火力发电厂的现场作业智慧安全管控系统研究

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月11期   作者:刘峰1、方小文1、张磊1、杨宇辉1、崔嵩2、易圣竣2、周国清
[导读] 国家发改委明确“新基建”范围,智慧电厂、能源互联网的发展都囊括到新基建“智慧能源基础设施”建设中。
        刘峰1、方小文1、张磊1、杨宇辉1、崔嵩2、易圣竣2、周国清2
        内蒙古京能盛乐热电有限公司 内蒙古 呼和浩特 011517
        珠海市同海科技股份有限公司 广东 珠海 519000
        摘要:2020年3月份,国家提出以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系的“新基建”。国家发改委明确“新基建”范围,智慧电厂、能源互联网的发展都囊括到新基建“智慧能源基础设施”建设中。
        关键词:火力发电厂;安全管控;智慧电厂;AI智能算法;承包商;反违章;
        当前电力行业对风险较大作业传统管理措施主要是通过工作票和“三措两案”进行管控。但事故却时有发生,主要是因为作业过程中的风险未能得到有效监督管控。电力企业进行大规模检修作业中,检修项目多、交叉作业多、检修人员在生产现场流动性、随意性较大,安全管理及监管难度较高,无法靠人力解决基本的安全管理问题。
        电力企业进行大规模检修、抢修时,检修队伍无法及时响应,管控能力不足,检修人员安全意识和技术水平参差不齐等问题日益凸显。为确保现场检修作业安全可控、全面提升管理效率、加强安全管控等工作。
        一、现场作业智慧安全管控对火力发电企业的重要性
        1.作业安全是保证电厂安全运行的基础条件。现代电力行业检修作业,尤其是“大、小修”过程中,检修队伍日益增多,多人员、多区域联合作业情况越来越多,交叉作业复杂化,重要设备检修需要更加精细化的作业。现场作业的安全性需要得到最大程度的保证,并且人员行为安全也必须进行约束和进行统一管理。如何保障人员检修作业安全是电厂方面在检修过程中需要执行严格的管理制度。安全监管过程中不单单需要对检修作业过程进行规范性的检查,还需要对作业人员进行有效和规范的行为监管。
        2.智慧化的安全管控是电厂安全作业的必要手段。当今火力发电企业都面临着同样的问题,就是如何简单、准备、高效的监管现场作业安全。机组在“大、小修”过程中都面临着工期紧,交叉作业,任务多的问题。而电厂的监管部门不可能随时随地的进行有效的监管。在面临检修队伍人员水平参差不齐的时候,也不可能做到全部人员培训到位,培训内容被很好的吸收和学习。
        随着科技手段不断的发展,新型的技术在不同行业得到很好的运用。智慧化的安全管控一定可以在火力发电企业得到很好应用,并且新型的技术手段也可以在现在作业过程中起到很好的作用。智慧化的安全管控应用给发电企业不仅仅带来技术上的更新,还会帮助企业在安全管理和安全生产带来新的管理理念和管理创新。
        3.智慧安全管控带来的“利益”。智慧化的安全管控可以四、项目环境和社会效益评价
        (1)提升了公司的技术管理水平。
        通过大型火电厂智慧安全管控管理创新,使安全管理的体系清晰明确,工作流程、管理流程顺畅高效,有力地保证了设备的可靠运行。
        (2)人才培养成效显著,保证了公司发展对人才的需要。
            通过大型火电厂现场作业智慧安全管控系统管理创新,公司锻炼了一大批技术监督骨干。
        (3)提高了人员安全意识、减少了违章作业。
        随时根据监视画面监视情况,生产现场违章行为自动识别,全员参与隐患管理;自动化的培训考试管理,减轻工作量;更加高效的监管检修队伍,提高全员的安全意识,保证生产安全[1]。
        需要掌握项目进度情况,了解检修队伍及人员。减少生产现场风险系数,加强作业规范。
        检修项目流程及规范化,参与人员的资质审查,项目作业流程化,自主加强和规范安全生产行为。工具器管理、班会管理。
        (4)进一步提升了企业形象。

        二、现场作业智慧安全管控在火力发电的应用
        现场作业智慧安全管控系统利用现代大数据、云平台、物联网及无线通讯等先进技术,将低功耗多参数采集技术和无线通信技术相结合,通过4G/5G网络接入到移动布控球、智能安全帽、检测仪、执法仪等设备建立了一体化便携式安全监管系统,可实现实时可视化、信息自动化、多方协同参与、高效安全监控和动态预警,使作业风险得到有效管控,提高管理效率,避免或减少事故的发生。
1.施工人员管理
        现场作业智慧安全管控和核心就是是施工人员的管理,通过各种技术手段实现科学有效的管理,实现对作业人员的安全管控,由传统的“人防”转变为“物防”和“技防”。
        (1)建立承包商单位统一管理平台,承包商单位自行维护所在企业的资质信息,参与项目人员资料,工器具台账信息,现场作业的班前/班后会等内容。主要包括承包商单位参与本次检修项目所需的企业资料,对于项目所需的施工资料的审批和维护;还可以很好的管理参与检修项目的施工人员信息基础资料,特殊作业资质等。通过统一的承包商管理,发电企业可以很好的掌握各个检修项目的实际进度,参与人员及人员整体水平和素质情况;还可以对承包商队伍的工具器做进一步的管理和检验,对于检修队伍的每次会议情况都可以做到很好的追溯和查看。
        (2)建立智能一体化的培训教育和考试中心,培训和考试人员可以通过移动端设备进行培训,记录培训时长并完成考试内容。实现安全监督管理流程化操作,对安全教育培训考试、资质审核、入厂人员身份确认、现场作业、人员离厂等全过程安全管控。
        (3)建立移动端自主信息采集平台,施工单位自主登记各单位人员的基础数据(特殊工种人员)、证照、资质等电子信息,经相关人员进行审核后,上传到系统平台。通过移动终端上传现场发现的问题、风险、违章照片、视频等信息,系统自动发给相关责任人,内部管理人员审查违章信息,系统根据规章给出处罚举措,并发出提醒督促施工现场负责人整改[2]。

2.现场作业管理
        (1)通过人脸门禁系统,结合人脸识别人员统计分析,记录人员到岗信息,包括到岗时间、地点、频次等。
        (2)通过作业现场移动视频布控、智能安全帽等手段加强现场作业及抢修作业的实时管控,对作业计划分段控制和检查,及时了解抢修工作的进展情况。
        (3)管理人员利用手持终端拍照、语音、录像等功能,实时上传发现的不符合项,系统将自动记录并推送至相关责任人,并形成整改前后对比图,以检验整改效果。
        (4)管理及安监人员无法及时到达的施工现场,可通过安全监察部、设备管理部的监控大屏或手机APP实时查看施工现场情况,或远程查看工作负责人上传的影像资料;通过智能图像分析提高监控效率。
3.工器具管理
        (1)系统建立有效的工器具台账库,利用移动互联网、二维码技术完成工器具的申报,借还,检测,维修,报废等等功能,从管理内容、管理目的、管理分类、解决管理现存问题等方面完善工器具管理。
4.智能AI算法

        基于先进的计算机视觉与人工智能技术,通过对生产现场重要场所部署专业高清网络摄像机,准确地智能分析实时视频的关键信息, 具备人脸识别、电子围栏防入侵、未佩戴安全帽、安全带等行为检测、车辆出入数量统计[3]。
        (1)利用生产现场原有的工业电视监控画面,在实现对现场作业情况监控的同时,再注入智能视频识别算法,做到监控和监管。
        (2)针对发电企业的检修环境复杂性,需要在检修地点增设移动监控设备,利用物联网技术使实现对作业现场的监控和对安全作业的行为管控。
        (3)基于智能AI算法分析,可以将违章情况自动推送到平台,加强安全管理部门对现场作业情况的管控,并且违章行为可以自动记录到承包商档案中。
        三、现场作业安全管控给发电企业带来的效益
        1.安全效益
        智能化的行为管理;全员参与安全生产,隐患闭环;培训考试自动化;现场人员作业规范,操作规范,行为规范。
        利用信息化手段规范工程现场安全监护,利用科技手段强化外包单位、人员的安全作业管控,有效监督外委单位作业,减少习惯性违章现象的发生,促进较大风险作业管控系统化、移动化、智能化,逐渐由“人防”向“技防”转变,实现安全生产可控、能控、在控,达到外包单位无差别管理的目标。
        2.经济效益
        为电厂技改项目提供可视化的收益;生成现场的人数的数据展示;检修过程中检修队伍人员使用的工器具管理数量清晰,工器具的检验日期清晰,人员的培训考试可以利用线上和线下结合的方式进行,大大减少了人员的投入。
        3.社会效益
        通过软件平台实现基于先进的人工智能计算机视觉技术和AI智能视觉分析反违章系统模块的开发工作,全面控制各类安全生产风险的综合安全管控平台,实现基于AI智能视频分析的反违章监控综合安全管控平台的功能及应用。利用“技防”和“物防”的 手段提高安全生产和安全管理。
        参考文献:
        [1] 周建祥, 俞洁. 火力发电厂中智慧电厂存在的问题及优化措施[J]. 商情, 2018, 000(022):168.
        [2] 孙修玉. 发电厂全过程智能安全管理管控[J]. 安徽电力, 2020, v.37;No.149(01):47-51.
        [3] 蒋程西. 电力行业现场作业安全防控系统设计与实现[D]. 电子科技大学, 2019.
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