華電烏江渡發(fā)電廠：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升發(fā)電廠安全管控能力
來(lái)源： 時(shí)間： 2024-06-24 16:49
一、概述
烏江渡發(fā)電廠是我國(guó)20世紀(jì)80年代初在貴州喀斯特地貌上興建的第一座高壩水電站，電站大壩高165米，是我國(guó)烏江梯級(jí)電站開(kāi)發(fā)的大中型電站的第一座，在貴州電網(wǎng)中肩負(fù)著調(diào)峰、調(diào)頻及黔電送粵潮流調(diào)控主力發(fā)電廠的重任。進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著國(guó)家“西部大開(kāi)發(fā)”、“西電東送”戰(zhàn)略的實(shí)施，烏江渡發(fā)電廠搶抓歷史機(jī)遇，通過(guò)擴(kuò)機(jī)增容工程項(xiàng)目建設(shè)，電站總裝機(jī)容量由原來(lái)的63萬(wàn)千瓦，增容到了128萬(wàn)千瓦，經(jīng)過(guò)40多年的生產(chǎn)運(yùn)行，為貴州的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。
隨著社會(huì)不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)安全的關(guān)注度越來(lái)越高，對(duì)事故的容忍度越來(lái)越低，從而對(duì)安全生產(chǎn)也提出了更高要求。作為發(fā)電企業(yè)迫切需要建立以滿足新時(shí)代現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展需要的安全管理模式，有效管控安全風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)防安全生產(chǎn)事故。
二、實(shí)施背景
?。ㄒ唬┻m應(yīng)電力行業(yè)安全發(fā)展的需要
電力是重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力安全生產(chǎn)事關(guān)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系國(guó)計(jì)民生和經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局。做好電力安全生產(chǎn)工作是堅(jiān)持以人民為中心的發(fā)展思想客觀要求，是落實(shí)總體國(guó)家安全觀和能源安全新戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。堅(jiān)持人民至上、生命至上，以“安全是技術(shù)、安全是管理、安全是文化、安全是責(zé)任”治理理念為引領(lǐng)，大力提升電力安全生產(chǎn)管理水平，確保人民生命安全，是電力行業(yè)的重大歷史使命。根據(jù)國(guó)家能源局通報(bào)，近年來(lái)電力行業(yè)發(fā)生多起人身傷亡事故，違反操作規(guī)程和安全裝置缺失是導(dǎo)致事故的主要原因，高處墜落和觸電傷害是事故的主要形式，建筑施工和維護(hù)作業(yè)領(lǐng)域事故多發(fā)，這些都反映出事故單位在安全生產(chǎn)責(zé)任落實(shí)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理、安全費(fèi)用投入、安全培訓(xùn)等方面存在著薄弱環(huán)節(jié)和突出問(wèn)題。這些已經(jīng)成為制約企業(yè)安全生產(chǎn)的主要因素，如何才能更好提升安全管理水平，減少或避免人身傷亡事故、設(shè)備損壞事故，保障企業(yè)安全發(fā)展，已成為當(dāng)前安全生產(chǎn)工作的迫切任務(wù)。
?。ǘ┻m應(yīng)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略的需要
“十四五”時(shí)期，我國(guó)能源消費(fèi)增長(zhǎng)迅猛，能源發(fā)展進(jìn)入新階段，預(yù)計(jì)全國(guó)用電增長(zhǎng)將維持在5%左右的中高速區(qū)間，2025年全社會(huì)用電量將達(dá)到9.5-9.8萬(wàn)億千瓦時(shí)?！笆奈濉逼陂g，貴州省水風(fēng)光一體化開(kāi)發(fā)基地的總規(guī)模為1600萬(wàn)千瓦。其中，光伏裝機(jī)容量為800萬(wàn)千瓦，風(fēng)電裝機(jī)容量200萬(wàn)千瓦。隨著電網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，電力工程作業(yè)面和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)也快速擴(kuò)大，安全主體責(zé)任落實(shí)及施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全管控難度加大，如何才能更加安全、高效、智能，勢(shì)必會(huì)成為未來(lái)發(fā)電企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵所在。
（三）適應(yīng)科技興安發(fā)展的需要
科技興安戰(zhàn)略是安全生產(chǎn)工作的指導(dǎo)思想之一，安全生產(chǎn)以“管理為基礎(chǔ)，科技為支撐”，不斷增強(qiáng)安全生產(chǎn)科技進(jìn)步與創(chuàng)新，是安全發(fā)展的動(dòng)力。國(guó)家能源局《電力安全生產(chǎn)“十四五”行動(dòng)計(jì)劃》提出，加快電力安全生產(chǎn)數(shù)字轉(zhuǎn)型升級(jí)，適應(yīng)數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)，探索數(shù)字化治理手段，推進(jìn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)”，推廣基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能安全工器具，充分利用視頻和大數(shù)據(jù)開(kāi)展人員身份識(shí)別、行為識(shí)別、定位識(shí)別，逐步實(shí)現(xiàn)違章作業(yè)人員自動(dòng)智能告警，有效保障受限空間、臨時(shí)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等施工區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全。
?。ㄋ模┻m應(yīng)當(dāng)前信息時(shí)代快速發(fā)展的需要
近年來(lái)，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心、以“工業(yè)4.0”和“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”為代表的新一輪科技變革正在深刻影響傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而工業(yè)4.0相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)互動(dòng)、三維模型、精準(zhǔn)定位、智能穿戴等技術(shù)都得到了快速發(fā)展，也在醫(yī)療、運(yùn)輸、應(yīng)急等眾多領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，為實(shí)現(xiàn)發(fā)電行業(yè)的智能化安全監(jiān)管奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。因此，安全管理信息化建設(shè)提出了以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，將發(fā)電廠安全管理業(yè)務(wù)深度結(jié)合，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的智能安全監(jiān)管的研究課題，為有效應(yīng)對(duì)當(dāng)前安全生產(chǎn)管理中存在的問(wèn)題，提升安全生產(chǎn)管理水平，最大程度減少事故發(fā)生的概率和損失，提供了解決方案。
主要做法
應(yīng)用“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)+發(fā)電廠”思維，打破企業(yè)原有單個(gè)孤立業(yè)務(wù)系統(tǒng)的界限，通過(guò)信息化技術(shù)手段，定制開(kāi)發(fā)烏江渡發(fā)電廠安全監(jiān)管業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件，整合發(fā)電廠視頻系統(tǒng)工業(yè)電視攝像頭及消防系統(tǒng)煙感傳感硬件設(shè)備，多媒體安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)系統(tǒng)軟件業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)管業(yè)務(wù)信息互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)信息流的閉環(huán)管控和數(shù)據(jù)共享。綜合應(yīng)用人員定位、物聯(lián)網(wǎng)、三維模型、智能穿戴以及視頻智能分析的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)烏江渡發(fā)電廠生產(chǎn)環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)的提前發(fā)現(xiàn)和預(yù)警，從而積極采取針對(duì)性控制措施，有效管控安全風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)防安全生產(chǎn)事故，提升企業(yè)的本質(zhì)安全，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠安全監(jiān)管信息化、智能化。
?。ㄒ唬?gòu)建智能安全監(jiān)管業(yè)務(wù)藍(lán)圖
烏江智能安全監(jiān)管系統(tǒng)以烏江渡電廠安全管理規(guī)章制度為基礎(chǔ)，以風(fēng)險(xiǎn)管控為主線，圍繞發(fā)電生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)全面閉環(huán)、流程化管理，引入智能安全監(jiān)管技術(shù)，應(yīng)用到風(fēng)險(xiǎn)管控各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)智能管控和自動(dòng)預(yù)警，匯總各類安全監(jiān)管事項(xiàng)建立安全檔案臺(tái)賬。
?。ǘ?shí)現(xiàn)可視化遠(yuǎn)程監(jiān)督管理
實(shí)現(xiàn)“安全監(jiān)管中心”和“生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)”之間的可視化動(dòng)態(tài)交互，即：安全監(jiān)管中心可以通過(guò)中心大屏準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的“環(huán)境”、“設(shè)備”、“人員”的綜合信息，包括：生產(chǎn)區(qū)域“電子圍欄”設(shè)置情況、“攝像頭和定位基站”設(shè)備的分布、“工作人員”資料信息+相關(guān)任務(wù)+行動(dòng)軌跡+作業(yè)行為等核心要素。通過(guò)系統(tǒng)提供的分析、告警信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程調(diào)度和應(yīng)急指揮（視頻實(shí)況跟蹤、語(yǔ)音通信）。
監(jiān)管中心主要分為區(qū)域監(jiān)測(cè)、區(qū)域概況、區(qū)域統(tǒng)計(jì)三方面，結(jié)合系統(tǒng)告警、消息通知和遠(yuǎn)程調(diào)度，實(shí)現(xiàn)“監(jiān)管中心”和“檢修現(xiàn)場(chǎng)”的可視化動(dòng)態(tài)交互。“作業(yè)人員”進(jìn)入檢修現(xiàn)場(chǎng)后，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)定位技術(shù)和視頻智能分析技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)以下場(chǎng)景安全監(jiān)測(cè)及自動(dòng)告警。
1.人員定位及軌跡管理
主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，硬件系統(tǒng)分別是定位基站和定位標(biāo)簽組成。應(yīng)用主要區(qū)域?yàn)闉踅梢惶?hào)廠和二號(hào)廠特定的區(qū)域，其中一號(hào)廠區(qū)域?yàn)椋喊l(fā)電機(jī)層、110kV開(kāi)關(guān)站和220kV開(kāi)關(guān)站；二號(hào)廠區(qū)域?yàn)椋喊l(fā)電機(jī)層、220kV開(kāi)關(guān)站。區(qū)域內(nèi)部署高精度定位基站，發(fā)電廠作業(yè)人員佩戴定位標(biāo)簽，通過(guò)人員定位軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)佩戴定位標(biāo)簽的作業(yè)人員實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位。綜合運(yùn)用高精度定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、智能信息處理技術(shù)等高科技手段，結(jié)合發(fā)電廠廠房特定區(qū)域三維模型，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域佩戴定位標(biāo)簽作業(yè)人員所在位置在三維模型中實(shí)時(shí)展示，安全管理人員能實(shí)時(shí)監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的作業(yè)人員位置和活動(dòng)軌跡。
2.人員行為智能監(jiān)測(cè)管理
作業(yè)人員進(jìn)入檢修現(xiàn)場(chǎng)后，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)定位技術(shù)和視頻智能分析技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“人員作業(yè)行為”安全監(jiān)測(cè)及自動(dòng)告警，主要應(yīng)用場(chǎng)景包括：進(jìn)出圍欄監(jiān)測(cè)、井蓋異動(dòng)監(jiān)測(cè)、安全帶佩戴監(jiān)測(cè)和安全帽佩戴監(jiān)測(cè)。
?。?）電子圍欄監(jiān)測(cè)：在監(jiān)管區(qū)域內(nèi)，值班人員可對(duì)重點(diǎn)設(shè)備（如：主變、配電室、檢修區(qū)域、主要輔機(jī)等）、重點(diǎn)作業(yè)區(qū)域設(shè)置虛擬電子圍欄，當(dāng)人員靠近設(shè)置的預(yù)警距離或穿越“電子圍欄”坐標(biāo)邊際時(shí)，視頻智能分析應(yīng)用服務(wù)實(shí)時(shí)推送預(yù)警或告警信息在“三維模型”顯示“人員靠近或穿越電子圍欄”預(yù)警或告警信息。三維模型應(yīng)用服務(wù)在監(jiān)控中心大屏“視頻區(qū)域”聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)預(yù)覽預(yù)警或告警區(qū)域?qū)崨r，以“消息”通知推送給值班人員或安全管理人員。
（2）井蓋異動(dòng)監(jiān)測(cè)：系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析生產(chǎn)區(qū)域的孔洞蓋板狀態(tài)，防止蓋板打開(kāi)導(dǎo)致人員墜落傷亡等安全事故的發(fā)生。如果孔洞蓋板被打開(kāi)，則在“三維模型地圖”顯示“井蓋異常告警”。在監(jiān)控中心大屏“視頻區(qū)域”顯示“異常區(qū)域?qū)崨r”，以“消息”通知推送給值班人員或安全管理人員，便于及時(shí)、直觀了解現(xiàn)場(chǎng)，管控現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
?。?）安全帶佩戴監(jiān)測(cè)：系統(tǒng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)高空作業(yè)未穿戴安全帶，自動(dòng)發(fā)出告警和消息通知推送，并記錄告警日志，監(jiān)管中心值班人員可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)督、管控現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。
（4）安全帽佩戴監(jiān)測(cè)：人員進(jìn)場(chǎng)后未戴安全帽，系統(tǒng)在“三維模型區(qū)域”顯示“人員未戴安全帽告警”，在監(jiān)控中心大屏“視頻區(qū)域”顯示“人員實(shí)況”，以“消息”通知推送“值班人員”，同時(shí)系統(tǒng)在后臺(tái)記錄違章日志，抓取違章圖片，截取違章視頻進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取證。
安全監(jiān)督主要實(shí)現(xiàn)對(duì)“風(fēng)險(xiǎn)”、“隱患”、“不安全事件”、“事故”所涉及的“人”、“機(jī)”、“環(huán)”、“管”進(jìn)行安全檢查和整改管理，包含：計(jì)劃任務(wù)管理、工程安全管理、反違章管理、事故事件管理、安全設(shè)施異動(dòng)管理、安全物資管理、安全會(huì)議管理、規(guī)章制度管理、安全檔案管理。（劉正春）
