依托現(xiàn)代技術(shù)構(gòu)建新型電氣安全管理系統(tǒng)
針對我國煙草行業(yè)當(dāng)前電氣安全所面臨的嚴(yán)峻形勢，深入研究和分析其原因，提出了具有創(chuàng)新價值的早期預(yù)警+柔性引導(dǎo)+立體管理的全新理念，并基于物聯(lián)網(wǎng)和智能化技術(shù)建立相應(yīng)的電氣安全預(yù)警評價管理系統(tǒng)，以此拉近樓宇低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電氣安全管理人員之間的距離，達(dá)到從根本上降低電氣安全事故發(fā)生率的作用。項目已在長沙市煙草系統(tǒng)全面實施，完全達(dá)到預(yù)期的設(shè)計效果。
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，各類電器在人們的生產(chǎn)、生活中起著越來越重要的作用。隨之而來的則是用電量的急劇上升和用電環(huán)境的日趨復(fù)雜，電氣安全事故隱患隨之增多，用電安全的狀況極為嚴(yán)峻。煙草行業(yè)也不例外，且因其行業(yè)特點，電氣安全要求更高。
近年中消協(xié)聯(lián)合國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會、 中國家電研究院和中國家電行業(yè)協(xié)會對包括華東地 區(qū) 在 內(nèi) 的 20 多 個 城 市 展 開 了 用電環(huán)境抽樣調(diào)查。在 2386 個被調(diào)查的對象中，用電環(huán)境安全合格的僅為 576 個， 其余 1 810 個都存在不同程度的安全隱患，比例高達(dá) 75.9%。另一方面，有統(tǒng)計資料表明，我國的用電死亡人數(shù)是發(fā)達(dá)國家的 20～30 倍;我國電氣火災(zāi)，占整個火災(zāi)比例已超過30% ，而發(fā)達(dá)國家為 2%。
2 事故的成因
安全原理指出：在某種情況下，事故是否發(fā)生以及可能造成的后果具有極大的偶然性，但都有深刻的原因。 這些原因包括直接原因和間接原因。事故是社會因素、管理因素和生產(chǎn)中的危險因素被偶然事件觸發(fā)造成的后果， 這便是綜合論事故模式的基本觀點。樓宇低壓配電網(wǎng)絡(luò)的安全體系中，物質(zhì)的(顯性的)以及人為的(隱性的)原因構(gòu)成了安全評價中的危險因素的兩個重要方面。
2.1 顯性因素
電氣設(shè)備、 電氣線路和突發(fā)事件是影響電氣安全主要的顯性因素。
(1) 電氣線路：電氣線路在長期使用的過程中，因線路老化、負(fù)荷增長等因素，造成負(fù)荷能力下降、漏電增加以及接觸不良等狀況，形成電氣安全隱患。
(2) 電氣設(shè)備：電氣設(shè)備種類繁多，且往往臨時采購，性能難以嚴(yán)格保障。 另一方面，電氣設(shè)備的安全性能將隨時間逐漸下降，造成漏電超標(biāo)、負(fù)荷超標(biāo)或者開機(jī)時過載等 狀 況 ，形成電氣安全隱患。
(3) 突發(fā)因素：由各種意外原因(如鼠患、蟻患等)引發(fā)的諸如短路、過載、過壓欠壓、缺相、雷擊、靜電是引起電氣安全事故的外部突發(fā)因素。
2.2 隱性(人為)因素
深入研究各類電氣安全事故就會發(fā)現(xiàn)， 幾乎所有電氣安全事故的背后總能從以下幾個方面找到人為因素的痕跡：
(1) 在人們的日常用電過程中，存在種種不良用電習(xí)慣，例如：不及時關(guān)閉電源;擅自使用大功率電氣設(shè)備，如烤火爐、電熱水器或大功率照明燈具等;甚至私拉亂接、屏蔽安全裝備等現(xiàn)象也時有發(fā)生。
(2) 在用電管理過程中，由于現(xiàn)有的電氣安全裝備無法早期發(fā)現(xiàn)隱患，并及時、直觀地向管理人員呈 現(xiàn) ，因 此 存 在 處 置 不及時，小的安全問題經(jīng)過日積月累逐漸演變成安全事故。
(3)由于電氣安全事故屬于低概率事件，人們總認(rèn)為現(xiàn)有安全措施已經(jīng)做夠，也從未親眼見到過重大電氣安全事故的發(fā)生，且現(xiàn)有電氣安全已有漏電開關(guān)及空氣開關(guān)等，還有定期的巡檢等措施，逐漸認(rèn)為這些措施已經(jīng)將安全裝進(jìn)了保險箱，開始產(chǎn)生麻痹、僥幸等心理，造成電氣安全事故越來越多發(fā)和嚴(yán)重，其案例比比皆是，觸目驚心。
2.3 事故的規(guī)律
事實上，電氣安全事故的發(fā)生有其自身固有的規(guī)律。
① 電氣安全事故由初期的隱患到最終爆發(fā)存在一個漸進(jìn)的過程，早期關(guān)注隱患，可以預(yù)防惡性事故發(fā)生; ?、陔姎獍踩鹿拾l(fā)生的時間不可預(yù)測，往往發(fā)生在隨機(jī)的瞬間，巡檢不能保證及時告警，需進(jìn)行常態(tài)化監(jiān)測; ③電氣安全事故往往發(fā)生在不經(jīng)意的部位，越是認(rèn)為安全的場所事故越是容易發(fā)生，應(yīng)對各類樓堂管所進(jìn)行全面監(jiān)測，不留死角。
2.4 現(xiàn)存的問題
2.4.1 硬件裝備
現(xiàn)有的電氣安全硬件系統(tǒng)存在諸多問題。比如：漏電、空氣開關(guān)只能監(jiān)測固定門限、不能聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)傳相關(guān)數(shù)據(jù)，不利于管理;電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的門限可調(diào)，但如何調(diào)又無法確定標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測參數(shù)少，且有閑置之嫌。
現(xiàn)有措施的片面性無法適應(yīng)現(xiàn)在的用電安全需要， 除此之外，技術(shù)系統(tǒng)與“人”之間存在距離，孤立的設(shè)備 /系統(tǒng)由于表現(xiàn)不直觀、反饋不及時，不能與用電的主體— —人緊密結(jié)合，也是安全事故得不到根本遏制的重要因素。
2.4.2 管理方法
從管理的角度看，目前各企事業(yè)單位所普遍采用的電氣安全管理方法有安全檢查表法、預(yù)先危險分析、事件樹分析法(FTA)、故障類型及影響分析法(FMEA)、模糊綜合安全評價法。
但這些方法存在一個普遍的問題：所有過程不能與技術(shù)系統(tǒng)融合，全部需要人工操作，數(shù)據(jù)錄入、事件分析、權(quán)重評估等工作量巨大且主觀因素影響嚴(yán)重，造成效率低下，可操 作 性 差 ，容 易流于形式，難以落實到具體的管理行為中。
3 解決方案
3.1 發(fā)展趨勢
面對新形勢下的安全用電問題國家領(lǐng)導(dǎo)人在各種場合多次強(qiáng)調(diào)指出：“處理重大事故要做到預(yù)防重于救災(zāi)，堅持‘四個不放過’原則遏制和處理重特大事故，并要求各地建立完善災(zāi)害預(yù)防機(jī)制，強(qiáng)調(diào)要將災(zāi)害預(yù)防等科技知識納入國民教育范疇”。
國外先進(jìn)國家的用電量是中國的若干倍， 電氣安全事故保持相當(dāng)?shù)偷乃剑?根本原因就是這些國家安裝了類似電氣安全管理系統(tǒng)，如：日本 1978年強(qiáng)制推行電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其電氣火災(zāi)占總火災(zāi)的比例從 20 世紀(jì) 80 年代的 30%下降到了目前的2%左右。
3.2 優(yōu)秀的管理
全球有許多知名的企業(yè)都建立了符合自己行業(yè)特征的安全管理體系，來實現(xiàn)安全管理運營。 其中比較成熟的公司有杜邦公司 ，其 安 全 管 理 分 為 風(fēng) 險控 制 (工 藝 風(fēng) 險 )與 文 化 建 設(shè) (行 為 安全)兩個大方面(如圖 1 所示)。
這些先進(jìn)管理方法的根本在于制訂、 推進(jìn)并最終形成企業(yè)安全文化。 只有深入骨髓的安全文化，才能將安全管理體系與“人”融為一體，進(jìn)而從根本上提高設(shè)施、環(huán)境、資源 和 人 員 等 各個方面的安全管理水平。
3.3 全新的理念
在這樣的思路指導(dǎo)下，針對現(xiàn)有問題，充分利用自身團(tuán)隊在現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識別、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等)、物聯(lián)網(wǎng)(有線/ 無 線 )和 泛 在 終端技術(shù)、現(xiàn)代傳感與數(shù)據(jù)處理技術(shù)等方面的技術(shù)積累，在國內(nèi)外首倡“早期預(yù)警+柔性引導(dǎo)+立體管理”的電氣安全管理新理念，并通過實時化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的電氣安全預(yù)警 評價 管 理 系 統(tǒng) ，構(gòu)建全天候、全過程、全方位的電氣安全綜合管 理 新 模 式 ，實 現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)與“人”之間的有機(jī)融合，達(dá)到從根本上遏制電氣安全事故的目的。
3.3.1 早期預(yù)警
所謂早期 預(yù) 警 就 是 24 小 時 不 間 斷 地 監(jiān) 測 樓 宇 低 壓 配 電 系統(tǒng) 中 各 類 電 氣 安 全 元 素 ，包 括 各 節(jié) 點的 漏 電 流 、電 流 、電 壓、相位、煙塵等參數(shù)，并基于智能化的數(shù)學(xué)模型，分析各類隱患，監(jiān)測電氣系統(tǒng)中的突發(fā)事件(如短路、過載、過欠壓、缺相等)，電氣線路的安全狀況(如線路老化、漏電、接觸不良 等 )，電 氣 設(shè) 備 的 安全性能(如設(shè)備過流、漏電及過沖擊等)，檢查用戶是否使用非法電氣設(shè)備、是否按時關(guān)閉電氣設(shè)備等，對電氣安全事故進(jìn)行預(yù)防。
基于技術(shù)系統(tǒng)全天候的自動化監(jiān)測， 很好地解決了安全檢查表法大量數(shù)據(jù)自動錄入問題。并且通過建立基于預(yù)先危險分析、事件樹分析法(FTA)、故障類型及影響分析的數(shù)學(xué)模型，解決了電氣安全事件分析過程中的準(zhǔn)確度問題。
3.3.2 柔性引導(dǎo)
影響電氣安全的根本因素是人， 任何電氣安全管理的方法如果不考慮人的因素都是不徹底的。 而人的因素又是最抽象和最復(fù)雜的管理元素，傳統(tǒng)的剛性管理并不能徹底解決針對人的管理問題，和諧社會的建設(shè)和國內(nèi)外先進(jìn)的經(jīng)驗告訴我們，剛性的管理必須結(jié)合柔性的關(guān)懷才能取得接近預(yù)期的效果。
為此，系統(tǒng)以“自錄入的 用 電 安 全 模 糊 綜 合 評 價 模 型 ”為 基礎(chǔ)，按照綠藍(lán)黃橙紅 5 個級別，分別評定電 氣 線 路 各 分 支、各 重點電氣設(shè)備以及用電和管理人員的電氣安全等級，并且，以此為 基礎(chǔ)，進(jìn)一步綜合評價房間、樓層、樓棟甚 至 整 個 區(qū) 域 的 電 氣 安全等級(見圖2)，以此實現(xiàn)直觀和柔性的引導(dǎo) ，督促用電人員和管理人員改善行為習(xí)慣， 實現(xiàn)技術(shù)系統(tǒng)與影響電氣安全的根本要素— —“人”之間的 有 機(jī) 結(jié) 合 ，達(dá) 到 從 根本 上 改 善 電 氣 安 全 狀況的目的.
3.3.3 立體管理
電氣安全狀況的預(yù)測和分析結(jié)果，通過泛在智能終端，如手提 計 算 機(jī) 、臺 式 計 算 機(jī) 、智 能 手 機(jī) 、PDA 等 ，結(jié) 合 相 關(guān) 專 家 知識庫，第一時間向相關(guān)人員發(fā)起警示 ，警示信 息 包 括 事 件 類 型 、位置、危害程度以及建議處置方案等。相關(guān)人員必須立即采取相應(yīng)措施處理突發(fā)事件和安全隱患，并及時向系統(tǒng)登記處置結(jié)果，否則系統(tǒng)將發(fā)起向上級管理人員的二次警示。相關(guān)管理人員也可以通過這些泛在終端及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) ，在任何 時 間 、任 何 地 點 ，實現(xiàn)對任何目標(biāo)(如節(jié)點)的立體化管理。
4 目的及意義
電氣安全早期預(yù)警、柔性 引 導(dǎo) 、立 體 管 理 的 理 念 ，在 全 國 屬于首創(chuàng)，且目前在國外也未發(fā)現(xiàn)有用類似理念和技術(shù)解決電氣安全問題的產(chǎn)品或報道。 項目的技術(shù)系統(tǒng)和管理理念已在長沙市煙草系統(tǒng)全面實施，系統(tǒng)運行過程中發(fā)現(xiàn)了諸多電氣安全隱患，有效地促進(jìn)了長沙市煙草系統(tǒng)的電氣安全管理水平的提高，完全達(dá)到了項目預(yù)期的設(shè)計效果。項目的高新技術(shù)特征，符合中煙集團(tuán)的創(chuàng)新理念和要求， 可以讓先進(jìn)的科學(xué)成果更好地服務(wù)于湖南中煙的整體建設(shè)。 同時也符合國家安全生產(chǎn)領(lǐng)域整體發(fā)展方向，有利于從根本上改善我國煙草行業(yè)電氣安全事故的發(fā)生率，使廣大人民群眾的生命財產(chǎn)獲得更多的保障，對國家安全生產(chǎn)起到積極作用，有利于社會和諧穩(wěn)定，為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出積極的貢獻(xiàn)。