CN114118731A - 一种动态风险预警分级方法及装置 - Google Patents

一种动态风险预警分级方法及装置 Download PDF

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CN114118731A CN202111328258.0A CN202111328258A CN114118731A CN 114118731 A CN114118731 A CN 114118731A CN 202111328258 A CN202111328258 A CN 202111328258A CN 114118731 A CN114118731 A CN 114118731A
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朱兴国
王默
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姚一娜
唐静静
刘呈
韩永华
卓海峰
洪启宇
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Abstract

本发明公开了一种动态风险预警分级方法及装置，包括如下步骤：获取多个实时监测指数，并确定各实时监测指数的权重系数；基于各实时监测指数以及相应的权重系数计算动态监测指标；根据危险作业的作业情况确定危险作业和检维修的管理系数；根据所述动态监测指标、所述危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值；根据所确定的动态风险分值与预设风险等级映射表进行匹配，以确定当前的风险等级。本发明实施例通过根据动态监测指标、危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值，以确定当前的风险等级，从而能够为企业或者危险单元整体风险状态完成评估。

Description

一种动态风险预警分级方法及装置
技术领域
本发明涉及危险化学品安全分析技术领域，尤其涉及一种动态风险预警分级方法及装置。
背景技术
随着社会经济的发展，工业互联网在危险化学品行业的应用逐渐开始。与此同时，应急管理部提出加快推进危险化学品安全生产风险监测预警建设，提升安全生产信息化的要求。企业的风险评估一般是依据规定周期进行或者根据企业自身的业务、工艺等的变动情况不定期进行，传统上不具有实时性。危险化学品企业一般都具备DCS、PLC、气体报警控制器等系统，可实时获取温度、压力、液位、可燃气体浓度、有毒气体浓度等重要安全参数和报警数据。对这部分数据的利用，目前处于“超限-报警-响应”的状态。每个报警对应一个点位，企业相应值守人员会直接针对具体状况进行处理，可以认为此情况为“点状风险”。
但现有的技术仅能观察到“点状风险”无法实现准确掌握企业或者危险单元整体风险状态。
发明内容
本发明实施例提供一种动态风险预警分级方法及装置，用以为企业管理者提供一种掌握企业或者危险单元整体风险状态的动态风险预警分级。
本发明实施例提供一种动态风险预警分级方法，包括如下步骤：
获取多个实时监测指数，并确定各实时监测指数的权重系数，其中各实时监测指数被配置为描述相应指标的状态；
基于各实时监测指数以及相应的权重系数计算动态监测指标；
根据危险作业的作业情况确定危险作业和检维修的管理系数；
根据所述动态监测指标、所述危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值，其中所述固有风险修正系数基于预设的映射表确定；
根据所确定的动态风险分值与预设风险等级映射表进行匹配，以确定当前的风险等级。
在一些实施例中，所述危险作业情况包括动火作业和进入受限空间作业。
在一些实施例中，所述动态监测指标满足：
Figure BDA0003347745480000021
其中，T0表示标指数总分，Ti表示实时监测指数，εi表示实时监测指数的权重系数，i＝1、2、3、4、5分别对应于安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数、环境监测指数、消防探测指数、泄漏监测指数、紧急报警指数，且
Figure BDA0003347745480000022
在一些实施例中，各个实时监测指数是基于目标企业的报警数据来确定的，其中：
所述安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数，被配置为描述重点工艺及安全监控的相关监测传感器的运行状态；
所述环境监测指数，被配置为描述所述目标企业监控区域内设立的环境质量监测传感器的运行状态；
所述消防探测指数，被配置为所述目标企业监控区域内消防设施监测传感器的运行状态；
所述泄漏监测指数，被配置为所述目标企业监控区域内各类泄漏监测传感器的运行状态
所述紧急报警指数，被配置为所述目标企业监控区域内设置的一键报警触发响应状态。
在一些实施例中，在i＝1、2、3、4的情况下实时监测指数Ti满足：
Figure BDA0003347745480000023
其中，Tij表示相应的指标分数，γij表示相应指数的权重系数，且
Figure BDA0003347745480000024
在i＝5的情况下，实时监测指数Ti满足：
Figure BDA0003347745480000031
在一些实施例中，各指标分数包括：
平均报警率指标分数，被配置为根据一个周期内的报警总数量所确定的平均报警率，映射为相应的分数值，其中一个周期包括多个单位时间间隔；
峰值报警率指标分数，被配置为根据报警数量超过预设阈值的单位时间间隔所占的比例，映射为相应的分数值；
峰值报警频率分布指标分数，被配置为根据一个周期内报警数量最大的第一数量的单位时间间隔与本周期内报警总数所占比例，映射为相应的分数值；
平均响应时间指标分数，被配置为根据一个周期内报警的平均响应时间，映射为相应的分数值；
超长响应指标分数，被配置为根据一个周期内超长响应的报警数占报警总数的百分比，映射为相应的分数值，其中超长响应的报警满足持续报警超过第一预设时长；
报警状态指标分数，被配置为根据选定周期内，报警数量超过最大可控报警数量的时间间隔总数与选定周期的时间间隔总数之比，映射为相应的分数值；
紧急报警指响应指标分数，被配置为根据在紧急报警触发后的第二预设时长内，未响应的报警数量，映射为相应的分数值；
紧急报警指消警指标分数，被配置为根据在紧急报警触发后的第三预设时长内，报警消除数量，映射为相应的分数值。
在一些实施例中，所述危险作业和检维修的管理系数PR满足：
Figure BDA0003347745480000032
其中，P0表示危险作业和检维修的管理基准分，Pi表示第i项危险作业的单项分数，mi表示第i项危险作业的数量。
在一些实施例中，所述固有风险修正系数是根据危险化学品重大危险源级别与相应的系数值之间的映射关系确定的。
本发明实施例还提供一种动态风险预警分级装置，包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序实现本公开各实施例所述的动态风险预警分级方法的步骤。
本发明实施例通过根据动态监测指标、危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值，根据所确定的动态风险分值与预设风险等级映射表进行匹配，以确定当前的风险等级，从而能够为企业或者危险单元整体风险状态完成评估。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本公开的动态风险预警分级方法基本流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供一种动态风险预警分级方法，如图1所示，包括如下步骤：
在步骤S101中、获取多个实时监测指数，并确定各实时监测指数的权重系数，其中各实时监测指数被配置为描述相应指标的状态。例如对于危险化学品企业，可以在其管理的区域内设置多个报警点，每个报警对应一个点，还可以利用DCS、PLC、气体报警控制器等系统，可实时获取温度、压力、液位、可燃气体浓度、有毒气体浓度等重要安全参数和报警数据，从而获取到该危险化学品企业的多个实时监测指数。
在步骤S102中、基于各实时监测指数以及相应的权重系数计算动态监测指标。可以按照预设的模型来计算该动态监测指标。
在步骤S103中、根据危险作业的作业情况确定危险作业和检维修的管理系数。在一些实施例中，所述危险作业情况包括动火作业和进入受限空间作业，也可以采用模型计算的方式确定。
在步骤S104、根据所述动态监测指标、所述危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值，其中所述固有风险修正系数基于预设的映射表确定。例如动态风险分值可以随着动态监测指标、危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数中的任一项的增大而增大。
在步骤S105、根据所确定的动态风险分值与预设风险等级映射表进行匹配，以确定当前的风险等级。
本发明实施例通过根据动态监测指标、危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值，根据所确定的动态风险分值与预设风险等级映射表进行匹配，以确定当前的风险等级，从而能够为企业或者危险单元整体风险状态完成评估。
在一些实施例中，所述动态监测指标满足：
Figure BDA0003347745480000051
其中，T0表示标指数总分，Ti表示实时监测指数，εi表示实时监测指数的权重系数，i＝1、2、3、4、5分别对应于安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数、环境监测指数、消防探测指数、泄漏监测指数、紧急报警指数，且
Figure BDA0003347745480000052
也即示例中，可以将实时监测指数分为安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数、环境监测指数、消防探测指数、泄漏监测指数、紧急报警指数一共5个类别，并分配相应的权重系数，从而可以根据实时监测指数以及权重确定各类别的动态监测指标。
在一些实施例中，各个实时监测指数是基于目标企业的报警数据来确定的其中：
所述安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数，被配置为描述重点工艺及安全监控的相关监测传感器的运行状态；
所述环境监测指数，被配置为描述所述目标企业监控区域内设立的环境质量监测传感器的运行状态；
所述消防探测指数，被配置为所述目标企业监控区域内消防设施监测传感器的运行状态；
所述泄漏监测指数，被配置为所述目标企业监控区域内各类泄漏监测传感器的运行状态
所述紧急报警指数，被配置为所述目标企业监控区域内设置的一键报警触发响应状态。
作为一种具体的示例，5个类别的实时监测指数可以根据企业管理区域的传感数据来确定，可以参见表1所示。
表1实时监测指数参考
Figure BDA0003347745480000061
在i＝1、2、3、4，也即对应于安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数T1、环境监测指数T2、消防探测指数T3和泄漏监测指数T4，在这种情况下实时监测指数Ti均具有六个指标分数，相应的指标分数满足：
Figure BDA0003347745480000062
其中，Tij表示相应的指标分数，γij表示相应指数的权重系数，且
Figure BDA0003347745480000071
i＝1、2、3、4时，还可以为每个指标分数定义一个满分值，例如满分为20分，则各指标的满分为120。
在i＝5的情况下，实时监测指数Ti，对应于紧急报警指数T5，满足：
Figure BDA0003347745480000072
i＝5时，实时监测指数Ti有2个指标参数；为了保证两种情况下指标分数相同，在i＝5时，可以将Ti指标满分*3进行标准化处理，此时标指数总分T0＝120。
在一些实施例中，各指标分数包括：
平均报警率指标分数Ti1，被配置为根据一个周期内的报警总数量所确定的平均报警率，映射为相应的分数值，其中一个周期包括多个单位时间间隔。
具体的，可以每10min报警数量小于1个时，为可以接受状态。记以时间间隔L0为单位的平均报警率θi1，满足：
Figure BDA0003347745480000073
L表示选定的一个时间周期，例如可以是一个月，L0表示时间步长，例如可以是10min，n1表示一个周期内报警总数量，则平均报警率指标分数Ti1取值可以参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000074
峰值报警率指标分数Ti2，被配置为根据报警数量超过预设阈值的单位时间间隔所占的比例，映射为相应的分数值。
具体的，一个时间步长内，报警数量大于预设阈值例如10个时，为不可接受状态。本示例中定义峰值报警率θi2为一个周期内时间间隔总数中，报警数量大于等于10的时间间隔数所占比例，满足：
Figure BDA0003347745480000075
n2表示一个周期内报警数量大于等于10的间隔数，则峰值报警率指标分数Ti2取值可以参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000081
峰值报警频率分布指标分数Ti3，被配置为根据一个周期内报警数量最大的第一数量的单位时间间隔与本周期内报警总数所占比例，映射为相应的分数值。
具体的，可以定义峰值报警频率θi3为一个周期内时间间隔中，报警数量最大的第一数量，例如10个时间间隔的报警数总和与本周期内报警总数所占比例。
Figure BDA0003347745480000082
k表示报警数量，n3表示一个周期内报警数量最大的10个时间间隔的报警数量总和，峰值报警频率分布指标分数，Ti3取值可以参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000083
平均响应时间指标分数Ti4，被配置为根据一个周期内报警的平均响应时间，映射为相应的分数值。
具体的，可以定义平均响应时间θi4为一个周期内报警的平均响应时间。
Figure BDA0003347745480000084
k表示报警数量，n4k表示第k个报警的响应时间，min。平均响应时间指标分数Ti4取值参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000085
超长响应指标分数Ti5，被配置为根据一个周期内超长响应的报警数占报警总数的百分比，映射为相应的分数值，其中超长响应的报警满足持续报警超过第一预设时长。
例如当报警响应时间超过30min时，可以认为超长响应。定义报警超长响应率θi5为一个周期内超长响应的报警数占报警总数的百分比，满足：
Figure BDA0003347745480000091
k表示报警数量，k5表示超长响应报警数，min。超长响应指标分数Ti5取值参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000092
报警状态指标分数Ti6，被配置为根据选定周期内，报警数量超过最大可控报警数量的时间间隔总数与选定周期的时间间隔总数之比，映射为相应的分数值。
例如时间步长为10min时，在一个时间步长内，最大可控报警数量可以设置为2个。定义可控报警率θi6为报警数量超过2的时间间隔总数与选定周期的时间间隔总数之比，满足：
Figure BDA0003347745480000093
n6表示选定周期内报警数量超过2的时间间隔总数，报警状态指标分数Ti6取值参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000094
紧急报警指响应指标分数Ti7，被配置为根据在紧急报警触发后的第二预设时长内，未响应的报警数量，映射为相应的分数值。
紧急报警触发后要求立即响应，例5min内应当响应，定义θi7为选定周期内未在5min内响应的紧急报警数量。则紧急报警指响应指标分数，Ti7取值参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000095
紧急报警指消警指标分数Ti8，被配置为根据在紧急报警触发后的第三预设时长内，报警消除数量，映射为相应的分数值。
紧急报警响应后，例如应在30min内消警，定义θi8为选定周期内未在30min内消警的紧急报警数量。则紧急报警指响应指标分数，Ti8取值参考如下区间进行映射：
Figure BDA0003347745480000101
在一些实施例中，危险作业和检维修的管理主要包括动火作业、进入受限空间作业等危险作业情况。所述危险作业和检维修的管理系数PR满足：
Figure BDA0003347745480000102
其中，P0表示危险作业和检维修的管理基准分，Pi表示第i项危险作业的单项分数，可以参考表2所示，mi表示第i项危险作业的数量。
表2危险作业和检维修管理分数参考
Figure BDA0003347745480000103
在一些实施例中，所述固有风险修正系数是根据危险化学品重大危险源级别与相应的系数值之间的映射关系确定的。例如可以根据《危险化学品重大危险源分级办法》，综合危险化学品的实际存量、临界存量、校正系数、暴露人员修正系数等参数得出重大危险源的级别，分为一级、二级、三级、四级重大危险源。固有风险修正系数可以由专家打分法进行赋值，用来对动态监测指标进行修正。可以参考表3所示，R0∈(0，1]一级重大危险源取值1，二级、三级、四级重大危险源的修正系数依次降低。
表3危险化学品重大危险源级别和R值的对应关系参考
Figure BDA0003347745480000111
接着可以根据动态监测指标、危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值，例如动态风险分值E可以满足：
E＝TR×PR×R0
其中，TR表示动态监测指标，PR表示危险作业和检维修的管理系数，R0表示固有风险修正系数。
最后可以根据动态计算出的E的值，与预设风险等级映射表进行匹配来确定当前的以确定当前的风险等级。例如表4所示，可以据此确定当前的风险等级。
表4动态风险分值与风险等级对应参考
动态风险分值E 风险等级
E∈(4，5] 特别重大风险
E∈(3,4] 重大风险
E∈(2，3] 较大风险
E∈(1,2] 一般风险
E∈(0，1] 低风险
本发明的动态风险预警分级方法，能够综合企业生产实时监测、政府重点监管项以及危险源危险性，本申请的方法对企业报警数据进行二次利用，排除了监测指标的种类、阈值等监测参数设定的影响，增强了模型的普适性。并且本申请的方法克服了现有风险评估缺乏实时性、监测预警缺乏综合性的特点。同时本申请的方法提供动态的风险分级方法，高效服务企业落实安全生产的主体责任。
本发明实施例还提供一种动态风险预警分级装置，包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序实现本公开各实施例所述的动态风险预警分级方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种动态风险预警分级方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取多个实时监测指数，并确定各实时监测指数的权重系数，其中各实时监测指数被配置为描述相应指标的状态；
基于各实时监测指数以及相应的权重系数计算动态监测指标；
根据危险作业的作业情况确定危险作业和检维修的管理系数；
根据所述动态监测指标、所述危险作业和检维修的管理系数以及固有风险修正系数计算危险源的动态风险分值，其中所述固有风险修正系数基于预设的映射表确定；
根据所确定的动态风险分值与预设风险等级映射表进行匹配，以确定当前的风险等级。
2.如权利要求1所述的动态风险预警分级方法，其特征在于，所述危险作业情况包括动火作业和进入受限空间作业。
3.如权利要求1所述的动态风险预警分级方法，其特征在于，所述动态监测指标满足：
Figure FDA0003347745470000011
其中，T0表示标指数总分，Ti表示实时监测指数，εi表示实时监测指数的权重系数，i＝1、2、3、4、5分别对应于安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数、环境监测指数、消防探测指数、泄漏监测指数、紧急报警指数，且
Figure FDA0003347745470000012
4.如权利要求3所述的动态风险预警分级方法，其特征在于，各个实时监测指数是基于目标企业的报警数据来确定的，其中：
所述安全生产重点工艺技术及安全控制监测指数，被配置为描述重点工艺及安全监控的相关监测传感器的运行状态；
所述环境监测指数，被配置为描述所述目标企业监控区域内设立的环境质量监测传感器的运行状态；
所述消防探测指数，被配置为所述目标企业监控区域内消防设施监测传感器的运行状态；
所述泄漏监测指数，被配置为所述目标企业监控区域内各类泄漏监测传感器的运行状态；
所述紧急报警指数，被配置为所述目标企业监控区域内设置的一键报警触发响应状态。
5.如权利要求4所述的动态风险预警分级方法，其特征在于，在i＝1、2、3、4的情况下实时监测指数Ti满足：
Figure FDA0003347745470000021
其中，Tij表示相应的指标分数，γij表示相应指数的权重系数，且
Figure FDA0003347745470000022
在i＝5的情况下，实时监测指数Ti满足：
Figure FDA0003347745470000023
6.如权利要求5所述的动态风险预警分级方法，其特征在于，各指标分数包括：
平均报警率指标分数，被配置为根据一个周期内的报警总数量所确定的平均报警率，映射为相应的分数值，其中一个周期包括多个单位时间间隔；
峰值报警率指标分数，被配置为根据报警数量超过预设阈值的单位时间间隔所占的比例，映射为相应的分数值；
峰值报警频率分布指标分数，被配置为根据一个周期内报警数量最大的第一数量的单位时间间隔与本周期内报警总数所占比例，映射为相应的分数值；
平均响应时间指标分数，被配置为根据一个周期内报警的平均响应时间，映射为相应的分数值；
超长响应指标分数，被配置为根据一个周期内超长响应的报警数占报警总数的百分比，映射为相应的分数值，其中超长响应的报警满足持续报警超过第一预设时长；
报警状态指标分数，被配置为根据选定周期内，报警数量超过最大可控报警数量的时间间隔总数与选定周期的时间间隔总数之比，映射为相应的分数值；
紧急报警指响应指标分数，被配置为根据在紧急报警触发后的第二预设时长内，未响应的报警数量，映射为相应的分数值；
紧急报警指消警指标分数，被配置为根据在紧急报警触发后的第三预设时长内，报警消除数量，映射为相应的分数值。
7.如权利要求6所述的动态风险预警分级方法，其特征在于，所述危险作业和检维修的管理系数PR满足：
Figure FDA0003347745470000031
其中，P0表示危险作业和检维修的管理基准分，Pi表示第i项危险作业的单项分数，mi表示第i项危险作业的数量。
8.如权利要求7所述的动态风险预警分级方法，其特征在于，所述固有风险修正系数是根据危险化学品重大危险源级别与相应的系数值之间的映射关系确定的。
9.一种动态风险预警分级装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器被配置为执行存储器中存储的一个或者多个计算机程序实现如权利要求8所述的动态风险预警分级方法的步骤。
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