Triển khai công nghệ kỹ thuật số trong kiểm soát tuân thủ an toàn lao động tại LLC "ZARUBEZHNEFT-dobycha Kharyaga"

Tại các cơ sở của ZNDKh, có một lượng lớn nhân viên làm việc (lên đến 1000 người mỗi ca, trong đó 150 người là nhân viên của ZNDKh), bao gồm cả các nhà thầu. Đồng thời, trọng tâm chính của công ty là ngăn chặn các trường hợp tử vong và giảm thiểu tai nạn lao động. Phần lớn các vụ tai nạn xảy ra do sự kết hợp giữa điều kiện nguy hiểm và hành vi nguy hiểm. Nhìn chung, qua từng năm, có xu hướng giảm các vụ tai nạn này, nhưng một số lượng đáng kể vẫn được ghi nhận.

Cộng đồng chuyên gia trong lĩnh vực HSE sử dụng "Tháp tai nạn" của DuPont, dựa trên thống kê sự cố, như một trong những công cụ phân tích. Theo tháp này, khoảng 96% các vụ tai nạn là hậu quả của hành vi bất cẩn của con người tại nơi làm việc và chỉ 4% xảy ra do lỗi thiết bị. Cứ mỗi trường hợp tử vong hoặc chấn thương nghiêm trọng thì có vô số sự cố nhỏ hơn, bao gồm chấn thương nhẹ hoặc không có chấn thương.

Để ngăn ngừa tử vong và thương tích, một hệ thống HSE hiệu quả phải hướng tới:

1. Ngăn chặn các hành vi nguy hiểm thông qua việc xây dựng và cải tiến Hệ thống quản lý HSE.
2. Loại bỏ các điều kiện nguy hiểm, bao gồm cả thông qua kiểm soát kỹ thuật.

Ý tưởng chính là áp dụng các công nghệ hiện đại vào quá trình phát hiện sớm các nguy cơ dẫn đến tai nạn.

Nắm bắt xu hướng số hóa toàn cầu, công ty ZNDKh đã tiến hành rà soát các công nghệ có thể được sử dụng để đảm bảo điều kiện làm việc an toàn và ưu tiên hàng đầu là lĩnh vực giám sát video và phân tích video.

Cốt lõi của hệ thống phân tích video là các thuật toán thị giác máy tính và học sâu, giúp phân tích luồng video theo thời gian thực.

Các chức năng chính của phân tích video bao gồm:

• Phát hiện sớm: Ví dụ, camera có thể phát hiện khói ở giai đoạn âm ỉ, ngay cả trước khi xuất hiện ngọn lửa và trước khi các thiết bị báo khói hoặc báo nhiệt truyền thống được kích hoạt.
• Vùng phủ sóng rộng: Một camera có thể giám sát một không gian mở rộng lớn, nơi việc lắp đặt các cảm biến điểm không hiệu quả hoặc quá tốn kém.
• Định vị chính xác: Hệ thống chỉ ra chính xác vị trí xảy ra tình huống khẩn cấp trên sơ đồ cơ sở, cho phép nhanh chóng điều động lực lượng và phương tiện đến hiện trường.
• Tích hợp và phân tích: Hệ thống không chỉ phát hiện các sai lệch so với hoạt động bình thường mà còn có thể trở thành một phần của hệ thống an ninh toàn diện: kích hoạt hệ thống cảnh báo, quản lý hệ thống kiểm soát ra vào (mở khóa lối thoát hiểm), bật hệ thống hút khói, truyền video đến trạm bảo vệ để xác minh.
• Hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt: Một số hệ thống có thể được điều chỉnh để hoạt động trong môi trường nhiều bụi, khí độc hoặc ngoài trời, nơi các cảm biến truyền thống trở nên vô dụng.

Để mở rộng phạm vi giám sát các cơ sở, ngoài các camera giám sát cố định, việc sử dụng robot tuần tra và UAV được trang bị camera video và cảm biến là rất hợp lý.

Cần lưu ý rằng trong quá trình sử dụng các giải pháp được đề xuất, có một số hạn chế nhất định, chẳng hạn như:

• Quyền riêng tư và đạo đức: Người lao động có thể coi hệ thống này là sự giám sát toàn diện, dẫn đến căng thẳng và ảnh hưởng đến tâm lý làm việc.
• Báo động giả: Các thuật toán không hoàn hảo và đôi khi có thể mắc lỗi.
• Chi phí triển khai cao: Đòi hỏi đầu tư vào thiết bị, phần mềm và tích hợp vào các quy trình hiện có.
• Yêu cầu thích ứng: Các thuật toán cần được "đào tạo" theo đặc thù của từng cơ sở sản xuất, đòi hỏi thời gian và chuyên môn.

Qua quá trình đối chuẩn, chúng tôi nhận thấy rằng ngành dầu khí Nga đang tích cực tiến tới việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật số vào hệ thống đảm bảo an toàn lao động.

1. Gazprom Neft sử dụng máy bay không người lái và robot mặt đất tại các mỏ của mình để tuần tra đường ống và phát hiện rò rỉ.
2. Rosneft đang thực hiện một chương trình quy mô lớn nhằm triển khai các công nghệ kỹ thuật số. Tại các cơ sở của công ty, robot tự hành đang được thử nghiệm để giám sát thiết bị và thu thập dữ liệu.
3. LUKOIL sử dụng máy bay không người lái để giám sát các đường ống dẫn dầu và các cơ sở trên đất liền cũng như trên biển.
4. Tatneft đang triển khai các giải pháp robot hóa tại các cơ sở sản xuất của mình, bao gồm cả hệ thống kiểm soát và chẩn đoán tự động.

Zarubezhneft cũng sử dụng các công nghệ kỹ thuật số. Ví dụ, từ năm 2018, ZNDKh đã thực hiện giám sát từ xa các cơ sở tại mỏ Kharyaga và khu vực lân cận bằng UAV. Phương pháp khảo sát này cho phép thu thập thông tin về tình trạng của các khu vực bảo vệ đường ống và môi trường tự nhiên xung quanh các khu công nghiệp. Việc kiểm tra bằng UAV giúp giảm đáng kể thời gian và chi phí lao động, đồng thời cho phép giám sát các khu vực khó tiếp cận.

Công ty ZNDKh dự kiến sẽ triển khai hệ thống "Intellect", tích hợp một mô-đun an toàn bao gồm các khối sau:

1. Khối "Phát hiện người không mặc PPE". Khối này cho phép phát hiện những người không sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân và xác định việc mặc PPE không đúng cách.
2. Khối "Phát hiện nguồn cháy". Phân tích video nhận diện lửa và khói bằng các thuật toán trí tuệ nhân tạo. Trong bất kỳ tình huống nào, người vận hành hệ thống sẽ nhận được video từ vị trí có khả năng xảy ra hỏa hoạn và có thể đánh giá tình hình ngay lập tức.
3. Khối "Phân tích hành vi con người" (giám sát tình trạng nhân sự). Phân tích video bằng mạng nơ-ron nhận diện các tư thế của con người trên hình ảnh video có thể cho thấy các tình huống nguy hiểm tiềm ẩn. Ví dụ, nếu một người nằm trên sàn hoặc trên mặt đất, đó là dấu hiệu có khả năng họ cần được giúp đỡ. Có thể xảy ra tình huống một nhân viên cảm thấy không khỏe trong một mô-đun sản xuất nào đó khi họ đang ở một mình. Trong trường hợp đó, việc phát hiện kịp thời người này thông qua hệ thống phân tích video sẽ đảm bảo các đồng nghiệp nhanh chóng đến hiện trường và sơ cứu. Việc sơ cứu kịp thời có thể ngăn ngừa tử vong và giảm mức độ nghiêm trọng của hậu quả.

Hệ thống an toàn tại các cơ sở sản xuất của công ty yêu cầu nhân viên phải bám vào tay vịn. Phân tích video cho phép phát hiện các trường hợp không tuân thủ yêu cầu này và thông báo ngay cho người vận hành hệ thống an toàn.

Dự kiến sẽ kết nối robot tuần tra và UAV được trang bị camera giám sát vào hệ thống "Intellect".

"Intellect" là một nền tảng phần mềm đa chức năng để tạo ra các hệ thống an ninh toàn diện, được phát triển bởi công ty ITV của Nga. Hệ thống này hợp nhất các hệ thống an ninh riêng lẻ: giám sát video, báo cháy và báo động an ninh, hệ thống bảo vệ vành đai, hệ thống kiểm soát ra vào thành một cơ sở hạ tầng duy nhất.

Trong khuôn khổ hệ thống "Intellect" hiện tại, các cơ sở của ZNDKh được trang bị 163 camera giám sát. Mức độ bao phủ các khu vực làm việc đạt khoảng 50%. Vì hệ thống camera hiện tại không bao phủ hoàn toàn các khu vực sản xuất, việc sử dụng robot tuần tra và UAV tích hợp vào hệ thống "Intellect" sẽ giúp mở rộng vùng kiểm soát của các cơ sở.

Ví dụ về thông tin hiển thị trên màn hình của người vận hành hệ thống, thông báo về việc nhân viên không đội mũ bảo hiểm.

Kết quả của việc thực hiện các giải pháp này sẽ mang lại những hiệu quả sau cho công ty:

• Giảm tỷ lệ tai nạn lao động.
• Nâng cao mức độ an toàn của các cơ sở.
• Giảm chi phí trong dài hạn.
• Hiệu ứng danh tiếng.
• Nền tảng cho những đổi mới trong tương lai.

Đối với các chuyên gia HSE, các giải pháp được triển khai sẽ giúp giải phóng thời gian dành cho việc giám sát cơ sở thường quy, để giải quyết các nhiệm vụ phân tích phức tạp hơn và kiểm soát các công việc có rủi ro cao.

Việc triển khai các công nghệ kỹ thuật số đang được xem xét có thể trở thành nền tảng cho những đổi mới về phân tích video trong tương lai:

• Phân tích 3D: Sử dụng camera âm thanh nổi hoặc LiDAR* để xây dựng mô hình 3D về sự lan truyền của khói và lửa.
• Phân tích dự đoán: Các hệ thống không chỉ phát hiện mà còn dự báo diễn biến của tình huống dựa trên nhiều dữ liệu.
• Cải thiện độ chính xác và giảm báo động giả nhờ các kiến trúc mạng nơ-ron phức tạp hơn.
• Tích hợp sâu phân tích video với máy bay không người lái: UAV trang bị camera ảnh nhiệt và thuật toán trí tuệ nhân tạo để tuần tra các khu vực rộng lớn và khó tiếp cận.
• Thay thế con người bằng robot trong các khu vực nguy hiểm.
• Xây dựng "Doanh nghiệp thông minh" dựa trên sự hợp tác giữa robot và con người.

* - LiDAR là công nghệ viễn thám sử dụng các xung laser để đo khoảng cách chính xác đến các vật thể và vị trí không gian của chúng.

Kết luận: Mặc dù còn những khó khăn hiện tại, phân tích video và robot là những công cụ hiệu quả để đảm bảo an toàn trong sản xuất hiện đại, và cần phải tìm kiếm các cơ hội để triển khai và sử dụng chúng.

Chìa khóa để triển khai thành công là sự cởi mở và giao tiếp với tập thể. Điều quan trọng là phải giải thích rằng mục đích của hệ thống không phải là trừng phạt, mà là quan tâm đến tính mạng và sức khỏe của nhân viên. Việc triển khai phải đi kèm với việc xem xét lại các quy trình, đào tạo và xây dựng văn hóa an toàn, nơi công nghệ là người trợ giúp chứ không phải là người giám sát. Công nghệ kỹ thuật số trong an toàn là một bước tiến hóa từ mô hình phản ứng sang mô hình chủ động. Điều này cho phép cứu sống con người, bảo vệ tài sản của công ty và môi trường, đồng thời đưa hiệu quả sản xuất lên một tầm cao hoàn toàn mới.