Pelnas:
- Supratimas, kur AI palaiko sveikatos saugos ir aplinkos (HSE) ir procesų saugą bei saugai svarbių sprendimų ribas
- Galimybė nustatyti AI dujų nuotėkio, H2S poveikio, aliarmo valdymo ir įvykių duomenų analizės metu
- Galimybė išbandyti saugumui svarbią AI išvestį naudojant nepriklausomus saugos sluoksnius, standartus ir žmogaus patikrinimą
Nafta ir dujos veikia su savaime pavojingomis medžiagomis: degiais angliavandeniliais, aukštu slėgiu, nuodingomis dujomis. Viena klaida; gali sukelti gaisrą, sprogimą, apsinuodijimą arba ekologinę nelaimę. Štai kodėl HSE (sveikata, sauga, aplinka) ir procesų sauga yra kiekvieno sektoriaus sprendimo priešakyje. Proceso sauga – tai disciplina, orientuota į nekontroliuojamo pavojingų medžiagų išmetimo prevenciją; Skirtingai nuo asmeninės darbo saugos (paslydimo ir kritimo), jis skirtas didelio masto nelaimėms (pvz., Piper Alpha, Deepwater Horizon). Šiame skyriuje aptariame, kur dirbtinis intelektas gali padėti HSE ir – svarbiausia – kur vien jo niekada neužtenka. Pagrindinis šio bloko principas: saugumui svarbios funkcijos yra pagrįstos ne vienu AI modeliu, o nepriklausomomis, daugiasluoksnėmis apsaugos sistemomis (gynė gynyba).
HSE ir procesų saugos koncepcijos
- Pavojaus ir kt. rizika: Galimos žalos pavojus (degios dujos); Rizika yra tos žalos atsiradimo tikimybė × jos sunkumas. Saugumas yra rizikos sumažinimas iki priimtino lygio.
- HAZOP (pavojaus ir veikimo tyrimas): sistemingas proceso nuskaitymas su klausimu „kas gali nutikti?
- LOPA (Apsaugos sluoksnių analizė): metodas, įvertinantis, kiek nepriklausomų apsaugos nuo grėsmių sluoksnių yra ir ar jų pakanka.
- SIS (Safety Instrumented System): nepriklausoma sistema, kuri automatiškai padaro procesą saugų iškilus pavojui (pavyzdžiui, avarinio išjungimo atveju). Tai sąmoningai paprasta, patikrinama ir atskirta nuo įprasto valdymo.
- H2S (vandenilio sulfidas): mirtinai nuodingos dujos, randamos „rūgščiuose“ laukuose, kvepiančios kaip supuvę kiaušiniai, bet paralyžiuojančios uoslę esant didelėms koncentracijoms.
- Signalizacijos nuovargis (signalizacijos užtvindymas): operatorių vienu metu pribloškia per daug aliarmų ir jis praleidžia svarbius.
Atsargiai: Saugumo instrumentinės sistemos (SIS) sąmoningai laikomos nepriklausomos nuo dirbtinio intelekto. Avarinis uždarymo vožtuvas veikia pagal paprastą, patikrintą logiką, o ne pagal sudėtingą modelį, kuris sako „tikriausiai saugus“. AI nepakeičia šių sluoksnių; Geriausiu atveju tai gali būti išankstinio įspėjimo sluoksnis, kuris juos maitina.
Kur AI gali padėti HSE
AI vaidmuo HSE remia ir vadovauja, o ne pats saugumo sprendimas:
- Signalizacijos valdymas: pavojaus signalų prioritetų teikimas, pagrindinės signalizacijos suradimas (signalizacijos racionalizavimas), siekiant sumažinti aliarmo nuovargį.
- Incidentų duomenų analizė: praeities incidentų / beveik neįvykusių pranešimų klasifikavimas ir modelių išskyrimas; "Kokios sąlygos kartojasi prieš įvykius?".
- Dujų sklaidos numatymas: dujų debesies sklaidos diagramos pagreitinimas nutekėjimo scenarijuose (su inžinieriaus patvirtinimu).
- Procedūra ir mokymai: Saugumo procedūros projektas, rizikos vertinimo kontrolinio sąrašo sudarymas.
- Vaizdo / vaizdo stebėjimas: išankstiniai įspėjimai, tokie kaip AAP (asmeninės apsaugos priemonės), patekimo į draudžiamas zonas aptikimas.
Ką jie turi bendro: AI sukuria įspėjimą arba juodraštį; Saugumo sprendimus priima įgalioti asmenys ir nepriklausomos sistemos.
Saugumo kritinė riba: klaidingų neigiamų teiginių svoris
HSE kontekste viena sąvoka pranoksta visas kitas: klaidingas neigiamas (praleidžiamas). Faktinė dujų aptikimo modelio nuotėkio klasifikacija „nėra“ gali kainuoti žmonių gyvybes. Todėl:
- Saugumo aptikimo metu slenkstis parenkamas atsargiai (prisiimama klaidingų teigiamų rezultatų rizika), kad būtų sumažintas klaidingas neigiamas skaičius.
- Kritinis suvokimas nėra paliktas vienam modeliui; sertifikuoti fiziniai detektoriai (pvz., kataliziniai / IR dujų detektoriai) išlieka kaip nepriklausomi sluoksniai.
- Net jei AI „pasitikėjimo balas“ yra aukštas, fizinio saugumo lygiai nėra išjungti.
Patarimas: vertindami HSE AI pasiūlymą paklauskite: „Jei šis modelis neteisingas, ar yra nepriklausomas sluoksnis, kuris jį gautų? Jei atsakymas yra „ne“, nesuteikite šios funkcijos vien AI.
Žingsnis po žingsnio: saugiai nustatykite AI HSE
- Klasifikuokite funkciją. Ar tai saugai svarbus sprendimas, ar pagalbinė analizė? Jei tai labai svarbu, AI negali būti vieno sluoksnio.
- Išlaikyti nepriklausomybę. Laikykite SIS ir fizinius detektorius atskirai nuo AI.
- Koreguokite, kad būtų klaidingai neigiamas. Pasirinkite konservatyvų kritinio aptikimo slenkstį.
- Neleiskite žmonėms žinoti. Pavojaus signalai ir rekomendacijos operatoriui pateikiami kaip sprendimo palaikymas, o ne automatinis saugos veiksmas.
- Nuoroda į standartus. Išlaikyti atitiktį IEC 61511 (proceso sauga), atitinkamiems API ir nacionaliniams teisės aktams.
- Išsaugokite jį žiūrėti. Kiekvieno įspėjimo ir sprendimo pagrindimas turėtų būti užfiksuotas.
Trys mini dėklai: pagal numerius
1 atvejis. Signalizacijos racionalizavimas. Viename objekte operatoriai buvo priblokšti vidutiniškai 1900 pavojaus signalų per pamainą (gerokai viršijant leistiną ribą). Dirbtinio intelekto pavojaus aliarmo analizė sumažino operatoriaus matomų aktyvių pavojaus signalų skaičių 60 % sugrupuodama pasikartojančius ir susijusius pavojaus signalus bei paryškindama pagrindinį aliarmą. Rezultatas: sumažėja kritinių aliarmų nebuvimo rizika. Čia AI nepriėmė sprendimų, o reguliavo dėmesį.
2 atvejis – klaidingai neigiamas atmetimas. Viena komanda norėjo įdiegti aukštesnę AI pasiūlytą slenkstį, kad sumažintų klaidingų pavojaus signalų skaičių aptikimo metu. HSE inžinierius atsisakė: slenksčio padidinimas padidina tikrojo nuotėkio praradimo riziką (klaidingai neigiamas) ir negali nukristi žemiau įstatymo nustatytos apatinės ribos. Fiziniai detektoriai išliko nepriklausomi. Saugumas nebuvo paaukotas dėl komforto.
3 atvejis – beveik nepavyko. Kai AI klasifikavo dvejų metų pranešimus apie beveik praleistą laiką, pasikartojantis „izoliacijos trūkumas“ prieš atliekant konkretų techninės priežiūros veiksmą išryškėjo. Komanda atnaujino procedūrą. AI padarė matomą modelį, kurio žmonės nepastebėjo; bet inžinierių komanda sukūrė pataisą.
Silpnas raginimas / stiprus raginimas
Silpnas raginimas:
Optimizuokite dujų aptikimo slenkstį, sumažinkite klaidingų pavojaus signalų skaičių.[duomenys]
Galingas raginimas:
Išanalizuokite šiuos (anoniminius) dujų aptikimo aliarmo duomenis. Griežtos taisyklės: - NETIKRAS NEIGIAMAS (nėra tikrojo nutekėjimo) yra nepriimtinas saugumo aptikimo metu; sumažinkite klaidingai neigiamą skaičių rekomenduojant slenkstį, NIEKADA neviršykite teisinės/standartinės apatinės ribos kaip pasiūlymo. – Pateikite slenksčio pakeitimą kaip „pasiūlymą“; Pažymėkite „Turi būti išlaikytas HSE inžinierius ir SIS nepriklausomumas“. - Nurodykite, kad fiziniai / sertifikuoti detektoriai turėtų likti nepriklausomi sluoksniai. - Pirmiausia siūlykite pagrindinę priežastį (jutiklio vietą, kalibravimą), o ne slenkstį, kad sumažintumėte klaidingą aliarmą. Duomenys: [pavojaus duomenys]
Keturi kopijuojami šablonai
1) Signalizacijos racionalizavimas:
Grupuokite pasikartojančius, susijusius ir galimus pagrindinius pavojaus signalus žemiau esančiame pavojaus žurnale. Pasiūlykite prioritetą, kuris sumažins aktyvių aliarmų, kuriuos mato operatorius, skaičių. Neslopinkite jokių apsaugos signalizacijų; tiesiog sugrupuokite / nustatykite prioritetus.Žurnalas: [aliarmas]
2) Incidentas / beveik nepavyko modelis:
Klasifikuokite šiuos beveik praleistus pranešimus pagal temą / pagrindinę priežastį. Pašalinkite pasikartojančias sąlygas ir pagrindinius ženklus. Pateikite korekcinių veiksmų idėją, bet nurodykite, kad galutinį projektą turi spręsti inžinierių komanda. Ataskaitos: [tekstas]
3) Saugumui svarbi klasifikacija:
Apsvarstykite šią siūlomą AI funkciją: saugai svarbią ar palaikomąją? Ar yra nepriklausomų sluoksnių, kurie galėtų jį sugauti, jei jis suklys? Jei tai negali būti vieno sluoksnio, parašykite priežastį. Funkcija: [description]
4) Procedūros / rizikos kontrolinis sąrašas:
Padarykite rizikos vertinimo kontrolinį sąrašą, skirtą toliau nurodytam darbui (pavojus, poveikis, apsaugos sluoksnis, liekamoji rizika). Nurodykite, kad ekspertas tai peržiūrės ir patvirtins standartu. Darbas: [apibrėžimas]
Saugumo sluoksniai ir AI vieta
sluoksnis
pavyzdys
AI vaidmuo
Pagrindinis proceso valdymas
automatinis reguliavimas
Optimizavimo pasiūlymas
Signalizacija/operatorius
prioritetinis signalas
Racionalizavimas, pagrindinis įspėjimas
SIS (avarinis išjungimas)
Aukšto slėgio išjungimas
Nėra – išlieka nepriklausomas
fizinė apsauga
Apsauginis vožtuvas, detektorius
Nėra – išlieka nepriklausomas
avarinis atsakas
Evakuacija, gaisro gesinimas
Informacija/scenarijų palaikymas
Dažnos klaidos
- Saugumo pritaikymas vienam modeliui. SIS / fizinio detektoriaus pakeitimas AI.
- Patogumo slenksčio pakėlimas. Padidinkite klaidingų neigiamų rezultatų riziką, kad sumažintumėte klaidingų pavojaus signalų skaičių.
- Sugriauti nepriklausomybę. Saugos sluoksnių prijungimas prie tų pačių duomenų / modelio ir bendrų gedimų kūrimas.
- Žmonių ištraukimas iš kilpos. Saugumo sprendimas paliekamas automatizuotam AI veiksmui.
- Standarto praleidimas. IEC 61511/API ir reglamentavimo atitikties nepaisymas.
Apibendrinant
- HSE ir procesų sauga yra kiekvieno sprendimo priešakyje; Darbo su pavojingomis medžiagomis kaina yra didelė.
- AI padeda racionalizuoti pavojaus signalus, formuoti įvykius ir iš anksto įspėti; Tai nėra pats saugumo sprendimas.
- Saugumui svarbios funkcijos remiasi daugiasluoksnėmis, nepriklausomomis sistemomis (gynyba); SIS ir fiziniai detektoriai lieka atskirti nuo AI.
- Klaidingi neigiami rezultatai (praleisti) yra nepriimtini HSE; slenksčiai parenkami atitinkamai atsargiai.
- Žmonės lieka nepastebimi ir laikomasi standartų (IEC 61511, API, teisės aktai).
Taikymo užduotis
Pasirinkite HSE scenarijų (reprezentatyvus dujų aptikimas arba aliarmo valdymas). Atlikite analizę naudodami galingą raginimą. Tada: (1) klasifikuokite, ar funkcija yra svarbi saugai, ar palaikomoji, (2) parašykite nepriklausomą sluoksnį, kuris ją užfiksuos, jei modelis neteisingas, (3) jei rekomendacija pakeis slenkstį, patikrinkite klaidingų neigiamų rezultatų riziką ir teisinę apatinę ribą.
kontrolinis sąrašas
- [ ] Žinau HSE, procesų saugos, HAZOP/LOPA/SIS ir H2S sąvokas.
- [ ] Saugumui svarbias funkcijas grindžiu ne vienu modeliu, o daugiasluoksnėmis nepriklausomomis sistemomis.
- [ ] Saugumo aptikimo metu pirmenybę teikiu klaidingiems neigiamiems rezultatams ir renkuosi konservatyvų slenkstį.
- [ ] Išlaikau SIS ir fizinių detektorių nepriklausomybę nuo AI.
- [ ] Aš nuolat informuoju žmones ir laikausi atitinkamų standartų / teisės aktų.