□文/彭維徐歡
工業(yè)物聯(lián)網技術應用于電力安全生產,不僅增強了電力企業(yè)的信息化水平,同時也提升了企業(yè)的市場競爭力
隨著近年浙江經濟的高速發(fā)展,老百姓生活質量的日益提升,工業(yè)用電和居民用電的需求不斷增長,電力企業(yè)壓力倍增。為了解決用電緊張問題,電力企業(yè)加大了生產設備的投入,開足馬力日夜生產。這雖然暫時緩解了日益突出的供求壓力,但是也為企業(yè)內部埋下了諸多隱患,“安全生產”問題正是電力企業(yè)面臨的最大威脅之一。
發(fā)電是一個流程化、持續(xù)性的生產過程,必須保證其穩(wěn)定和安全,若發(fā)生事故不是小事。目前電廠設備監(jiān)控方式以人力為主,電力企業(yè)雖然都非常注重生產過程的安全性,卻沒有較好的手段對其進行監(jiān)控,傳統(tǒng)的依靠人力的監(jiān)控方式缺陷較多,稍有疏忽就容易“犯錯誤”,使得電廠生產安全面臨著嚴重的“威脅”。
可以說,近年隨著浙江地區(qū)用電需求的不斷攀升,電廠的規(guī)模逐漸擴大,設備安全生產問題已成為一個很大的潛在風險。若是沒有合適的方案來解決,類似汽機、鍋爐、電機、脫硫、開關柜等關鍵設備出現問題,將導致停運、停產,電廠效益將受到很大的影響。
2011年3月,浙江一電廠發(fā)生一起開關柜超溫起火并引起人員燒傷的重大事故。從事故調查報告中可以看出,不僅存在著人員違規(guī)操作、自我保護意識等問題,還有更加突出的設備安全生產監(jiān)控問題。一般電廠的監(jiān)控規(guī)范雖都有紙面的規(guī)定注明強制執(zhí)行,但是在實際工作中往往不是這樣,馬虎大意、虛報數據等不規(guī)范操作大有存在,企業(yè)無法獲得真實的數據。
將“威脅”扼殺在搖籃才是最好的方式。如何規(guī)范、有效地進行安全生產監(jiān)控,是所有電廠應該要考慮的問題。除了生產設備的安全之外,同時也需要注重企業(yè)內部人員的活動安全。因為管理不到位、難以監(jiān)控等因素,使得人員安全難易得到有效保障。當前企業(yè)的做法,只是在危險區(qū)域架設攝像頭、安裝警示牌等用于實時監(jiān)控和警告,但這些工作只能起到部分功效,還存在著很大的漏洞。
從1999年美國MITAuto-ID中心Ashton教授提出了“物聯(lián)網”概念,到2009年8月溫家寶總理在無錫工業(yè)園提出建立“感知中國”中心,隨后將此列入國家“十二五”規(guī)劃,物聯(lián)網技術在世界各地逐漸開始掀起發(fā)展高潮。最先應用此技術的物流、交通等行業(yè)獲得了巨大的實惠。
自從物聯(lián)網技術被列入我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的核心突破領域后,物聯(lián)網的研發(fā)應用不僅是新興產業(yè)培育的重要內容,也成為促進農業(yè)、工業(yè)和服務業(yè)等三大傳統(tǒng)行業(yè)進行變革的重要手段。在工業(yè)領域中,目前物聯(lián)網技術應用仍處在剛起步階段,但它的出現給工業(yè)企業(yè)帶來了新的契機,融合了RFID、傳感器、視頻、紅外等多種感知設備,并與行業(yè)特性相結合形成特有的工業(yè)物聯(lián)網技術,為工業(yè)企業(yè)的“安全生產”提供最有力的保障。
無線射頻識別(RFID)技術作為工業(yè)物聯(lián)網技術應用中最主要的技術之一,可應用于工業(yè)企業(yè)的生產監(jiān)控。通過RFID感知設備可以即時獲取生產設備的實時數據,相當于給企業(yè)安裝了“千里眼”、“順風耳”,讓管理者不再“兩眼一抹黑”。根據不斷自動獲取的溫度、濕度、振動等動態(tài)信息,還可以對設備的“身體情況”進行長期跟蹤,為企業(yè)的生產和維護提供有效的參考數據,從而能更好、更有效的利用設備進行生產。
視頻監(jiān)控作為常規(guī)的安防手段,被工業(yè)企業(yè)廣泛的應用,主要用于生產區(qū)域、人員活動的實時監(jiān)控,但這種監(jiān)控方式較為被動,存在著較大的缺陷。隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴大,監(jiān)控需求也在不斷增加,其靈活性差、利用率低的問題日益突出。工業(yè)物聯(lián)網技術的出現,讓視頻監(jiān)控又迎來了一個春天。結合當前最新的圖像分析處理技術,視頻監(jiān)控不僅在原有功能上增加了對區(qū)域活動、設備安全、人員活動等方面的處理,并且隨著圖像分析處理技術的完善,整個監(jiān)控過程的自動化程度也在不斷提高,將被動監(jiān)控轉變?yōu)橹鲃臃烙?/p>
企業(yè)發(fā)電是一個動態(tài)的生產過程,監(jiān)測設備運行情況能直接體現企業(yè)生產能力和持續(xù)能力,為企業(yè)發(fā)電計劃提供最有力的數據保障。目前國內設備監(jiān)測技術按照監(jiān)測類型分為很多種,比如溫度監(jiān)測、濕度監(jiān)測、振動監(jiān)測等,主要監(jiān)測方式有溫濕度記錄儀、單機片、視頻、光纖、旋轉機械等,但上述監(jiān)測方式都存在不同程度的缺陷,而工業(yè)物聯(lián)網技術以其多種先進的技術可對上述監(jiān)測方式進行有效的補充。
工業(yè)物聯(lián)網技術是多種先進技術的集合體,其中設備監(jiān)測主要涉及無線射頻識別技術,采用RFID感知設備作為數據采集裝置,以無線射頻方式獲取設備運行的當前信息并通過有線網絡進行傳遞到數據處理系統(tǒng),通過對數據的智能分析,提取所需的設備狀態(tài)信息。
目前國內的設備監(jiān)測都采用RFID與無線或有線傳輸技術相結合的方式進行監(jiān)測,保證數據的時效性和準確性。采集的實時數據可以在數據處理系統(tǒng)中以圖形方式進行展示,增加可讀性,讓操作者看得更加直觀、明了。同時可對積累的數據進行深層次的挖掘,從而篩選、分析出可能或已經存在問題的生產設備,避免生產過程中引發(fā)安全事故,直接影響企業(yè)的生產效益。篩選分析后的數據,到后期還能為企業(yè)的制定計劃提供有效的數據參考,提供最佳的生產、維護方案,減少管理和維護過程中的支出成本。
——工業(yè)物聯(lián)網在電力企業(yè)人員安全監(jiān)測中的應用。我國電力系統(tǒng)目前正處于經濟轉型階段,從業(yè)人員結構變化和人員流動加快,而安全培訓教育又相對滯后,從業(yè)人員安全技能和自我保護意識差,不能適應安全生產的要求,進一步加大安全生產管理的難度,是企業(yè)管理上的一塊“敏感區(qū)”。雖然當前電力企業(yè)采取了多種管理手段,但至今仍沒有有效的手段來加以監(jiān)控,只能通過常規(guī)手段,如視頻監(jiān)控、規(guī)章制度、警戒標識等進行監(jiān)控和記錄,無法實現預防警戒、自動報警等功能。隨著工業(yè)物聯(lián)網技術優(yōu)勢的凸顯,基于工業(yè)物聯(lián)網技術的人員安全監(jiān)控勢必成為一種發(fā)展趨勢。
基于工業(yè)物聯(lián)網技術的人員安全監(jiān)控是通過視頻、紅外、RFID等多種感知設備形成的感知網絡來實現區(qū)域內的人員工作、活動、監(jiān)控,同時采集的文字和圖像數據經過智能分析,對其中的危險行為進行判別和報警,減少人員的傷亡,同時通過視頻、RFID來輔助識別人員的工作情況,提升企業(yè)管理能力。
——工業(yè)物聯(lián)網在電力企業(yè)日常工作巡查中的應用。安全生產“十二五”規(guī)劃中強調了“責任到位、措施到位、投資到位、監(jiān)管到位”,防范遏制重大事故發(fā)生,并在主要任務中明確,電力等重點行業(yè)領域需要建立完善安全監(jiān)控系統(tǒng)。電力企業(yè)作為重點關注領域,其安全保障工作不僅需要制定詳盡的規(guī)章制度,更需要從日常各種環(huán)節(jié)抓起。日常巡檢作為企業(yè)目前最基本的設備檢查方式,也是設備故障、老化等問題最常用的檢測手段。然而,事與愿違的是日常巡檢制度往往在實施時,總會出現執(zhí)行不到位、檢測不到位的問題,致使設備“小毛病”不斷,增加了企業(yè)不必要的生產成本。目前設備巡檢員在巡檢時,只是采用紙、筆加眼睛的方式對設備的狀態(tài)數據進行跟蹤、記錄,這不僅耗時、耗力,而且記錄的結果準確性也受到懷疑,最后得到的數據還是不能用于分析和判斷,造成資源浪費。同時,這種檢查方式屬于無人監(jiān)管,無法判斷其檢查工作是否到位,得到的數據無真實性可言,這就需要借助自動化、精度高的設備加以輔助和控制。
基于無線射頻識別技術和視頻圖像處理技術可以根據現場情況提取指定的設備指標參數、環(huán)境指標參數等信息進行分析,判斷出不符合要求的設備指標和環(huán)境指標參數,一旦發(fā)現超標的數據及時通過數據處理系統(tǒng)進行報警提示,通知檢修人員進行維護,并可以對累積的數據加以統(tǒng)計,為制定有效的年度維護計劃提供數據參考。
工業(yè)物聯(lián)網技術作為新興的技術手段,其應用于安全生產中,不僅增強了電力企業(yè)的信息化水平,促進傳統(tǒng)產業(yè)模式的轉變,同時也提升了企業(yè)在市場中的競爭力,讓整個生產過程更加透明、安全。隨著工業(yè)物聯(lián)網技術的日趨完善,未來的工業(yè)物聯(lián)網技術應用,將會延伸到工業(yè)的各個領域包括化工、冶金、造紙等,一個“工業(yè)物聯(lián)網時代”已經到來。