油气田企业HSE 管理信息化建设深化研究

张阳

(中国石油化工股份有限公司华北油气分公司，河南 郑州 450006)

0 引言

能源化工行业具有高温高压、有毒有害、连续作业、点多面广的特点，属于高危行业，一旦出现重大事故，会对环境和社会造成严重危害，对公共安全产生不利影响。信息化技术在能源化工行业安全生产管理、环境保护、职业健康等多个专业领域的广泛应用，对于支撑企业有效运行“计划—执行—检查—整改”闭环管理模式，减少安全、环境及健康事故事件的发生频次具有重要作用[1-2]。21 世纪初以来，我国油气田企业借助信息化技术，已基本实现HSE 核心业务应用的全面覆盖，能够支撑HSE 闭环管理模式的常态化运行。但是，HSE 管理信息化建设在数据治理、数据应用等方面不足，制约了HSE 管理体系在油气田企业的深化应用与效能提升[3]。大数据、云计算等新兴信息技术的发展，国家对企业数字化转型方面的政策支持以及企业HSE 管理提升的内在需求表明，深化HSE 管理信息化研究，对发挥HSE 体系管理优势具有重要作用[4]。本文通过对典型油气田企业HSE 管理信息化建设现状进行总结与分析，指出深化HSE 管理信息化研究的重点方向，对指导企业HSE 管理具有切实意义。

1 HSE 信息化建设实践

20 世纪90 年代我国石油石化企业引入国际石油公司先进的HSE 管理模式以来，其广泛推广对石油石化企业的健康、安全、环保生产具有重要作用。21 世纪初，石油石化企业发生一些重特大事故，再次给石油石化企业敲响了安全警钟。同时在信息技术快速发展的双重驱动下，中石油、中石化、国家管网等企业相继建设了符合自身管理需求的HSE 管理信息系统，以通过信息化手段助推企业HSE 管理模式高效化、流程化、常态化运行。

1.1 建设实例

(1)中石油HSE 信息系统

目前，中石油HSE 信息系统技术架构包括数据层、服务层、业务层以及展示层：数据层主要实现数据存储及其与其他系统的数据集成；服务层主要提供工具支持；业务层主要包括HSE 管理的核心业务功能；展示层主要包括核心业务数据可视化。中石化HSE信息系统的业务功能基本涵盖了安全、环保、职业健康各专业核心业务，具体功能模块如图1 所示。

图1 中石油HSE 信息系统核心业务功能

(2)中石化HSE 管理信息化系统

中石化总部通过统建安全管理信息系统、能源与环境保护信息系统基本实现了对安全、环保、职业健康专业核心业务的信息化覆盖，应用涵盖油田、炼化、销售等各业务板块。安全管理信息系统、能源与环境信息系统除核心业务功能建设外，也分别实现了与企业自建安全管理相关业务系统、企业环境在线监测设备、企业实验室数据管理等系统与设备的数据集成。安全管理信息系统、能源与环境保护信息系统核心业务功能分别如图2 和图3 所示。

图2 中石化安全管理信息系统核心业务功能

图3 中石化能源与环境信息系统核心业务功能

(3)国家管网HSE 管控一体化平台

2021—2023 年国家管网集团完成了HSE 管控一体化平台(一期)建设，建设范围涵盖集团、企业、二级单位以及基层单位各层级HSE 核心业务，主要建设内容包括HSE 管理核心业务应用建设，以及与管网集团统建系统进行数据集成与交互。目前已建设应用涵盖安全、环保、职业健康、安全环保运作、体系管理、质量管理、应急管理等多个业务领域，共计52 项核心业务功能模块(如图4 所示)。集成的统建系统包括资产完整性系统、智慧供应链系统、工程建设系统、工业电视、消防系统、现场监控系统等。

图4 国家管网HSE 管控一体化平台核心业务功能架构

1.2 建设成效

我国油气田企业经过十多年的HSE 管理信息化建设，已形成较完备的安全环保职业健康信息化应用管理体系。HSE 信息化建设的经验表明，将信息化技术与HSE 管理融合，能够提升企业安全生产效率及企业管理水平，实现从事后整改到事中控制的转变和从数据多头管理到数据来源统一的转变，帮助定位薄弱环节，为管理者提供决策支持。

(1)从事后整改到事中控制的转变

HSE 系统建设基本覆盖了HSE 核心业务的关键节点，同时通过与现场管理等业务系统集成，实现对核心业务的事前提醒、事中监督及事后跟踪。同时实现了对各业务活动与过程的实时监管和实时掌控，弥补了传统管理模式信息获取滞后和异常情况响应不及时不到位等不足，使业务活动与过程处于受控状态，提升了企业风险防范能力。

(2)从数据多头管理到数据来源统一的转变

随着HSE 管理模式的不断完善需求以及信息技术的发展，HSE 信息系统建设越来越注重各业务系统间的数据集成与互联，解决了各业务系统间相对孤立、数据填报重复率高、无法确保数据质量等问题，实现了“一次录入、多处应用”。同时有效降低了数据重复填报，确保了数据源头唯一，提高了数据获取质量及安全环保职业健康管理效率，进一步提升了HSE 管理模式的应用成效。

(3)定位薄弱环节，为管理者提供决策支持

HSE 信息系统建设实现了HSE“计划—执行—检查—整改”闭环管理模式的常态化运行。通过运行过程业务数据多维度统计分析，帮助管理者从过程数据、绩效指标等多维度对HSE 管理业务数据进行深入解读，帮助发现HSE 管理的薄弱环节及业务痛点，以全面提升HES 绩效管理水平和HSE 管理水平。

1.3 存在的问题

纵观我国油气田企业安全环保信息化建设，HSE核心业务虽基本实现信息化全面覆盖，但整体上仍存在一些问题。业务应用层面相对缺乏总体规划导致业务与技术融合存在脱节现象，HSE 业务系统呈现多系统交叉且共享不充分，应用建设多以集团及企业为主且未能满足基层单位应用与业务的充分融合。此外，在数据管理与应用层面，业务数据管理离散化，未形成标准化数据管理体系，数据应用多停留在输入变量与输出变量之间的函数关系等数据统计表象层面，未充分挖掘数据之间的内在联系与规则，导致数据综合利用水平低，难以充分发挥业务数据的价值。HSE 管理信息化建设存在的问题，制约了HSE 管理体系在油气田企业的深化应用与效能提升。

2 HSE 信息化深化研究方向

2020 年10 月14 日，工信部、应急管理部印发《“工业互联网+安全生产”行动计划(2021—2023年)》指出利用安全生产相关系统上云上平台等技术手段实现安全生产过程产生的关键业务数据的汇聚和线上 监测；通过推进5G、边缘计算能力建设，深入挖掘计算能力，实现预测更精准、预警更智能更超前。2021 年11 月15 日，工信部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》(简称《规划》)指出，推动工业企业生产方式数字化是推进工业绿色低碳转型的重要举措之一，基于大数据、云计算等新兴信息技术的产生与发展，国家对工业企业数字化转型方面的政策支持以及企业HSE管理提升的内在需求，提出了深化HSE 管理信息化研究的重点方向。

(1)加强顶层设计统筹规划引领，实现由局部升级向整体规划的转变。油气田企业HSE 信息化建设应结合企业管理实际，兼顾实效性与中远期价值，整体谋划，制定科学的长效战略规划。这就要求油气田企业将深化HSE 信息化建设提升到公司战略层面，配备与之相对应的领导力和组织机构，持续开展信息化顶层设计，明确信息化长效发展方向、目标和重点，系统规划产业融合顶层架构、技术路线、实施路径。在顶层设计指导下，结合企业实际状况，聚焦优势，按照“点、线、面、体”的方式分级分类、分阶段推进，确保战略规划、业务应用、技术应用多层面协调一致，加快推进油气田企业HSE 信息化发展步伐。

(2)重点关注数据治理和数据资产管理，实现由数据分散向统一管理的转变。数据质量是深化数据应用、充分发挥数据价值的基础。为充分挖掘HSE 管理业务数据价值，应加强数据治理。通过建立完善的数据治理体系，实现数据资源共享并建立长效的数据资产管理机制，打破管理障碍，消除信息孤岛。同时建设统一的数据中台、层级清晰的数据资源中心以及数据服务平台，构建完善的数据共享与数据服务体系，实现数据资产化、集中化、平台化管理，支撑各业务领域数据共享，推进高质量开发利用数据资产资源，实现数据资产赋能企业HSE 管理增效。

(3) 注重标准体系制修订，实现由经验驱动向规范建设的转变。为转变油气田企业传统信息化建设中数据管理无序的状态，企业应建设统一的数据标准体系，实现数据架构统一、数据标准统一、数据集成共享，确保数据的唯一性、一致性和有效性。通过数据标准体系建设，探索建立一套基于国家、行业标准的企业数据管理标准，指导业务应用开发和数据集成工作。

(4)加强数据挖掘，实现由数据结果呈现到发掘数据内在规律的转变。提取HSE 管理中核心业务指标，采用神经网络、机器学习等方法，通过深入挖掘HSE 核心业务数据之间的潜在关联，发现HSE 管理薄弱环节深层原因，通过挖掘数据价值充分发挥HSE管理模式的优势，最大化发挥HSE 核心业务数据指导安全生产的价值。

3 结语

目前油气田企业HSE 管理信息化建设虽在全面建设核心业务应用、加强业务应用数据收集、共享等方面取得了一定成效，但信息化技术在HSE 管理方面的应用还有很大的提升空间，HSE 信息化建设仍存在业务与技术融合不足、应用支撑业务深度不足、多系统交叉且数据共享不充分、数据标准不统一以及数据应用不充分等问题。HSE 管理系统在顶层设计规划、数据标准、数据治理与数据资产、数据挖掘等方面的深化研究将成为下一步油气田企业HSE 信息化建设关注的重点工作。