Wdrożenie technologii cyfrowych w procesie kontroli przestrzegania wymogów bezpieczeństwa podczas prac w OOO "ZARUBEZHNEFT-dobycha Kharyaga"

W obiektach ZNDKh pracuje duża liczba pracowników (do 1000 na zmianę, z czego 150 to pracownicy ZNDKh), w tym z firm podwykonawczych. Jednocześnie głównym celem firmy jest zapobieganie wypadkom śmiertelnym i minimalizacja urazów przy pracy. Zdecydowana większość wypadków wynika z połączenia niebezpiecznych warunków i niebezpiecznych działań. Ogólnie rzecz biorąc, z roku na rok obserwuje się tendencję spadkową, ale wciąż odnotowuje się ich znaczną liczbę.

Społeczność profesjonalistów w dziedzinie HSE jako jedno z narzędzi analitycznych wykorzystuje „Piramidę wypadków” DuPont, opartą na statystykach zdarzeń. Według tej piramidy około 96% wypadków jest wynikiem nieostrożnego zachowania ludzi w miejscu pracy, a tylko 4% wynika z awarii sprzętu. Na każdy wypadek śmiertelny lub przypadek poważnego urazu przypada wiele mniejszych incydentów, zarówno z drobnymi obrażeniami, jak i bez nich.

Aby zapobiegać wypadkom śmiertelnym i urazom, skuteczny system HSE powinien koncentrować się na:

1. Zapobieganiu niebezpiecznym działaniom poprzez tworzenie i doskonalenie Systemu Zarządzania Bezpieczeństwem i Higieną Pracy.
2. Eliminowaniu niebezpiecznych warunków, w tym poprzez kontrolę techniczną.

Główna idea polega na wdrożeniu nowoczesnych technologii w proces wczesnego wykrywania przesłanek prowadzących do wypadków.

Biorąc pod uwagę ogólny trend cyfryzacji, w firmie ZNDKh przeprowadzono przegląd technologii, które można wykorzystać do zapewnienia bezpiecznych warunków pracy, a jako priorytetowy wyznaczono kierunek monitoringu wizyjnego i analityki wideo.

Podstawą systemów analityki wideo są algorytmy wizji komputerowej i głębokiego uczenia, które analizują strumień wideo w czasie rzeczywistym.

Główne funkcje analityki wideo to:

• Wczesne wykrywanie: Na przykład kamery mogą wykryć dym na etapie tlenia, jeszcze przed pojawieniem się otwartego ognia i zadziałaniem tradycyjnych czujek dymu lub ciepła.
• Duży obszar zasięgu: Jedna kamera może monitorować dużą otwartą przestrzeń, gdzie instalacja czujników punktowych jest nieskuteczna lub zbyt kosztowna.
• Dokładne pozycjonowanie: System precyzyjnie wskazuje miejsce wystąpienia sytuacji awaryjnej na planie obiektu, co pozwala na szybkie skierowanie sił i środków na miejsce zdarzenia.
• Integracja i analityka: System nie tylko wykrywa odchylenia od normalnego trybu pracy, ale może również stać się częścią kompleksowego systemu bezpieczeństwa: uruchamiać system ostrzegania, zarządzać systemem kontroli dostępu (odblokowywać wyjścia ewakuacyjne), włączać system oddymiania, przesyłać wideo do stanowiska ochrony w celu weryfikacji.
• Praca w trudnych warunkach: Niektóre systemy mogą być dostosowane do pracy w warunkach zapylenia, obecności gazów lub na zewnątrz, gdzie tradycyjne czujniki są bezużyteczne.

W celu rozszerzenia zasięgu monitorowania obiektów, oprócz stacjonarnych kamer wizyjnych, celowe jest wykorzystanie robotów patrolujących oraz dronów, wyposażonych w kamery wideo i czujniki.

Należy zauważyć, że podczas korzystania z proponowanych rozwiązań istnieje szereg ograniczeń, takich jak:

• Prywatność i etyka: Pracownicy mogą postrzegać system jako całkowitą inwigilację, co prowadzi do stresu i pogorszenia klimatu psychologicznego.
• Fałszywe alarmy: Algorytmy nie są idealne i czasami mogą się mylić.
• Wysoki koszt wdrożenia: Wymagane są inwestycje w sprzęt, oprogramowanie i integrację z istniejącymi procesami.
• Konieczność adaptacji: Algorytmy muszą być „uczone” pod kątem specyfiki konkretnej produkcji, co wymaga czasu i wiedzy eksperckiej.

Przeprowadzając benchmarking, ustaliliśmy, że rosyjski sektor naftowo-gazowy aktywnie zmierza w kierunku wdrażania rozwiązań cyfrowych w systemie zapewnienia bezpieczeństwa pracy.

1. Gazprom Neft na swoich złożach wykorzystuje drony i roboty naziemne do patrolowania rurociągów i wykrywania wycieków.
2. Rosneft realizuje zakrojony na szeroką skalę program wdrażania technologii cyfrowych. W zakładach firmy testowane są autonomiczne roboty do monitorowania sprzętu i gromadzenia danych.
3. LUKOIL wykorzystuje drony do monitorowania rurociągów naftowych oraz obiektów na lądzie i morzu.
4. Tatneft wdraża zrobotyzowane rozwiązania w swoich zakładach produkcyjnych, w tym systemy automatycznej kontroli i diagnostyki.

Zarubezhneft również korzysta z technologii cyfrowych. Na przykład od 2018 roku w ZNDKh prowadzony jest zdalny monitoring obiektów złoża Kharyaga i przyległego terytorium za pomocą dronów. Ten sposób inspekcji pozwala na uzyskanie informacji o stanie stref ochronnych odcinków rurociągów oraz środowiska naturalnego wokół terenów przemysłowych. Inspekcja z wykorzystaniem dronów znacznie skraca czas i nakłady pracy oraz umożliwia monitorowanie trudno dostępnych obszarów.

W firmie ZNDKh planowane jest wdrożenie systemu „Intellect”, poprzez implementację modułu bezpieczeństwa składającego się z następujących bloków:

1. Blok „Wykrywanie osób bez ŚOI”. Pozwala on na wykrycie osób bez środków ochrony indywidualnej oraz identyfikację nieprawidłowo założonych ŚOI.
2. Blok „Wykrywanie ognisk pożaru”. Analityka wideo rozpoznaje ogień i dym, wykorzystując algorytmy sztucznej inteligencji. W każdym scenariuszu operator systemu otrzyma wideo z miejsca prawdopodobnego pożaru i będzie mógł natychmiast ocenić sytuację.
3. Blok „Analiza zachowania ludzi” (monitorowanie stanu personelu). Oparta na sieciach neuronowych analityka wideo rozpoznaje na obrazie wideo pozycje ciała ludzi, które mogą świadczyć o potencjalnie niebezpiecznych sytuacjach. Na przykład, jeśli człowiek leży na podłodze lub na ziemi, jest to prawdopodobny znak, że potrzebuje pomocy. Może dojść do sytuacji, w której pracownik poczuje się źle w jednym z modułów produkcyjnych, gdzie przebywa sam. W takim przypadku wczesne wykrycie takiej osoby za pomocą systemu analityki wideo zapewni szybkie przybycie współpracowników na miejsce zdarzenia i udzielenie pierwszej pomocy. A terminowe udzielenie pierwszej pomocy może zapobiec śmierci, a także zmniejszyć dotkliwość skutków.

System bezpieczeństwa w obiektach produkcyjnych firmy nakazuje pracownikom trzymanie się poręczy. Analityka wideo pozwala na wykrywanie przypadków, gdy ten wymóg nie jest spełniany, i natychmiastowe powiadamianie o tym operatora systemu bezpieczeństwa.

Do systemu „Intellect” planowane jest podłączenie robota patrolującego oraz dronów wyposażonych w kamery wizyjne.

„Intellect” to wielofunkcyjna platforma oprogramowania do tworzenia kompleksowych systemów bezpieczeństwa, opracowana przez rosyjską firmę ITV. System ten integruje rozproszone systemy bezpieczeństwa: monitoring wizyjny, sygnalizację pożarową i włamaniową, system ochrony obwodowej oraz system kontroli dostępu (SKD) w jedną spójną infrastrukturę.

W ramach obecnie istniejącego systemu „Intellect” obiekty ZNDKh są wyposażone w 163 kamery wizyjne. Zasięg stref prowadzonych prac wynosi około 50%. Ponieważ obecna flota kamer nie obejmuje w pełni terenów produkcyjnych, zastosowanie robota patrolującego i dronów zintegrowanych z systemem „Intellect” pomoże rozszerzyć strefę kontroli obiektów.

Przykład wyświetlania informacji na ekranie operatora systemu, informującej o braku kasku u pracownika.

W wyniku wdrożenia tych rozwiązań firma osiągnie następujące korzyści:

• Zmniejszenie wskaźnika urazów przy pracy.
• Zwiększenie poziomu bezpieczeństwa obiektów.
• Obniżenie kosztów w dłuższej perspektywie.
• Efekt wizerunkowy.
• Fundament dla przyszłych innowacji.

Specjalistom HSE wdrażane rozwiązania pozwolą zaoszczędzić czas poświęcany na rutynowy monitoring obiektów, aby móc zająć się bardziej złożonymi zadaniami analitycznymi i kontrolą prac o wysokim stopniu ryzyka.

Wdrożenie omawianych technologii cyfrowych może stać się fundamentem dla innowacji w dziedzinie analityki wideo w przyszłości:

• Analityka 3D: Wykorzystanie kamer stereoskopowych lub lidarów* do budowy modelu 3D rozprzestrzeniania się dymu i ognia.
• Analityka predykcyjna (prognozująca): Systemy, które nie tylko wykrywają, ale także prognozują rozwój sytuacji na podstawie wielu danych.
• Zwiększenie dokładności i zmniejszenie liczby fałszywych alarmów dzięki bardziej złożonym architekturom sieci neuronowych.
• Głęboka integracja analityki wideo z dronami: Drony z kamerami termowizyjnymi i algorytmami sztucznej inteligencji do patrolowania dużych i trudno dostępnych terenów.
• Zastąpienie ludzi robotami w strefach niebezpiecznych.
• Stworzenie „Inteligentnego przedsiębiorstwa” opartego na współpracy robotów i ludzi.

* - Lidar to technologia teledetekcji, która wykorzystuje impulsy laserowe do pomiaru dokładnych odległości do obiektów i ich przestrzennego rozmieszczenia.

Wniosek: mimo istniejących trudności, analityka wideo i roboty to skuteczne narzędzie do zapewnienia bezpieczeństwa nowoczesnej produkcji, dlatego należy szukać możliwości ich wdrażania i wykorzystywania.

Kluczem do udanego wdrożenia jest otwartość i komunikacja z zespołem. Ważne jest, aby wyjaśnić, że celem systemu nie jest karanie, ale dbałość o życie i zdrowie pracowników. Wdrożeniu powinien towarzyszyć przegląd procedur, szkolenia oraz budowanie kultury bezpieczeństwa, w której technologie są pomocnikiem, a nie nadzorcą. Technologie cyfrowe w bezpieczeństwie to ewolucyjny krok od modelu reaktywnego do proaktywnego. Pozwala to ratować życie, chronić aktywa firmy i środowisko, a także podnieść wydajność produkcji na zupełnie nowy poziom.