钻井作业现场人员定位系统对受限空间作业安全的提升作用

一、引言

在当今的石油开采领域，钻井作业现场的受限空间作业是极为关键却又充满挑战的环节。受限空间涵盖诸如井下空间、封闭罐体等，其作业环境复杂，存在着诸多安全风险，像有毒有害气体积聚、空间狭窄易导致人员被困以及光线不足引发操作失误等情况，这些风险严重威胁着作业人员的生命健康以及整个作业流程的顺利开展。而人员定位系统作为一种先进的技术手段，被引入到该场景中有着重要意义，它能够精准掌握人员位置、实时监控作业动态，为降低安全风险、提高应急响应能力等方面提供有力支撑，所以对其在提升受限空间作业安全方面的研究十分必要。

二、钻井作业现场受限空间作业概述

2.1 受限空间作业特点

钻井作业现场的受限空间作业有着鲜明特点。从空间环境来看，像井下区域、储油罐内部等受限空间往往较为狭窄、封闭，通风条件差，空气流通不畅，易造成有害气体积聚。在作业流程方面，通常涉及复杂的设备操作与协同配合，且作业步骤严格，一处环节出现问题都可能影响整体进度。同时，作业人员活动范围受限，对突发状况的躲避和应对难度较大。

2.2 常见安全风险分析

该类作业存在诸多安全风险。一是气体危害，例如硫化氢、甲烷等可燃有毒气体若浓度超标，极易引发中毒、爆炸事故。二是人员被困风险，空间狭窄容易出现坍塌、设备故障等导致人员被困其中。三是操作违规风险，因环境复杂、视线受阻等因素，作业人员可能出现误操作、未按规定流程作业等情况，进而威胁到作业安全。

三、人员定位系统相关原理及功能

3.1 采用的主要技术（如 UWB 技术等）

人员定位系统多采用超宽带（UWB）技术等先进手段。UWB 技术基于极窄脉冲信号进行通信与定位，其发射功率低，信号抗干扰能力强。通过测量信号在发射端与接收端的飞行时间等参数，运用特定算法精准计算出人员与定位基站间的距离，进而实现厘米级的高精度定位。这种高精度特性使其在复杂的钻井作业现场受限空间环境中也能准确捕捉人员位置信息，且能同时对多个目标进行定位，具备很强的实用性。

3.2 核心功能介绍

其一，实时位置显示功能能将各作业人员所处坐标实时呈现于监控端，方便管理人员随时知晓人员分布情况。其二，电子围栏功能可按受限空间边界等设置虚拟围栏区域，一旦人员越界，系统立即触发报警，有效防范违规行为。其三，与 BIM/GIS 地图融合后，能直观展示人员在三维空间及实际地理环境中的位置，实现可视化管控。其四，历史数据记录与事故回溯分析功能可留存人员轨迹等数据，便于事故发生后复盘查找原因。

四、人员定位系统对受限空间作业安全的提升作用体现

4.1 安全风险防范方面

人员定位系统凭借其高精度的定位能力和多样化的功能，在安全风险防范上发挥着关键作用。在受限空间内，通过实时位置显示功能，管理人员能够时刻掌握作业人员的具体位置，及时纠正人员可能出现的靠近危险区域、偏离规定作业路线等行为，从源头上减少违规操作的发生概率。

电子围栏功能更是一道有力的 “安全防线”，当作业人员因疏忽等原因即将越界进入存在诸如高浓度有害气体、不稳定结构等危险区域时，系统会迅速发出警报，提醒作业人员停止行动，避免其陷入危险境地，从而极大降低了因意外闯入危险区域而引发中毒、坍塌等安全事故的风险。

而且，系统记录的历史数据能帮助分析作业人员的常规行为模式，有助于提前识别潜在风险点，企业可针对性地优化作业流程、完善安全防护措施，进一步筑牢安全防护网，全方位保障受限空间作业安全。

4.2 应急响应方面

一旦发生意外事故，人员定位系统所提供的精准坐标信息能让救援人员快速锁定被困人员位置，精准实施救援，避免救援人员盲目搜寻浪费时间，有效缩短救援响应时间，为挽救作业人员生命、降低事故损失创造了有利条件，切实提升了整个受限空间作业的应急处置能力。

五、人员定位系统在东海舟山海上作业平台项目中的实际应用案例

5.1 项目简介

东海舟山海上作业平台作为重要的钻井作业区域，其受限空间作业情况复杂且安全要求极高。该平台包含众多如井下井筒、各类储存舱室等典型的受限空间，日常有大量的人员需进入开展诸如设备检修、物料投放等作业任务，面临着诸如海上恶劣气候影响、空间密闭性强等诸多挑战，对作业安全保障有着迫切需求。

5.2 应用成效数据展示

人员定位系统引入该项目后，展现出了令人瞩目的应用成效。从人员违规事件角度而言，以往受限于复杂的空间布局以及监管的重重困难，作业人员违规操作屡见不鲜，这无疑给作业安全埋下了诸多隐患。而在应用人员定位系统后，凭借其电子围栏的实时监控功能以及针对违规行为能够及时发出报警提醒的优势，人员违规事件出现了大幅度的下降，降幅高达 92% 。这一显著变化极大地规范了作业人员的操作行为，从根源上削减了因违规操作而引发事故的潜在风险。

在应急响应效率方面，以往一旦遭遇突发状况，救援人员往往需要耗费大量时间去搜寻、确定被困人员的具体位置，进而导致救援行动存在明显的滞后性。但自从引入人员定位系统后，情况大为改观。借助该系统所提供的精准位置信息，应急响应效率得到了足足 40% 的显著提升，救援团队能够迅速锁定被困人员所在位置，并即刻展开救援行动，为保障作业人员的生命安全筑牢了坚实防线。例如，在一次因设备突发故障致使人员被困的紧急情况中，人员定位系统快速且精准地提供了被困人员的位置信息，救援团队依据此信息第一时间赶赴现场施救，成功避免了可能出现的严重后果，这一实例充分彰显了人员定位系统在提升受限空间作业安全方面所发挥的强大助力作用。

六、结论与展望

通过对钻井作业现场受限空间作业中人员定位系统应用的探讨可知，其凭借如 UWB 等先进技术及多种实用功能，在防范安全风险、提升应急响应效率等方面成效显著。能精准定位人员、实时预警违规行为、助力事故回溯，切实保障了受限空间作业的安全性，在实际应用案例中也展现出了巨大价值，有力推动了钻井作业安全水平的提升。

随着科技的持续发展，人员定位系统有望进一步优化升级，提高定位精度、拓展功能应用范围，比如与更多智能安全设备协同工作。同时，也期待其能在更多不同类型的钻井作业受限空间场景中得到广泛应用，更好地助力石油行业实现安全生产目标，为作业人员筑牢更坚实的安全防线。

参考文献：

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