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人工智能技术在安全生产与应急管理中的地位与作用

2025年05月09日 23:40:30 来源:中国城市网

(刘桂法 山东省应急管理咨询专家、正高级工程师、第七届山东科普奖先进个人、山东省应急管理厅原二级巡视员)

安全生产关系着人民的生命财产安全以及社会的和谐稳定,应急管理则是应对突发事件、减轻灾害损失的关键举措。在现代生产系统日益复杂、突发事件愈发难以预测的背景下,传统安全生产管理和应急管理模式面临着诸多挑战。而人工智能作为前沿科技,凭借其卓越的数据处理、分析与学习能力,为安全生产和应急管理领域带来了新的变革契机。中国石化积极拥抱人工智能发展潮流,大力实施“AI+”专项行动,加快数智化转型步伐,全力推动传统石化产业转型升级,在行业内树起智能化发展的新标杆,其在油气勘探开发、炼化生产、油品销售等环节均取得了显著成效,为产业发展提供了宝贵经验。

一、人工智能技术在安全生产领域的地位与作用

(一)风险评估与预测

通过对大量历史事故数据、生产过程数据以及外部环境数据等的深度学习和分析,人工智能可以建立更加准确的风险评估模型,识别出生产过程中的潜在风险因素,并对其发展趋势进行预测,提前发出预警信号,使企业能够及时采取措施加以防范。

(二)智能监控与预警

利用图像识别、传感器融合等技术,人工智能能够实现对生产现场的全方位、实时智能监控。它可以自动识别人员的不安全行为、设备的异常状态以及环境的危险因素等,并及时发出预警信息。

(三)设备故障诊断与健康管理

基于机器学习算法和大数据分析,人工智能可以对设备的运行状态进行实时监测和诊断,准确判断设备是否存在故障以及故障的类型和部位。通过对设备历史数据和实时数据的分析,还可以实现对设备的健康管理,预测设备的剩余使用寿命,为企业制定合理的设备维护计划提供依据,提高设备的可靠性和运行效率,降低设备故障导致的安全生产风险。

(四)安全培训与教育

人工智能可以为员工提供个性化的安全培训方案,根据员工的岗位特点、技能水平和培训需求,生成针对性的培训内容和课程。同时,利用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等技术,构建逼真的虚拟生产环境和事故场景,让员工在虚拟环境中进行模拟操作和应急演练,提高员工的安全意识和应急反应能力,增强培训效果和实用性。

二、人工智能技术在应急管理领域的地位与作用

(一)应急指挥与决策支持

人工智能技术可以为应急指挥人员提供科学的决策支持,通过对突发事件的相关数据进行快速分析和处理,如灾害的类型、规模、影响范围、发展趋势等,结合地理信息系统(GIS)、专家知识库等资源,为应急指挥人员提供多种应急处置方案和建议,并对不同方案的效果进行评估和预测,帮助指挥人员做出更加科学、合理的决策,提高应急指挥的效率和准确性。

(二)灾害监测与预警

利用卫星遥感、物联网传感器、气象监测设备等收集大量的环境数据和灾害信息,人工智能算法能够对这些数据进行实时分析和处理,及时发现灾害的发生迹象,并准确预测灾害的发展趋势和影响范围,提前发布预警信息,使相关部门和人员能够及时采取防范措施,减少灾害造成的损失。

(三)应急资源调配

在突发事件发生后,人工智能可以根据灾害的严重程度、受灾区域的分布以及应急资源的库存情况等,快速制定出最优的应急资源调配方案,实现对人力、物力、财力等应急资源的合理调配和高效利用。通过智能调度系统,可以实时跟踪应急资源的运输和使用情况,及时调整调配方案,确保应急资源能够及时、准确地送达受灾现场,提高应急救援的效率和效果。

(四)应急通信与信息管理

在应急救援过程中,通信畅通和信息共享至关重要。人工智能技术可以实现对应急通信网络的智能管理和优化,保障通信的稳定性和可靠性。同时,通过自然语言处理技术和数据挖掘技术,对大量的应急信息进行快速分类、整理和分析,提取关键信息,实现信息的高效共享和传递,为应急救援工作提供及时、准确的信息支持。

(五)应急救援机器人与智能装备应用

人工智能驱动的应急救援机器人和智能装备可以在危险环境或复杂灾害现场代替救援人员执行搜索、救援、排险等任务,降低救援人员的风险。

三、典型行业的人工智能应用场景

(一)煤矿

掘进作业序列智能监测系统利用 AI 技术对作业人员动作进行智能识别和分析,结合传感器和设备运行状态数据,实现对掘进作业的实时监控,及时发出告警,提醒掘进队长采取相应措施,甚至联动停机,以确保作业的规范性和质量,降低安全风险。

(二)非煤矿山

部署矿山工业互联网平台,依托 5G、融合 IP 工业网、WiFi6 等技术实现矿山网络全覆盖,部署云平台及数据中心进行大数据综合管理、分析和应用,可实现井下固定设施无人化运行、移动设备地表远程控制,减少井下作业人员。

(三)危险化学品

远程监控与预警系统与大数据分析相结合,建立预测性模型。通过对历史数据的深度学习和模式识别,系统能预测潜在的安全风险,提前进行预防性维护。定位与追踪技术实时获取危化品的位置信息,确保其在仓库内的移动轨迹可追溯。

(四)冶金有色企业

通过自动化设备和机械臂的使用,实现地下作业的自动化或半自动化。例如,在采矿过程中,利用自动化设备执行挖掘、运输和堆积矿石的任务,减少人工劳动,提升作业效率。

(五)电力企业

利用人工智能算法对电力系统运行数据进行实时监测和分析,实现对设备故障的早期预警和诊断。通过对电力负荷的预测和优化调度,提高电网运行的稳定性和可靠性。

(六)建筑施工企业

通过图像识别和传感器融合技术,实现对施工现场的智能监控和安全管理。例如,自动识别施工人员是否正确佩戴安全帽、安全带等防护装备,监测施工现场的塔吊运行状态、深基坑的变形情况等环境参数,及时发现安全隐患并发出预警。

(七)有限空间作业

利用气体传感器和人工智能算法,实时监测有限空间内的气体浓度,如氧气、一氧化碳、硫化氢等,及时预警气体浓度异常。通过视频监控和人员定位技术,确保作业人员的安全。

四、典型人工智能项目案例

(一)应急管理部“久安”大模型

2024 年 8 月,应急管理部发布应急管理领域的“久安”AI 大模型,以科技创新发展落实全面深化改革,全力推动新质生产力赋能形成应急管理新质战斗力。2025 年 3 月,“久安”大模型完成对 DeepSeek 满血版的集成,并面向全国应急管理系统开放使用。该模型吸收危险化学品、煤矿、森林火灾和安全生产执法等业务领域海量专业知识,依托国产大模型和应急云基础算力进行增强训练,能够从大量视频监控中自动筛选危化企业厂区人员聚集、工贸企业作业场所粉尘积聚、强降雨地区城市内涝等安全风险,帮助基层执法人员轻松实现拍照识别隐患和制作检查清单,智能辅助危化品和森林火灾应急处置,满足应急管理人员问知识、问数据、问图像、问视频等多种需求,有效提升了监测预警、监管执法、应急救援和辅助决策方面的科技支撑能力。

(二)南宁市“AI+安全生产”系统

2025 年,南宁市“数智应急”建设之“AI+安全生产”场景应用现场会召开,“AI+安全生产”智能应用系统上线。南宁成为广西首个上线该系统的城市,标志着开启“数据要素+人工智能+数智应急”的应急管理新模式。此次上线的“AI+安全生产”智能应用系统,以科技赋能安全生产,推动安全生产从“人海战术”向“智能预警”转变。该系统结合本地产业特点,融合人工智能、大数据等核心技术,通过“AI 视觉识别”“AI 风险监测预警”等功能,覆盖矿山、危化、工贸、建筑施工等重点行业领域,帮助行业主管部门和企业更有效地监测、预警,并应对潜在的安全风险。在实际应用中,“AI+安全生产”智能应用系统可实现 24 小时不间断风险监测预警。如在企业生产作业现场,该系统能自动识别安全隐患,针对未佩戴安全帽、违规操作等行为,一旦发现异常立即发出警报,秒级生成隐患报告并启动闭环管理流程,迅速将信息推送给相关管理人员,以便及时处理。在建筑施工场景下,能对高处作业、机械操作等危险行为进行精准监测,有效预防事故发生。“AI 风险监测预警”功能让工业摄像头升级为 24 小时值守的“智能哨兵”,实现风险自动辨识、隐患实时推送,相较传统人工巡检,可降低 90%巡检成本,隐患响应速度提升至 10 秒内,重大风险闭环整改率达 100%,整改周期缩短 70%。南宁市应急管理局相关负责人表示,“AI+安全生产”智能应用系统在南宁正式上线,不仅为监管部门装上“千里眼”,更推动企业安全管理轻量化转型;对企业而言,通过智能化风险预判,企业可提前消除隐患,减少人为失误导致的事故风险。

(三)其他典型案例

中国石化 积极拥抱人工智能发展潮流,大力实施“AI+”专项行动,加快数智化转型步伐。在关键技术领域,加大行业大模型、算力优化等方面研发投入;在培育新动能方面,聚焦战略意义强、经济收益高的高价值场景,加快在科研、生产、经营等关键业务领域布局和突破;在数据资源建设方面,破解数据难题,构建行业高质量数据集。例如,在油气勘探开发业务中,借数据模型与人工智能技术精准预测油气藏,提高开采效率;炼化企业融合大小模型和机理模型提升智能工厂运营水平;油品销售企业发布智能加油机器人和 AI 数字员工,提升客户加油的便捷性和服务体验。

华为 发布的“智慧大应急”解决方案,面向城市生命线、公共安全、生产安全和自然灾害四大领域,构建了大应急一张网+大应急一中枢+N 个专题应用和行业应用的业务框架。在危险化学品管理场景下,以 5G、AI、鸿蒙等技术为基础,支撑政府全面排查风险隐患底数,强化跨部门合作;在森林防火场景下,利用主动感知和大模型二次识别,实现对森林区域的精准监测;在城市内涝场景下,全面监测水库、河湖等水位,建立城市防内涝数据模型,提高城市防汛的决策响应速度和应急救援效率。

中国移动 以“智焕新生,共创 AI+应急新时代”为主题,展示人工智能赋能防灾减灾救灾的实践成效。在内蒙古鄂尔多斯文玉煤矿,基于“九天”工业大模型打造的 AI 智能体,覆盖 70 余个场景,减少巡检成本 30%,降低人力成本 50%,提升采煤效能 10%;在辽宁盘锦辽东湾化工园区,运用智慧化工园区综合管理平台,将多家重大危险源企业等纳入监管,提升安全管理水平;在广东,应急指挥人员可通过应急管理人口热力智慧应用实时监测全省人口,协助渔船归港避险,支持转移灾民。

中国联通 在智慧应急领域推出基于元景大模型的智慧应急解决方案,在人员异常行为监测、风险识别等关键场景表现出色。其安全生产智能管控平台以“双重预防+标准化”为核心,涵盖重大危险源实时监测与预警等功能;智慧消安防平台融合区域监控等硬件,构建“云、边、端”一体化解决方案;城市安全风险综合监测预警平台实时收集动态分析风险数据,促进跨部门协同处置。

人工智能技术在安全生产和应急管理领域具有不可替代的重要地位和关键作用。随着人工智能技术的不断发展和完善,其在安全生产和应急管理领域的应用将更加广泛深入,为保障人民生命财产安全、维护社会稳定发挥更大作用。

责任编辑:韩利
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