Implementazione delle tecnologie digitali nel controllo della sicurezza sul lavoro presso LLC "ZARUBEZHNEFT-Dobycha Kharyaga"

Presso gli impianti di ZNDKh lavora un gran numero di dipendenti (fino a 1000 per turno, di cui 150 dipendenti diretti di ZNDKh), inclusi quelli delle aziende appaltatrici. L'obiettivo principale dell'azienda è prevenire gli infortuni mortali e ridurre al minimo gli infortuni sul lavoro. La stragrande maggioranza degli incidenti si verifica a causa di una combinazione di condizioni pericolose e azioni non sicure. In generale, di anno in anno si osserva una tendenza alla loro diminuzione, ma se ne registra ancora un numero significativo.

La comunità professionale nel campo HSE utilizza, come uno degli strumenti analitici, la "Piramide degli infortuni" di DuPont, basata sulle statistiche degli incidenti. Secondo questa piramide, circa il 96% degli incidenti è conseguenza di comportamenti imprudenti delle persone sul posto di lavoro e solo il 4% si verifica a causa di malfunzionamenti delle attrezzature. Per ogni infortunio mortale o grave, si verificano numerosi incidenti minori, sia con lesioni lievi che senza lesioni.

Per prevenire infortuni mortali e lesioni, un sistema HSE efficace deve mirare a:

1. Prevenire le azioni pericolose attraverso la creazione e il miglioramento del Sistema di Gestione HSE.
2. Eliminare le condizioni pericolose, anche attraverso il controllo tecnico.

L'idea principale è quella di implementare tecnologie moderne nel processo di rilevamento precoce dei presupposti degli incidenti.

Considerando la tendenza generale verso la digitalizzazione, l'azienda ZNDKh ha condotto una revisione delle tecnologie utilizzabili per garantire condizioni di lavoro sicure, individuando come prioritaria l'area della videosorveglianza e dell'analisi video.

Alla base dei sistemi di analisi video ci sono algoritmi di visione artificiale e deep learning che analizzano il flusso video in tempo reale.

Le funzioni principali dell'analisi video sono:

• Rilevamento precoce: Ad esempio, le telecamere possono rilevare il fumo nella fase di combustione lenta, prima ancora della comparsa di fiamme libere e dell'attivazione dei tradizionali rilevatori di fumo o calore.
• Ampia area di copertura: Una singola telecamera può monitorare un ampio spazio aperto dove l'installazione di sensori puntuali risulta inefficace o troppo costosa.
• Posizionamento preciso: Il sistema indica esattamente il luogo dell'emergenza sulla planimetria dell'impianto, consentendo di inviare rapidamente personale e mezzi sul posto.
• Integrazione e analisi: Il sistema non solo rileva le deviazioni dal normale funzionamento, ma può anche diventare parte di un sistema di sicurezza integrato: attivare il sistema di allarme, gestire il controllo accessi (sbloccare le uscite di emergenza), attivare il sistema di estrazione fumi e trasmettere il video alla centrale operativa per la verifica.
• Funzionamento in condizioni difficili: Alcuni sistemi possono essere adattati per funzionare in ambienti polverosi, con presenza di gas o all'aperto, dove i sensori tradizionali sono inutili.

Per ampliare la copertura degli impianti, oltre alle telecamere di videosorveglianza fisse, è opportuno utilizzare robot ispettori e droni dotati di videocamere e sensori.

Va notato che l'utilizzo delle soluzioni proposte presenta alcune limitazioni, come:

• Privacy ed etica: I lavoratori potrebbero percepire il sistema come una sorveglianza totale, causando stress e compromettendo il clima psicologico.
• Falsi allarmi: Gli algoritmi non sono perfetti e a volte possono commettere errori.
• Alti costi di implementazione: Sono necessari investimenti in hardware, software e integrazione nei processi esistenti.
• Necessità di adattamento: Gli algoritmi devono essere "addestrati" per le specificità della singola produzione, il che richiede tempo e competenze.

Effettuando un benchmarking, abbiamo scoperto che il settore petrolifero e del gas russo si sta muovendo attivamente verso l'implementazione di soluzioni digitali nel sistema di sicurezza sul lavoro.

1. "Gazprom Neft" utilizza droni e robot terrestri nei propri giacimenti per pattugliare le condutture e rilevare perdite.
2. "Rosneft" sta implementando un programma su larga scala per l'introduzione di tecnologie digitali. Presso gli impianti dell'azienda sono in corso test di robot autonomi per il monitoraggio delle attrezzature e la raccolta dati.
3. "LUKOIL" utilizza droni per il monitoraggio di oleodotti e impianti onshore e offshore.
4. "Tatneft" sta introducendo soluzioni robotizzate nei propri impianti produttivi, inclusi sistemi di controllo e diagnostica automatici.

Anche "Zarubezhneft" utilizza tecnologie digitali. Ad esempio, dal 2018, ZNDKh effettua il monitoraggio a distanza degli impianti del giacimento di Kharyaga e del territorio circostante tramite droni. Questo metodo di ispezione consente di ottenere informazioni sullo stato delle zone di sicurezza dei tratti di conduttura e dell'ambiente naturale attorno ai siti industriali. L'ispezione con i droni riduce significativamente i tempi e i costi di manodopera, consentendo il monitoraggio di aree difficilmente accessibili.

L'azienda ZNDKh prevede di implementare il sistema "Intellect", introducendo un modulo di sicurezza composto dai seguenti blocchi:

1. Blocco "Rilevamento di persone senza DPI". Consente di individuare le persone sprovviste di Dispositivi di Protezione Individuale e di identificare i DPI indossati in modo errato.
2. Blocco "Rilevamento focolai di incendio". L'analisi video riconosce fuoco e fumo utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale. In ogni scenario, l'operatore del sistema riceverà un video dal luogo del probabile incendio e potrà valutare immediatamente la situazione.
3. Blocco "Analisi del comportamento umano" (monitoraggio dello stato del personale). L'analisi video basata su reti neurali riconosce nell'immagine video le posture delle persone che potrebbero indicare situazioni potenzialmente pericolose. Ad esempio, se una persona è sdraiata sul pavimento o a terra, è un probabile segno che ha bisogno di aiuto. Potrebbe verificarsi una situazione in cui un lavoratore si sente male in uno dei moduli produttivi in cui si trova da solo. In tal caso, il rilevamento tempestivo di questa persona tramite il sistema di analisi video garantirà il rapido arrivo dei colleghi sul posto e la prestazione del primo soccorso. E un primo soccorso tempestivo può prevenire un esito fatale, oltre a ridurre la gravità delle conseguenze.

Il sistema di sicurezza negli impianti produttivi dell'azienda impone ai lavoratori di tenersi ai corrimano. L'analisi video consente di rilevare i casi in cui questo requisito non viene rispettato e di avvisare immediatamente l'operatore del sistema di sicurezza.

È previsto il collegamento al sistema "Intellect" di un robot ispettore e di droni dotati di telecamere di videosorveglianza.

"Intellect" è una piattaforma software multifunzionale per la creazione di sistemi di sicurezza integrati, sviluppata dall'azienda russa ITV. Questo sistema unisce sistemi di sicurezza disparati: videosorveglianza, allarme antincendio e antintrusione, protezione perimetrale, sistema di controllo accessi in un'unica infrastruttura.

Nell'ambito dell'attuale sistema "Intellect", gli impianti di ZNDKh sono dotati di 163 telecamere di videosorveglianza. La copertura delle aree di lavoro è di circa il 50%. Poiché l'attuale flotta di telecamere non copre completamente i siti produttivi, l'uso di un robot ispettore e di droni integrati nel sistema "Intellect" aiuterà ad ampliare l'area di controllo degli impianti.

Esempio di visualizzazione delle informazioni sullo schermo dell'operatore di sistema, che segnala l'assenza del casco sul lavoratore.

A seguito dell'implementazione di queste soluzioni, l'azienda otterrà i seguenti effetti:

• Riduzione del tasso di infortuni sul lavoro.
• Aumento del livello di sicurezza degli impianti.
• Riduzione dei costi a lungo termine.
• Effetto reputazionale.
• Basi per future innovazioni.

Per gli specialisti HSE, le soluzioni implementate permetteranno di liberare il tempo impiegato nel monitoraggio di routine degli impianti, per dedicarsi a compiti analitici più complessi e al controllo di lavori ad alto rischio.

L'implementazione delle tecnologie digitali in esame può diventare la base per future innovazioni nel campo dell'analisi video:

• Analisi 3D: Utilizzo di telecamere stereo o LiDAR* per costruire un modello 3D della propagazione di fumo e fuoco.
• Analisi predittiva: Sistemi che non solo rilevano, ma prevedono anche l'evoluzione della situazione sulla base di molteplici dati.
• Miglioramento della precisione e riduzione dei falsi allarmi grazie ad architetture di reti neurali più complesse.
• Profonda integrazione dell'analisi video con i droni: UAV con termocamere e algoritmi di intelligenza artificiale per il pattugliamento di aree vaste e difficilmente accessibili.
• Sostituzione delle persone con robot in zone pericolose.
• Creazione di una "Fabbrica Intelligente" basata sulla collaborazione tra robot e persone.

* - Il LiDAR è una tecnologia di telerilevamento che utilizza impulsi laser per misurare le distanze esatte dagli oggetti e la loro disposizione spaziale.

Conclusione: nonostante le difficoltà esistenti, l'analisi video e i robot sono uno strumento efficace per garantire la sicurezza nella produzione moderna ed è necessario cercare opportunità per la loro implementazione e il loro utilizzo.

La chiave per un'implementazione di successo è l'apertura e la comunicazione con il personale. È importante spiegare che l'obiettivo del sistema non è punire, ma prendersi cura della vita e della salute dei dipendenti. L'implementazione deve essere accompagnata da una revisione delle procedure, formazione e creazione di una cultura della sicurezza, in cui la tecnologia è un assistente e non un sorvegliante. Le tecnologie digitali nella sicurezza rappresentano un passo evolutivo da un modello reattivo a uno proattivo. Ciò consente di salvare vite umane, preservare i beni aziendali e l'ambiente, oltre a portare l'efficienza produttiva a un livello fondamentalmente nuovo.