楊偉坡 趙亞康 王志楠

[摘? ? 要]密閉空間作業(yè)管理是水電站檢修作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控中的重中之重。文章總結(jié)了傳統(tǒng)的密閉空間管理中的痛點(diǎn)，詳細(xì)介紹了一種密閉空間智能管理系統(tǒng)的研發(fā)成果，為行業(yè)內(nèi)其他公司在密閉空間管理提供建議。

[關(guān)鍵詞]密閉空間;智能管理

[中圖分類(lèi)號(hào)]TM73 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）10–00–02

Development of an Intelligent Management System for Confined Space

Yang Wei-po，Zhao Ya-kang，Wang Zhi-nan

[Abstract]Confined space operation management is the top priority in the risk control of hydropower station maintenance operation. This paper summarizes the pain points in the traditional confined space management， and introduces in detail the research and development results of an intelligent confined space management system， so as to provide suggestions for other companies in the industry.

[Keywords]confined space; intelligent management

密閉空間指與外界相對(duì)隔離，進(jìn)出口受限，自然通風(fēng)不良，易造成有毒有害、易燃易爆物質(zhì)聚集或氧含量不足的有限空間。

抽水蓄能水電站中電動(dòng)發(fā)電機(jī)風(fēng)洞、蝸殼、尾水管等區(qū)域?qū)儆诿荛]空間。為了避免發(fā)生密閉空間中遺留人員、物品造成人員傷亡或者設(shè)備損毀事件的發(fā)生，各發(fā)電公司針對(duì)密閉空間制定了一系列管理制度。要求主要有：嚴(yán)禁與作業(yè)無(wú)關(guān)人員進(jìn)入密閉空間，作業(yè)人員在進(jìn)入密閉空間前，須取出手表、鑰匙、工牌、項(xiàng)鏈等與工作無(wú)關(guān)的個(gè)人物品，嚴(yán)禁將其帶入作業(yè)區(qū);作業(yè)人員進(jìn)、出密閉空間必須在專(zhuān)用的登記表上自行履行登記手續(xù)，不得由他人或代他人登記。除作業(yè)必須的工器具、個(gè)人防護(hù)用品與物料外，嚴(yán)禁將與工作無(wú)關(guān)的物件、物料帶入密閉空間內(nèi)，帶入的工器具與物料需由帶入人在專(zhuān)用的登記表上逐一記錄帶入時(shí)間、工器具與物料名稱(chēng)、數(shù)量。

1 傳統(tǒng)的密閉空間管理方法介紹

目前密閉空間進(jìn)出登記主要是通過(guò)密閉空間專(zhuān)職監(jiān)護(hù)由進(jìn)出人員進(jìn)行紙質(zhì)登記，登記表見(jiàn)表1。以每次機(jī)組小修為例，檢修工期為16d，人員進(jìn)出風(fēng)洞頻繁高達(dá)600人次，帶入工具及耗材種類(lèi)繁多至少有30種。由于人員進(jìn)出頻繁及進(jìn)出物品種類(lèi)、數(shù)量繁多，且同一個(gè)工具或耗材可能由不同的人帶出，導(dǎo)致密閉空間統(tǒng)計(jì)工作非常困難，無(wú)法快速清晰了解到工器具及耗材的帶入、帶出情況，在人員集中進(jìn)入時(shí)，紙質(zhì)登記效率非常低。同時(shí)密閉空間監(jiān)護(hù)人的責(zé)任心直接影響管理的質(zhì)量。曾多次發(fā)生密閉空間監(jiān)護(hù)人履責(zé)不到位導(dǎo)致人員遺留電動(dòng)發(fā)電機(jī)風(fēng)洞，甚至發(fā)生人員傷亡事故。

2 密閉空間智能管理系統(tǒng)介紹

為解決傳統(tǒng)的密閉空間管理的痛點(diǎn)，通過(guò)組織技術(shù)人員進(jìn)行攻關(guān)，成功開(kāi)發(fā)出一套檢修密閉空間智能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)人臉識(shí)別、RFID識(shí)別技術(shù)、自助登記及閉鎖報(bào)警等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)密閉空間進(jìn)出人員、工器具及耗材的信息登記、統(tǒng)計(jì)，大大提高密閉空間登記工作的效率、準(zhǔn)確性以及信息化水平。

密閉空間人員進(jìn)出管理方面，采用高清人臉識(shí)別攝像頭采集并識(shí)別。增加授權(quán)管理，非授權(quán)的工作人員進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，防止人員誤入;統(tǒng)計(jì)信息不僅可以在現(xiàn)地顯示屏上顯示而且可以自動(dòng)同步到系統(tǒng)服務(wù)器上，方便多層管理人員進(jìn)行查看。在密閉空間進(jìn)人門(mén)封閉時(shí)，若人員、物品遺留時(shí)，系統(tǒng)閉鎖功能生效，及時(shí)發(fā)出現(xiàn)地聲光報(bào)警進(jìn)行提醒，降低人員、工器具遺留導(dǎo)致人員傷亡或者設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞的風(fēng)險(xiǎn)。

密閉空間管理系統(tǒng)主要由現(xiàn)地裝置及遠(yuǎn)方服務(wù)器兩大部分組成?，F(xiàn)地裝置主要實(shí)現(xiàn)人員、工器具及耗材的登記與現(xiàn)地展示作用，主要由立式工業(yè)計(jì)算機(jī)、人臉識(shí)別高清攝像頭、RFID識(shí)別器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備組成。遠(yuǎn)方服務(wù)器主要進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并向遠(yuǎn)端的用戶提供瀏覽服務(wù)。系統(tǒng)主要功能見(jiàn)圖1。

關(guān)于人員進(jìn)出檢修密閉空間登記的功能實(shí)現(xiàn)，采用人臉識(shí)別技術(shù)。人臉識(shí)別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部識(shí)別的一系列相關(guān)技術(shù)。開(kāi)工前，管理員登錄系統(tǒng)對(duì)進(jìn)人檢修密閉空間的人員進(jìn)行面部掃描存儲(chǔ)至服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)并授權(quán);工作人員需要進(jìn)出時(shí)，安裝在密閉空間門(mén)口處的人臉識(shí)別裝置會(huì)自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在設(shè)置在密閉空間門(mén)口處現(xiàn)場(chǎng)顯示;當(dāng)未授權(quán)的人員強(qiáng)行進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出提示。

關(guān)于工器具進(jìn)出檢修密閉空間登記功能的實(shí)現(xiàn)，采用RFID技術(shù)。RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別，它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，此外，RFID 技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽。首先在工器具上粘貼RFID識(shí)別標(biāo)簽，為防標(biāo)簽具有防水、防油、耐磨、可多次讀寫(xiě)功能，標(biāo)簽尺寸與形式根據(jù)不同規(guī)格的工器具進(jìn)選擇，為防止標(biāo)簽脫落，可使用特殊強(qiáng)力膠帶進(jìn)行包裹。在工器具需要進(jìn)出檢修密閉空間時(shí)，放置在門(mén)口的RFID識(shí)別數(shù)據(jù)采集傳感器會(huì)自動(dòng)、大批量識(shí)別，并將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示在設(shè)置在密閉空間門(mén)口處的工業(yè)顯示屏上。

關(guān)于耗材進(jìn)出檢修密閉空間登記功能的實(shí)現(xiàn)，采用自助進(jìn)行電子登記。首先在管理系統(tǒng)中建立耗材名稱(chēng)、圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)耗材需要進(jìn)出時(shí)，攜帶人員在設(shè)置在門(mén)口的觸摸屏上進(jìn)行選擇相應(yīng)的選項(xiàng)并輸入數(shù)量。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)錄入信息進(jìn)行分析匯總，并將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示在設(shè)置在密閉空間門(mén)口處的工業(yè)顯示屏上。登記的全過(guò)程系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行錄像監(jiān)控。

關(guān)于人員物品遺留及時(shí)發(fā)出報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)，主要通過(guò)臨時(shí)安裝在在密閉空間門(mén)上的觸發(fā)器完成，當(dāng)密閉空間門(mén)封閉時(shí)，觸發(fā)器閉合并發(fā)信號(hào)給計(jì)算機(jī)，系統(tǒng)自動(dòng)檢查功能生效，若系統(tǒng)檢查發(fā)現(xiàn)密閉空間有遺留人員或物品會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

人員、工器具、耗材的統(tǒng)計(jì)信息以及錄像信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)在公司的服務(wù)器中。管理人員登錄PC端或者手機(jī)端軟件可以隨時(shí)進(jìn)行查看。

3 密閉空間智能管理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

利用人臉識(shí)別管控進(jìn)入密閉空間的人員權(quán)限、登記進(jìn)出密閉空間的人員信息。未經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，防止。運(yùn)用RFID技術(shù)快速識(shí)別、登記進(jìn)出密閉空間的工器具。密閉空間內(nèi)的人員、工器具、耗材的信息能夠?qū)崿F(xiàn)高效地管理。同時(shí)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)方，提高管理效力。在密閉空間封閉時(shí)，若有人員、物品遺留，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，很大程度上避免了人為失誤導(dǎo)致設(shè)備損壞或人員傷亡的嚴(yán)重后果。

密閉空間智能管理系統(tǒng)可以將人員登記耗時(shí)由30s減小至5s左右;工器具、耗材帶出登記時(shí)不用在大量記錄中查找，單個(gè)工器具登記平均耗時(shí)由15s減小至2s左右。當(dāng)人員、工器具集中進(jìn)出時(shí)優(yōu)勢(shì)非常明顯。

4 結(jié)語(yǔ)

密閉空間智能管理系統(tǒng)充分利用人臉識(shí)別技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)解決了密閉空間管理的痛點(diǎn)，提高了安全生產(chǎn)的管理水平。事實(shí)證明將新興技術(shù)與傳統(tǒng)的電力安全管理深度融合是提升管理水平的催化劑。

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