基于风险和计划的安全生产过程实时管控的研究与实现

郭庆涛杨 松李永攀宁柏锋余里程赵 铭

（1.深圳供电局有限公司信息中心，广东 深圳 518000；2.深圳市康拓普信息技术有限公司，广东 深圳 518000）

基于风险和计划的安全生产过程实时管控的研究与实现

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（1.深圳供电局有限公司信息中心，广东 深圳 518000；2.深圳市康拓普信息技术有限公司，广东 深圳 518000）

供电企业目前的安全生产管理现状主要以定期检修的方式开展，存在着临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等弊端。同时，企业管理的思想观念和行为做法还偏向于墨守成规，体现在信息系统建设中，缺乏纵向业务关联和横向业务协同的顶层设计，企业的战略、业务与信息技术之间往往存在脱节，导致业务变革失败和信息化投资的浪费。文章在南方电网公司安全生产风险管理体系管理理念的基础上，研究与实现一套以设备为核心，计划为主线，打通电网风险、设备风险和作业风险“三大风险”的安全生产全过程实时管控的安全生产管理信息系统。以一种新的实践做到既满足计划检修体制的运作，又支持电网、设备、人身风险评估与动态管控，科学开展设备特维工作，既节约供电企业人力成本又降低电网和设备的运行风险，提高企业经济效益和社会效益。

安全生产管理；实时动态风险管控；设备特维；企业效益

1 引言

1.1研究背景

自18世纪第二次科技革命以来，电力的广泛应用从此改变了人们的生活。由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的大规模电力生产与消费系统，是20世纪人类工程科学史上最重要的成就之一。它将自然界的一次能源通过发电动力设备转化成电力，再经输电、变电和配电设备将电力供应到各用户。

然而，随着电力设备运行期增长，经受电、热、机械的负荷作用，以及自然环境（气温、气压、湿度以及污秽等）的影响，会引起老化、疲劳、磨损，以致绝缘性能逐渐下降，可靠性逐渐降低，设备故障率逐渐增大，可能危及系统的安全运行，必须对这些设备进行运行、维护、检修，甚至是更换。

回顾电力设备的运维模式发展历程：早期运维模式下，供电机构使用设备直到发生故障，然后进行维修，即事后维修。但一旦发生大型高压设备突发性停电事故，会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。

其后，发展成定期试验和维修，即预防性维修。定期预防性试验和维修已在电力部门形成制度，对减少和防止事故的发生起到了很好的作用。但预防性试验是离线进行的，存在许多不足之处：

（1）需停电进行试验，而不少重要的电力设备，轻易不能停止运行。

（2）停电后设备状态（如作用电压、温度等）与运行中不符，影响判断准确度。

（3）由于是周期性定期检查，而不是连续的随时监测，绝缘仍可能在试验间隔期内发生故障。

（4）由于定期检查和维修，设备状态即使良好时，按计划也需进行试验和维修，造成人力物力浪费，甚至可能因拆卸组装过多而造成损坏，即造成所谓过度维修[1]。

不难看出，电力系统发展至今，电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大，而且频繁的停送电操作也会提高安全事故发生的风险。因此，如何既安全又合理的安排电力设备的运行、维护、检修等工作，有效控制安全生产风险，节省检修费用、降低运行维护成本，同时保证电力系统有较高的可靠性，以便将电能连续、合格的销售给广大电力客户，满足广大客户经济建设和生活用电的需要，是供电机构安全生产管理业务最重要的研究课题与工作内容。

1.2研究思路

笔者认为供电企业如需达到既安全又合理的安排电力设备的运行、维护、检修等工作，有效控制安全生产风险，节省检修费用、降低运行维护成本，同时保证电力系统有较高的可靠性的目标，根据管理学PDCA循环通用模型，首先需要能够识别并量化出安全生产过程中的关键风险，其次将相关风险控制措施融入、固化到安全生产日常的流程体系当中进行运作，然后在运作中根据风险的量化模型进行有效性、依从性观测是否与目标存在偏差，最后根据观测发现的问题进行改进提升。

本文将基于上述的持续改进思路，提出一种既能够支撑供电企业往状态检修模式目标发展，又能够进行实时动态风险管控的安全生产管理信息系统设计与实现方法，并通过在某省级供电企业的实践验证，证明该设计与实现方法既可以满足占目前绝大部分供电企业主流的定期检修业务模式日常管理及协同运作，又支持管理水平较高的供电企业往状态检修模式逐步发展的动态风险管控，达到简单、实用、信息共享、符合供电行业中长期发展趋势的信息化建设目标，以节省信息系统重复投资、降低投资风险的目的。

2 系统设计与实现

2.1业务蓝图

根据调研分析，以中华电力为代表的国际先进供电企业，通常有完善的设备资产运维策略及状态监测体系支撑，并依据积累多年的历史数据库进行事故概率精准分析，能准确评估设备资产状态，对政府与公众关注度小、概率极小、投入代价过大的风险予以容忍，以追求效益最大化，实现运维成本最低。但由于我国对电网安全风险实行“零容忍”的政策，结合我国国情特点以及南方电网公司的安全生产风险管理体系，基于上述业务架构设计思路，将对国际先进的供电企业安全生产管理的模式进行适当调整，提出风险管控一级业务蓝图，如图1所示：

图1　风险管控一级业务蓝图

安全生产风险管理体系将国际先进供电企业考量风险的因素分为电网风险与设备风险进行管控，如：国际先进企业的政府及公众关注度指标与安全生产风险管理体系电网风险中设备的重要程度指标同质；运维策略与状态监测体系基本同质等。

该业务蓝图描绘了供电企业如何在日常定期检修的模式中融入状态检修理念的一级业务流程：当电网日常运行方式转换或网架结构基础薄弱，将存在发生电网事故事件的风险。为保证电网安全运行，此时处于电网中关键位置的设备健康状况显得尤为重要，供电企业应当结合当前电网运行的关注度高的设备，通过自动化装置或现场作业的方式监测其当前的健康状态，按照相关规章制度要求采取针对性的差异化运维策略，指导与动态安排特维特巡生产计划，再通过表单化的作业安全分析与两票制度执行现场作业活动，并将作业过程记录的设备运行工况数据反馈至电网风险和作业风险评估模型中，从而对关键设备的健康状况的诊治形成工作及信息闭环，打通电网风险、设备风险和作业风险的业务协同，建立以设备为核心、以计划为主线的风险闭环管理机制。细化分解成二级业务蓝图，如图2所示。

图2　风险管控二级业务蓝图

2.2实现思路

2.2.1固化特维策略

特维策略是基于某电网运行安全风险评估管理办法以及设备运行工况，按照分层次、有针对性特维的原则，结合电网运行方式，从设备重要度与健康度两个维度进行区分，对影响电网安全运行的关键设备加强特维，确保关键设备可靠运行，避免因设备故障引起电网安全事故（事件）及设备事故（事件）。

该策略根据设备在电网中运行的位置，按设备故障、损坏将构成的电力安全或设备事故严重程度对设备重要程度分为特别重要、重要、次重要 3级；根据最近一次设备状态评价结果或预防性试验报告、检修维护记录、缺陷处理情况、运行年限、反事故措施整改情况、上一年度跳闸情况等划分健康状况。确定各设备特维等级，结合运维规程的要求，制定针对性的运维策略，并根据运维策略制定设备相应的生产计划。

2.2.2优化计划编排

依据系统试验、设备检修、设备异常等非正常方式或特定情况下一定时期内存在的、实时的设备风险和电网风险，

按照预定规则生成临时运维计划，并和设备运行规程要求的、周期性的运维计划一起进行综合编排，形成优化后的计划，达到统筹兼顾的效果。

2.2.3工作闭环机制

通过设备的运维要求、设备缺陷、反措计划、风险控制等工作来源生成相应的工作计划，对于需要停电的生产计划，自动生成相应的停电计划。由生产计划模块完成派工，并关联该项工作所需要的作业表单和对应的作业风险分析单，再通过移动终端完成工单和作业表单的下载、执行和记录，相关数据自动回传系统，并可根据需要自动生成相应报告和分析报表，为设备状态评价和风险评估提供数据支撑，指导后续的设备运维工作。同时还可根据工作业务来源实时跟踪工作计划执行情况，达到管理可视化的效果。

2.2.4移动应用

工作负责人安排工作的时候，通过系统选择该项工作需要的作业表单，工作负责人下载工作任务到移动终端，到现场工作，并记录工作结果，工作完成之后，将工作结果回传到系统中，系统自动生成相应的报告。

2.2.5作业表单模型化

作业表单模型化使表单中的作业信息可以与设备等其它业务建立基础关联，能够以设备的视角查看作业信息，并能够对作业数据的高级分析。

作业表单的模型化在作业表单展现层进行了优化、精简，按照平板的使用习惯定制表单，使业务人员录入更方便。

作业表单模型化对表单结构进行拆分，并能够按需组合减少表单绘制的工作量。

2.2.6设备信息全维度展示

在生产系统设备台账中，需能够把设备从立项、设计、投产、运维等阶段的信息集成展示，包括技改修理项目、资产卡片、日常运行维护、工作计划等多个维度信息，详细信息如下：

基本信息：包含设备铭牌信息、技术参数、交接试验报告、出厂试验报告等信息。

运维信息：包含巡视数据、缺陷数据、试验数据、作业记录、运维成本（乙方）等信息。

工作计划：包含设备的巡视计划、试验计划、定检计划等计划信息。

资产价值信息：包含设备相关历史技改、修理项目，固定资产卡片、物料装配情况等信息。

实时数据：包含EMS历史时间断面信息、在线监测数据。

2.3系统应用架构设计

基于风险管控一、二级业务蓝图，信息架构数据模型设计，以及模块化设计原则，设计通过11个模块的交互处理以最终满足需求，如图3。本文将重点对电网风险、设备风险、以及生产计划三个核心模块的设计与实现展开详细描述。

图3　系统总体框架图

3 总结

本文研究的重点是结合南方电网公司安全生产风险管理体系管理理念与企业架构方法论，设计与实现一套适用于供电企业的实时、动态风险管控的安全生产管理信息化解决方案。涉及供电企业电网风险预警与控制、设备状态评价与风险评估、生产活动计划与执行、作业风险管理等业务范围。经过试运行分析与验证，得出以下结论：

（1）基于安全生产风险管理体系理念的设计与实现成果能兼顾计划检修与状态检修模式之间的并存与过渡，灵活适应供电企业管理水平差异，有利于供电企业往状态检修模式发展。

（2）设计与实现方法与过程适用于深圳供电局有限公司安全生产业务应用系统的建设，可作为指导安全生产业务应用的建设、测评、运行、验收的功能规范基础标准，在更大的范围进行推广。

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Research and Implementation of the Real-time Management and Control of Safe Production Process Based on Risks and Plans

At present, the status quo of safe production management in power supply enterprises is mainly to carry out in the periodic maintenance mode. It causes frequent temporary maintenance,inadequate or excess maintenance,blind maintenance and so on. At the same time,the enterprise managers' ideas and acts still tend to stay in a rut, which gives expression to the information system construction whose top-level design is provided with neither longitudinal business correlation nor horizontal business collaboration. The disjoint phenomenon among strategy, business and information technology leads to failure of business reform and a large number of waste of IT investment.A safe production management information system of equipment as the core, plan as the main line and connecting “three risks” (power grid risk, equipment risk and operational risk), managing and controlling the entire process of safe production in real time, is researched and implemented based on the management philosophy of the CSG (China Southern Power Grid Co., Ltd) Risk Management System of Safe Production in this paper, in order to achieve a new practice which not only satisfies power supply enterprises running the periodic maintenance as a mainstream mode, but also supports the power grid, equipment and personnel risks assessment and dynamic management and control. Reasonable arrangement of special maintenance work saves power supply enterprise human cost, reduces the operation risk of power grid and equipment and improves the economic and social benefit of enterprises.

Safe Production Management; Real-Time Dynamic Risk Management & Control; Special Maintenance of Equipment; Benefit of Enterprises

TM73;X92

A

1008-1151(2015)04-0196-03

2015-03-12

郭庆涛（1985-），男，广东汕头人，深圳供电局有限公司信息中心工程师，硕士，从事电力信息化相关方面工作。