摘要?石油化工建設(shè)項目具有工藝流程復(fù)雜、高危作業(yè)集中、施工環(huán)境惡劣、交叉作業(yè)頻繁等鮮明特征，涵蓋動火、高處、有限空間、吊裝等多種高風(fēng)險作業(yè)類型。傳統(tǒng)安全管理模式以人工巡檢和經(jīng)驗判斷為核心，普遍存在風(fēng)險識別滯后、隱患排查不全面、應(yīng)急響應(yīng)不及時等痛點，難以滿足現(xiàn)代項目安全管控的高標準要求。隨著“科技賦能，AI強安”理念的深入踐行，人工智能技術(shù)與石油化工建設(shè)項目安全管理實現(xiàn)深度融合。依托計算機視覺、機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)等核心技術(shù)，構(gòu)建覆蓋項目施工全流程、全場景的智能安全防護體系，可實現(xiàn)風(fēng)險精準預(yù)判、隱患實時管控、應(yīng)急高效處置，為石油化工建設(shè)項目筑牢安全防線，助力行業(yè)安全管理水平迭代升級。

關(guān)鍵詞?AI強安；核心邏輯；智能監(jiān)控；自動抓排；智能分析；智能預(yù)警；閉環(huán)管理

引言

石油化工行業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，其建設(shè)項目的安全穩(wěn)定推進直接關(guān)系到行業(yè)發(fā)展質(zhì)量與社會公共安全。中煤榆林煤炭深加工基地項目作為大型綜合性煤化工建設(shè)項目，規(guī)模宏大、系統(tǒng)復(fù)雜，涵蓋空分裝置、煤氣化裝置、凈化裝置、甲醇合成裝置、第三代DMTO裝置與烯烴分離裝置，以及Unipol聚丙烯、Spherizone聚丙烯、高密度聚乙烯和EVA裝置等配套工程，各裝置流程銜接緊密、高度耦合，形成系統(tǒng)集成的統(tǒng)一整體。同時，該項目承擔(dān)著3000噸級氣化半廢鍋爐工藝流程和40兆瓦超大功率電機兩項國家級示范任務(wù)，技術(shù)難度與安全管控要求極高，是石油化工建設(shè)項目高風(fēng)險特性的典型代表。

本項目安全生產(chǎn)面臨多重挑戰(zhàn)，具體可歸納為三個維度：一是工藝復(fù)雜度高，項目包含大量高溫高壓管線及特種設(shè)備，涉及多種有毒有害介質(zhì)，最高工作壓力達300MPa，施工風(fēng)險極具突發(fā)性與危害性，一旦發(fā)生事故極易造成嚴重后果；二是人員管理難度大，項目參與人員眾多且流動性強，文化素質(zhì)參差不齊，尤其是土建階段作業(yè)人員多為周邊民工，普遍存在年齡偏大、學(xué)歷偏低甚至文盲情況，缺乏專業(yè)安全知識與規(guī)范操作意識，安全警惕性薄弱，人為違章作業(yè)風(fēng)險突出；三是現(xiàn)場風(fēng)險點密集，設(shè)備布局緊湊，動火、高處等高危作業(yè)頻次高、范圍廣，交叉作業(yè)場景頻繁，進一步加劇了安全管控壓力。

為破解上述安全管控難題，強化現(xiàn)場安全管控效能，項目二期工程秉持“科技賦能，AI強安”理念，緊扣項目建設(shè)總目標，著力打造基礎(chǔ)化、開放式AI視頻分析平臺，深度挖掘視頻資源價值，賦能煤化工二期指揮部各參建單位快速構(gòu)建可視化、智能化視頻應(yīng)用能力。依托先進的計算機視覺分析技術(shù)與施工現(xiàn)場部署的攝像頭終端，對作業(yè)安全行為進行實時采集、處理與分析，實現(xiàn)施工現(xiàn)場智能監(jiān)控與安全預(yù)警，重點強化高風(fēng)險作業(yè)全流程監(jiān)管，通過優(yōu)化安全管控措施，全面提升項目安全管理的智能化、精細化水平，為大型石油化工建設(shè)項目安全管理模式創(chuàng)新提供了實踐載體。

1 AI賦能石油化工建設(shè)項目安全管理的核心邏輯

石油化工建設(shè)項目安全管理的核心訴求是“提前防范、精準管控、快速響應(yīng)”，即通過前瞻性風(fēng)險預(yù)判、精準化過程管控與高效化應(yīng)急處置，最大限度降低安全事故發(fā)生概率與損失程度。AI技術(shù)憑借其數(shù)據(jù)處理的高效性、分析判斷的精準性與響應(yīng)處置的及時性，通過“數(shù)據(jù)采集-智能分析-決策輸出-閉環(huán)處置”的全流程賦能鏈路，與這一核心訴求高度契合，構(gòu)建起全新的安全管理邏輯體系。

在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，構(gòu)建全域感知的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)是AI賦能的基礎(chǔ)。通過在施工全域科學(xué)部署高清攝像頭、物聯(lián)網(wǎng)傳感器、智能穿戴設(shè)備等終端設(shè)備，實現(xiàn)安全相關(guān)數(shù)據(jù)的全方位、多維度實時采集。采集數(shù)據(jù)涵蓋三大核心維度：一是人員作業(yè)行為數(shù)據(jù)，包括操作規(guī)范度、防護裝備佩戴情況、作業(yè)軌跡等；二是設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括設(shè)備振動、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等關(guān)鍵參數(shù)；三是環(huán)境關(guān)鍵指標數(shù)據(jù)，包括可燃氣體濃度、有毒有害氣體濃度、風(fēng)速、溫濕度等。通過多終端協(xié)同采集，形成海量、實時的安全數(shù)據(jù)池，為后續(xù)智能分析提供充足的數(shù)據(jù)支撐。

在數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用環(huán)節(jié)，智能分析與精準決策是AI賦能的核心。借助機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法對海量安全數(shù)據(jù)進行深度挖掘、建模分析與規(guī)律提煉，構(gòu)建風(fēng)險識別、隱患預(yù)警、應(yīng)急處置三大核心模型。通過模型運算，實現(xiàn)對違章作業(yè)行為、設(shè)備異常故障、環(huán)境風(fēng)險隱患的自動識別、分類分級與提前預(yù)判。同時，基于分析結(jié)果輸出精準的管控指令，定向推送至現(xiàn)場管理人員與相關(guān)責(zé)任主體，推動安全管理模式從傳統(tǒng)的“被動整改”向“主動預(yù)防”轉(zhuǎn)型，從“經(jīng)驗驅(qū)動”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”升級，大幅提升安全管理的效率、精度與可靠性，真正實現(xiàn)安全風(fēng)險的前置防控與精準管控。

2 AI在石油化工建設(shè)項目安全管理中的關(guān)鍵應(yīng)用場景

2.1 高風(fēng)險作業(yè)智能監(jiān)管：筑牢現(xiàn)場作業(yè)安全第一道防線

動火、高處、有限空間、吊裝等高風(fēng)險作業(yè)是石油化工建設(shè)項目安全事故的高發(fā)領(lǐng)域，此類作業(yè)環(huán)節(jié)多、風(fēng)險點多、管控難度大，是安全管理的重中之重。AI技術(shù)通過智能視覺識別與多維度實時監(jiān)測的深度融合，實現(xiàn)對高風(fēng)險作業(yè)全流程的精準管控，有效降低事故發(fā)生率。

在動火作業(yè)管控中，AI視覺系統(tǒng)基于計算機視覺技術(shù)，可實時識別作業(yè)人員是否規(guī)范佩戴防火面罩、滅火器材是否按標準擺放、作業(yè)區(qū)域是否清理易燃易爆雜物、是否有無關(guān)人員闖入等違章行為；同時與可燃氣體傳感器數(shù)據(jù)實時聯(lián)動，構(gòu)建“視覺識別+環(huán)境感知”的雙重防控體系，一旦檢測到氣體濃度超標或明火異常擴散，立即觸發(fā)現(xiàn)場聲光報警，同步將預(yù)警信息推送至現(xiàn)場管理人員與項目安全指揮中心，并自動觸發(fā)作業(yè)暫停流程，實現(xiàn)風(fēng)險的即時管控與快速處置。

在高處作業(yè)管控中，AI系統(tǒng)通過視頻圖像分析可自動識別作業(yè)人員是否系掛安全帶、是否違規(guī)攀爬腳手架、安全防護網(wǎng)是否完好無損等關(guān)鍵安全要素，針對未系安全帶、翻越防護欄等高危違章行為，實現(xiàn)“秒級識別、即時預(yù)警”；同時通過智能安全帽等穿戴設(shè)備，實時監(jiān)測作業(yè)人員心率、位置等生命體征與空間位置數(shù)據(jù)，若發(fā)生人員墜落、迷失等突發(fā)情況，系統(tǒng)可第一時間捕捉異常信號，立即啟動應(yīng)急救援響應(yīng)，為救援工作爭取寶貴時間，提升救援成功率。

在有限空間作業(yè)管控中，AI技術(shù)結(jié)合氣體傳感器、溫濕度傳感器及人員定位設(shè)備，構(gòu)建“環(huán)境監(jiān)測+人員追蹤”的一體化管控模式。實時監(jiān)測作業(yè)空間內(nèi)氧氣濃度、有毒有害氣體濃度、溫濕度等環(huán)境指標，同時精準跟蹤作業(yè)人員數(shù)量、進出時間及作業(yè)時長；若出現(xiàn)氣體濃度超標、人員超時作業(yè)等異常情況，系統(tǒng)自動發(fā)出預(yù)警并鎖定作業(yè)區(qū)域，通過門禁系統(tǒng)嚴禁人員進出，從源頭防范中毒、窒息等事故發(fā)生。

在吊裝作業(yè)管控中，AI視覺系統(tǒng)可精準識別起重機吊鉤位置、吊索具狀態(tài)（如磨損、斷裂等缺陷）、吊裝區(qū)域是否有人員停留等關(guān)鍵風(fēng)險點，結(jié)合吊裝設(shè)備運行參數(shù)（如起重量、起升高度、幅度等）進行多維度融合分析，提前預(yù)判碰撞、墜落等潛在風(fēng)險，及時發(fā)出預(yù)警并指導(dǎo)現(xiàn)場調(diào)整作業(yè)方案，保障吊裝作業(yè)全流程安全可控。

2.2 人員安全智能管控：實現(xiàn)作業(yè)人員全流程精準管理

人員是安全管理的核心要素，人為違章作業(yè)是導(dǎo)致安全事故的主要誘因之一。AI技術(shù)通過人臉識別、行為分析、定位追蹤等功能的協(xié)同應(yīng)用，構(gòu)建覆蓋作業(yè)人員“準入-作業(yè)-撤離”全流程的管控體系，從各個環(huán)節(jié)筑牢人員安全防線。

在人員準入管理中，采用AI人臉識別門禁系統(tǒng)，整合作業(yè)人員身份信息、特種作業(yè)操作證、安全培訓(xùn)記錄、體檢報告等核心數(shù)據(jù)，實行“資質(zhì)審核+安全培訓(xùn)”雙達標準入機制。系統(tǒng)自動校驗人員資質(zhì)有效性與培訓(xùn)合格情況，只有雙達標人員方可通過門禁進入施工區(qū)域，有效杜絕無證上崗、資質(zhì)過期、未培訓(xùn)上崗及無關(guān)人員闖入高危區(qū)域等風(fēng)險，從源頭把控人員準入安全。

在作業(yè)過程管控中，AI行為分析系統(tǒng)基于視頻圖像識別技術(shù)，可實時識別作業(yè)人員疲勞作業(yè)（如閉眼、低頭打盹、連續(xù)作業(yè)超時等）、酒后作業(yè)、違規(guī)吸煙、隨地丟棄火種、違規(guī)跨越警戒帶等危險行為。一旦檢測到違章行為，系統(tǒng)立即通過現(xiàn)場語音播報即時制止，同時將違章行為數(shù)據(jù)（含圖像、視頻證據(jù)）自動錄入個人安全檔案，作為績效考核、評優(yōu)評先與后續(xù)安全培訓(xùn)的重要依據(jù)，強化人員安全責(zé)任意識，規(guī)范作業(yè)行為。

此外，通過部署UWB定位技術(shù)與AI融合的人員定位系統(tǒng)，可實時掌握作業(yè)人員在施工區(qū)域的精準位置與移動軌跡。在大型復(fù)雜項目場地中，若發(fā)生火災(zāi)、爆炸、坍塌等緊急情況，系統(tǒng)可快速定位被困人員位置，為救援力量調(diào)配、救援路線規(guī)劃提供精準數(shù)據(jù)支撐，大幅提升救援效率與針對性，降低人員傷亡損失。

2.3 施工設(shè)備與特種設(shè)備智能監(jiān)測：提前防范設(shè)備安全隱患

石油化工建設(shè)項目涉及大量施工設(shè)備（如挖掘機、裝載機、電焊機等）與特種設(shè)備（如起重機、壓力容器、壓力管道等），設(shè)備運行狀態(tài)直接關(guān)系項目安全，設(shè)備故障是引發(fā)安全事故的重要源頭。AI技術(shù)通過實時數(shù)據(jù)采集與智能分析，實現(xiàn)設(shè)備故障提前預(yù)判與精準管控，保障設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

在施工設(shè)備監(jiān)測中，通過在設(shè)備關(guān)鍵部位（如發(fā)動機、變速箱、液壓系統(tǒng)等）安裝振動傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等終端設(shè)備，實時采集設(shè)備運行參數(shù)。AI系統(tǒng)通過機器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建設(shè)備正常運行基線模型，將實時采集的參數(shù)與基線模型進行對比分析，若發(fā)現(xiàn)振動超標、溫度異常升高、轉(zhuǎn)速波動過大等問題，立即預(yù)警設(shè)備潛在故障，推送維修提示至設(shè)備管理部門，指導(dǎo)維修人員開展預(yù)防性維護，避免設(shè)備“帶病運行”引發(fā)安全事故，同時延長設(shè)備使用壽命。

在特種設(shè)備監(jiān)測中，針對起重機、壓力容器、壓力管道等關(guān)鍵特種設(shè)備，AI系統(tǒng)構(gòu)建“運行參數(shù)監(jiān)測+外觀狀態(tài)識別+全生命周期管理”的一體化管控模式。不僅實時監(jiān)測設(shè)備運行參數(shù)（如起重機起重量限制器、力矩限制器數(shù)據(jù)，壓力容器壓力、溫度數(shù)據(jù)等），還通過高清攝像頭結(jié)合計算機視覺技術(shù)，自動檢查設(shè)備外觀狀態(tài)（如起重機吊臂裂紋、壓力容器法蘭泄漏、管道腐蝕等缺陷）；同時整合設(shè)備年檢記錄、維護保養(yǎng)記錄、故障維修記錄等數(shù)據(jù)，構(gòu)建設(shè)備全生命周期安全檔案，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的動態(tài)管控與全流程追溯，確保設(shè)備始終處于安全運行狀態(tài)。

2.4 環(huán)境風(fēng)險智能預(yù)警：構(gòu)建全方位環(huán)境安全防護網(wǎng)

石油化工建設(shè)項目施工環(huán)境復(fù)雜多變，可燃氣體泄漏、有毒有害氣體擴散、極端天氣等環(huán)境風(fēng)險易引發(fā)安全事故。AI技術(shù)通過多維度環(huán)境數(shù)據(jù)采集與智能分析，構(gòu)建全方位、立體化的環(huán)境安全防護網(wǎng)，實現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險實時預(yù)警與精準處置。

在氣體泄漏監(jiān)測中，在施工區(qū)域、儲罐區(qū)、管線鋪設(shè)區(qū)、設(shè)備接口等關(guān)鍵區(qū)域密集部署可燃氣體傳感器、有毒有害氣體傳感器，結(jié)合AI視覺識別技術(shù)（如識別氣體泄漏產(chǎn)生的霧狀特征、異常氣味擴散軌跡等），構(gòu)建“傳感器監(jiān)測+視覺識別”的雙重監(jiān)測體系，實時監(jiān)測氣體濃度變化與泄漏跡象。一旦濃度超標或檢測到泄漏跡象，AI系統(tǒng)立即發(fā)出聲光預(yù)警，同時結(jié)合風(fēng)向、風(fēng)速傳感器數(shù)據(jù)預(yù)判氣體擴散方向與影響范圍，自動劃定危險區(qū)域，通過移動端APP、現(xiàn)場廣播等渠道推送疏散指令至現(xiàn)場作業(yè)人員，指導(dǎo)有序撤離，避免人員中毒、爆炸等事故發(fā)生。

在極端天氣預(yù)警中，AI系統(tǒng)對接氣象部門權(quán)威數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境傳感器采集的風(fēng)速、雨量、溫度、濕度等實時數(shù)據(jù)，構(gòu)建極端天氣影響預(yù)判模型。提前預(yù)判暴雨、大風(fēng)、高溫、寒潮、雷電等極端天氣對施工的影響程度，針對高處、吊裝、動火等受天氣影響較大的高風(fēng)險作業(yè)，自動發(fā)出停工預(yù)警，指導(dǎo)項目開展針對性防范措施（如加固腳手架、遮蓋施工材料、轉(zhuǎn)移易燃易爆物資、搭建臨時防護設(shè)施等），降低極端天氣引發(fā)的安全風(fēng)險。

2.5 應(yīng)急處置智能賦能：提升突發(fā)事件應(yīng)對效率

石油化工建設(shè)項目一旦發(fā)生安全事故（如火災(zāi)、爆炸、氣體泄漏等），往往具有蔓延速度快、影響范圍廣、損失程度大等特點，應(yīng)急處置的及時性與專業(yè)性直接決定事故損失大小。AI技術(shù)通過應(yīng)急預(yù)警、智能調(diào)度、模擬推演等功能，為應(yīng)急處置提供全流程支撐，顯著提升突發(fā)事件應(yīng)對能力。

在事故預(yù)警階段，AI系統(tǒng)通過整合攝像頭、傳感器、智能穿戴設(shè)備等多終端數(shù)據(jù)，進行聯(lián)動分析與交叉驗證，快速判定事故類型（如火災(zāi)、爆炸、氣體泄漏等）、事故等級及影響范圍，自動觸發(fā)對應(yīng)等級的應(yīng)急響應(yīng)機制。同步向項目安全指揮中心、消防、醫(yī)療、環(huán)保等應(yīng)急部門推送預(yù)警信息，上報事故詳情（如事故位置、影響范圍、被困人員數(shù)量等），為應(yīng)急處置決策提供精準、及時的數(shù)據(jù)支撐，避免決策延誤。

在應(yīng)急調(diào)度階段，AI系統(tǒng)整合人員定位數(shù)據(jù)、設(shè)備分布數(shù)據(jù)、疏散通道數(shù)據(jù)、應(yīng)急物資儲備數(shù)據(jù)等核心資源信息，基于算法模型智能規(guī)劃最優(yōu)救援路線與人員疏散路線，指導(dǎo)救援人員快速抵達事故現(xiàn)場開展救援，組織作業(yè)人員有序撤離至安全區(qū)域；同時精準調(diào)配應(yīng)急物資（如滅火器、急救設(shè)備、防護用品、堵漏設(shè)備等），實時跟蹤物資使用情況與剩余庫存，實現(xiàn)應(yīng)急資源的高效利用，提升應(yīng)急調(diào)度效率與科學(xué)性。

在應(yīng)急推演階段，利用AI技術(shù)構(gòu)建事故模擬模型，基于項目實際場景與歷史事故數(shù)據(jù)，模擬不同類型、不同等級事故的發(fā)生過程、蔓延路徑與影響范圍。通過模擬推演，為項目制定科學(xué)合理的應(yīng)急處置預(yù)案提供數(shù)據(jù)支撐，優(yōu)化預(yù)案流程與處置措施；同時組織作業(yè)人員與應(yīng)急隊伍開展虛擬應(yīng)急演練，提升其應(yīng)急處置能力與協(xié)同配合能力，確保在真實事故發(fā)生時能夠快速響應(yīng)、科學(xué)處置，最大限度降低事故損失。

3 結(jié)論

中煤榆林煤化工二期項目作為大型石油化工建設(shè)項目的典型代表，依托陜西公司“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+危化安全生產(chǎn)系統(tǒng)”AI視頻分析子項的軟件系統(tǒng)與算法模型，結(jié)合項目實際安全管控需求，針對性設(shè)計了11類核心識別模型，包括安全帽佩戴識別、反光衣穿戴識別、五點式雙掛鉤安全帶檢測、人員倒地檢測、抽煙行為檢測、火焰煙霧識別、人臉識別、防護用具全項檢測、吊裝臂下人員闖入檢測、警戒帶識別（周界防范）、氧氣/乙炔瓶規(guī)范放置檢測等，實現(xiàn)了對施工現(xiàn)場關(guān)鍵安全風(fēng)險點的全面覆蓋。

系統(tǒng)部署后，結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境、氣候條件、時段變化等實際情況，持續(xù)開展模型再訓(xùn)練、再建模與再優(yōu)化工作，確保所有AI識別模型準確度穩(wěn)定達到90%以上，保障了系統(tǒng)應(yīng)用的可靠性。通過AI技術(shù)實現(xiàn)施工現(xiàn)場違規(guī)行為實時監(jiān)測，無縫對接數(shù)字化管理平臺APP，構(gòu)建起“智能識別-自動告警-指令推送-現(xiàn)場處置-結(jié)果反饋”的閉環(huán)管理流程，有效解決了傳統(tǒng)人工管理模式中存在的人員疲勞漏檢、僥幸心理作祟、責(zé)任心參差不齊，以及風(fēng)險行為手工錄入效率低、處置過程反饋滯后、事后溯源困難、無法實時統(tǒng)計分析等痛點問題，與傳統(tǒng)安全管理形成高效互補，構(gòu)建了“技術(shù)防控+人工管控”的雙重安全防線。

實踐證明，AI技術(shù)的深度應(yīng)用顯著提升了項目安全管理的智能化、精細化水平，有效降低了安全事故發(fā)生率，保障了項目安全管理高效運行，為石油化工類高風(fēng)險建設(shè)項目踐行“科技賦能，AI強安”理念提供了可復(fù)制、可推廣的實踐經(jīng)驗。未來，隨著AI技術(shù)的持續(xù)迭代（如深度學(xué)習(xí)算法優(yōu)化、邊緣計算技術(shù)應(yīng)用等），其在石油化工建設(shè)項目安全管理中的應(yīng)用場景將進一步拓展，與數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等技術(shù)的融合應(yīng)用將更加深入，有望推動行業(yè)安全管理體系實現(xiàn)更高質(zhì)量的升級，為石油化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展筑牢安全保障。

參考文獻

[1]《國務(wù)院安委會辦公室關(guān)于印發(fā)標本兼治遏制重特大事故工作指南的通知》（安委辦〔2016〕3號）

[2]《國務(wù)院安委會辦公室關(guān)于實施遏制重特大事故工作指南構(gòu)建雙重預(yù)防機制的意見》（安委辦〔2016〕11號）

[3]《全國安全生產(chǎn)專項整治三年行動計劃》（國務(wù)院安委辦〔2020〕）