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基于自动化技术的安全工程风险评估与控制策略
摘要: 在当今复杂多变的工业环境中,安全工程至关重要。本文聚焦基于自动化技术的安全工程领域,深入剖析其对风险评估与控制的革新意义。阐述常见自动化技术手段,探讨如何运用这些技术精准识别、量化风险,构建动态风险评估模型;结合实际案例,展示自动化控制策略在预防事故、降低损失方面的卓越成效;同时,直面自动化应用中的数据安全、技术可靠性、人员适应等挑战,提出针对性解决策略,旨在为安全工程从业者提供前沿实用的技术指引,提升各行业安全管理水平,保障生产运营平稳有序。
一、引言
随着工业规模扩大与技术复杂度提升,传统安全管理模式渐显吃力。自动化技术的迅猛发展为安全工程注入新活力,其凭借实时监测、智能分析、快速响应优势,成为识别与管控风险的得力工具,对降低事故发生率、保障人员生命财产安全、推动企业可持续发展意义非凡。
二、自动化技术在安全工程中的关键应用领域
(一)全方位实时监测系统
1.传感器矩阵布局
在诸如化工、石油、矿山等高危行业场景中,传感器宛如 “安全卫士” 被广泛且精密地部署。气体传感器如同敏锐的嗅探者,实时捕捉空气中有害气体的细微浓度变化,无论是易燃易爆的瓦斯,还是有毒有害的硫化氢,都逃不过它的 “嗅觉”;振动传感器仿若能感知设备 “脉搏” 的医生,紧密监测机械设备运行时的振动频率与幅度,任何异常的颤抖都预示着潜在故障;温度传感器则像紧盯关键部位体温的护士,时刻关注设备关键节点的发热状况,一旦温度逾越警戒线,便即刻发出警报。这些传感器通过无线传输技术,将海量数据实时汇聚至监控中心,为风险的精准研判提供第一手详实资料。
2.图像视觉智能识别
高清摄像头与先进图像识别算法的结合,为作业现场开启了 “智慧之眼”。在建筑工地这一人员密集、作业复杂的环境中,它能精准识别工人是否正确佩戴安全帽、安全带等防护装备,对任何违规行为实时推送预警信息至管理人员手机端;在工厂流水线旁,它密切关注设备零部件的紧固状态、物料的流动堆积情况,一旦察觉零部件松动有脱落风险,或是物料堆积可能阻塞流程进而引发故障,便提前发出警报,将事故扼杀于萌芽状态。这种可视化监控手段,极大地拓展了安全监管的广度与深度。
(二)深度智能分析与风险预测模型
1.大数据宝藏挖掘
海量历史安全数据犹如一座蕴含无尽价值的 “数据矿山”,事故记录、设备运维日志、环境参数历史曲线等信息被系统收集整合。运用数据挖掘算法这把 “寻宝工具”,深入探寻隐藏其中的潜在风险关联。
2.人工智能赋能决策
神经网络、决策树等前沿人工智能算法强势入驻风险评估领域,为复杂系统的风险动态把控注入强大智慧。在电力系统这一庞大且精密的网络中,基于神经网络的智能模型实时吸纳电网负荷、线路老化程度、气象变化条件等多元因素,以毫秒级的运算速度预测短路、跳闸等突发风险。依据预测结果,智能调度系统迅速调配资源,精准调整发电出力、优化输电线路负载,将事故发生概率降至最低,确保万家灯火长明。
(三)自动化精准控制与应急响应机制
1.远程操控避险与联锁防护
在危险四伏的高危区域,自动化系统搭建起远程操控的 “安全桥梁”,操作人员无需亲临现场,便能实现设备的启停操控、参数精准调整,最大程度减少人员与危险的直接接触。与此同时,联锁保护机制如同忠诚的卫士,严密守护着生产流程。当监测系统捕捉到危险信号,联锁装置会在电光火石间迅速动作,果断切断动力源、紧闭阀门,以雷霆之势阻止事故的进一步蔓延,为后续救援争取宝贵空间。
2.应急救援一键激活
一旦事故不幸降临,自动化系统将依循预设的应急救援预案,化身高效的 “应急指挥官”。火灾警报拉响瞬间,消防喷淋系统自动启动,水花如银龙般喷涌而出压制火势;排烟风机急速运转,驱散浓烟为人员逃生开辟通道;救援通知同步发送至各相关队伍,详细指引疏散路线,确保救援力量迅速到位。整个过程有条不紊,极大提高应急响应速度,最大程度减轻事故造成的损失。
三、基于自动化技术的风险评估模型构建与实例分析
(一)模型构建
1.风险因素量化
将人员、设备、环境、管理等方面风险因素细化,如人员违规操作频率、设备故障率、有害气体浓度、安全制度执行率等,赋予相应量化指标,为模型计算提供基础数据。
2.动态评估算法设计
采用时间序列分析、贝叶斯网络等算法,结合实时监测数据,动态更新风险值。以贝叶斯网络为例,根据新监测信息实时修正各风险因素关联概率,精准反映风险变化趋势,实现风险实时预警。
(二)实例分析
1.某化工园区应用案例
化工园区部署自动化安全系统,涵盖上千个传感器、智能分析平台与应急响应模块。通过实时监测化工企业生产装置、储存罐区参数,利用大数据分析原料配比、反应温度与产品质量、事故风险关联。引入风险评估模型后,园区内重大事故发生率降低 60%,成功预警并处置多起潜在泄漏事故,保障周边环境与居民安全。
2.某钢铁厂实践成效
钢铁厂在轧钢车间运用自动化技术,图像识别监控人员站位与设备运行,智能分析模型结合设备振动、温度数据预测故障。一年间,因设备故障导致的工伤事故减少 70%,设备非计划停机时间缩短 50%,生产效率显著提升,安全效益与经济效益双丰收。
四、自动化技术应用面临的挑战与应对策略
(一)面临挑战
1.数据安全与隐私问题
大量敏感安全数据交互、存储,网络攻击、数据泄露风险高。一旦数据被篡改或窃取,可能误导风险评估,甚至被不法分子利用引发事故,当前加密、访问控制等防护手段尚不完善。
2.技术可靠性与兼容性
自动化设备长期运行稳定性存疑,不同厂家产品接口、通信协议不一致,系统集成困难,影响整体可靠性,如老旧设备接入新自动化系统常出现兼容性故障。
3.人员技能与适应性
操作人员需掌握新自动化技术知识,运维人员要具备跨学科技能。现有人员知识更新慢,对新技术陌生,可能误操作或无法及时维护,制约技术推广。
(二)应对策略
1.强化数据安全保障
采用区块链、量子加密等前沿技术确保数据传输、存储安全,严格权限管理,按岗位精细划分数据访问级别;定期开展数据安全审计,漏洞扫描,及时修复,全方位守护数据安全。
2.推进技术标准化与集成优化
行业协会制定统一技术标准,规范设备接口、通信协议;企业加强与设备商合作,优化系统集成,开展兼容性测试,提高自动化系统可靠性与稳定性。
3.加强人员培训与知识更新
企业组织定期技术培训,涵盖自动化原理、操作技能、故障排查;高校优化安全工程专业课程,融入自动化前沿知识,培养复合型人才,提升人员对新技术适应性。
五、结论
基于自动化技术的安全工程风险评估与控制策略是现代工业安全保障核心。善用自动化技术、构建科学模型、借鉴成功案例、攻克应用难题,有望全方位提升安全管理水平,为各行业安全生产筑牢坚实防线,助力社会经济稳健前行。
参考文献
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[2] 高军. 基于计算机视觉与深度学习的汽车主动安全系统关键技术研究[D]. 湖北:武汉理工大学,2018.
[3] 许琬昱. 基于免疫机制的智能配电网风险评估与防控策略研究[D]. 华北电力大学,华北电力大学(北京),2020.