消息发送。
作业舱默认指定作业发起人或者作业中某一角色作为作业舱的管理人员。作业舱管理人员可以在作业运行阶段随时调整参与作业的人员属性，包括：添加，删除，甚至是改变作业人员的角色和权限。
本发明通过软件技术把国家关于各行各业所制订的如吊装作业、动火作业、动土作业、断路作业、高处作业、设备检修作业、盲板抽堵作业及受限空间作业等八大安全作业和各行业或企业自行制订的如工艺调度作业、临时用电作业特种设备特种环境作业等安全作业的安全作业标准和规范及规程，统一按国家标准行业及作业类别划分，并考虑企业、车间、专业等结构要素，分门别类形成系统，统一的索引序列和序列号。每个索引号对应一个且是唯一的企业当前安全作业属性，并将其标准和规范及规程中标准性、流程性、规范性的内容编制成程序形成一个定义。所有定义及其对应的索引序列号，在计算机或平台服务器上，形成一个庞大的标准的覆盖性的定义库，随时供计算机或平台用户根据现场工作需要输入安全作业的作业类别、车间、专业信息所产生的作业序列号进行索引、调用。
获得授权的用户可在有预装软件的任意终端设备上(PC/APP/PDA)输入所需的作业类别、车间、专业信息，即可按统一标准生产索引号，然后在计算机或平台服务器作业定义库中搜索相关作业定义，并通过相关软件模块导入该作业定义相关内容和程序，形成该作业的作业舱。
导入作业定义形成作业舱后，有权限的作业指挥员或安监员，可在人员花名册中，按作业定义要求，选择相关人员作为作业员，现场指挥员、安监员、监护员、安全主管、安控或作业专家、督察员等作业规程所需人员，通过互联网互联互通技术，跨时空进入作业舱，确认后，形成作业舱操作和控制虚拟界面，开始按作业定义内容和程序开始各施其责进行作业的操作和控制。
以互联网即时通讯软件为基础的，由作业舱定义控制了作业内容、流程、标准的在终端上(PC/APP/PDA)可执行过程的人人和人物以及物物交互的窗口和页面，严格按作业定义已定制的内容、流程和标准，指挥控制作业舱不同职能人员在作业过程中执行相关调度和控制指令，及时输出相关执行指标和数据，人人在过程中用语言、视频、信息、文字、文件等任意格式的方式进行实时沟通和互动，进行标准、质量的审查、确认以及自动控制和错误纠正，直至按作业定义定型的所有步序走完验收合格确认，并进行记录储存，退出作业舱。
作业舱中可实时交互的信息、数据、文件包括并不仅限于人人交互的各类信息和文件，作业中所定制需要的设备的实时数据和指标、曲线、环境的视频音频数据流，相关联的设备的触发控制及PID控制，各类远程操作按钮和组态控制均可在作业舱内进行交互和执行。
作业舱默认指定作业发起人或者作业中某一角色作为作业舱的管理人员。作业舱管理人员可以在作业运行阶段随时调整参与作业的人员属性，包括：添加，删除，甚至是改变作业人员的角色和权限。
实施例
型煤系统开车作业的定义内容如下：

Claims (9)

1.一种用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，包括以下步骤：
创建标准作业定义库，所述标准作业定义库包括各种安全作业定义，每一个安全作业定义对应一个序列号；
每次作业时，根据作业信息从所述标准作业定义库内索引对应的序列号；
按照索引到的序列号对应的安全作业定义，执行所述作业，存储作业记录。
2.根据权利要求1所述的用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，所述安全作业定义包括作业的标准、规范及规程；按照作业类别形成系统、统一的索引序列和序列号，每个序列号对应一个安全作业定义，得到所述标准作业定义库；所述作业类别包括吊装作业、动火作业、动土作业、断路作业、高处作业、设备检修作业、盲板抽堵作业及受限空间作业和各行业或企业自行制订的标准安全作业。
3.根据权利要求2所述的用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，获得授权的用户在任意终端设备上输入所需的作业信息，检索安全作业定义，并将安全作业定义导入到执行终端，形成作业舱，在作业舱上执行所述作业。
4.根据权利要求3所述的用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，有权限的作业指挥员或安监员，按作业定义要求，选择相关人员作为作业规程所需人员，作业规程所需人员进入作业舱，形成作业舱操作和控制虚拟界面，开始按安全作业定义内容和流程开始各施其责进行作业的操作和控制。
5.根据权利要求3所述的用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，所述作业舱包括安全作业定义控制下的作业内容、流程、标准，以及在终端上可执行过程的人与人、人与物以及物与物交互的窗口和页面；在所述作业舱内，按标准作业定义已定制的内容、流程和标准，指挥控制不同职能人员在作业过程中执行相关调度和控制指令，及时输出相关执行指标和数据，直至按标准作业定义流程的所有步序走完验收合格确认，并进行作业记录储存，然后退出所述作业舱。
6.根据权利要求5所述的用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，所述作业记录作为作业台账，是一个可追溯再现执行文件。
7.根据权利要求3所述的用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，在所述作业舱内，所需作业现场以外的专家资源同步参与作业过程，对作业过程进行观察、监督、指导，作业管理人员根据在线专家资源的意见进行相关过程控制。
8.根据权利要求3所述的用于安全作业标准和规范执行的作业管控方法，其特征在于，所述作业舱中实时交互的信息、数据、文件包括作业人员体征信息、作业中人与人交互的各类信息和文件、作业中所定制需要的设备的实时数据和指标、曲线、环境的视频音频数据流、相关联的设备的触发控制动作或指令、PID控制指令、各类远程操作按钮和组态控制。
9.一种用于安全作业标准和规范执行的作业管控系统，其特征在于，包括：
标准作业定义库，包括各种安全作业定义，每一个安全作业定义对应一个序列号；
索引模块，用于在每次作业时，根据作业信息从所述标准作业定义库内索引对应的序列号；
执行模块，用于按照索引到的序列号对应的安全作业定义，执行所述作业，存储作业记录。
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