中國(guó)大唐集團(tuán)公司 王光輝｜文、圖

在企業(yè)追求高質(zhì)量發(fā)展的當(dāng)下，安全生產(chǎn)無(wú)疑是最基本的底線與要求。黨的十九大以來(lái)，黨中央對(duì)安全生產(chǎn)工作作出了一系列重要批示，強(qiáng)調(diào)發(fā)展決不能以犧牲人的生命為代價(jià)，這必須作為一條不能逾越的紅線和底線。

當(dāng)前，數(shù)字化、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段已在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，對(duì)于安全管控來(lái)說(shuō)，這些技術(shù)手段往往發(fā)揮著不可或缺的創(chuàng)新要素和“倍增器”的作用。尤其目前安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻，通過(guò)創(chuàng)新手段，應(yīng)用“智慧+”安全構(gòu)建“屏障”防患于未然，已成為發(fā)電行業(yè)強(qiáng)化安全管控的重要手段和大趨勢(shì)。

“智慧+”安全培訓(xùn)

強(qiáng)基固本

目前，“智慧+”安全培訓(xùn)在發(fā)電行業(yè)已被廣泛應(yīng)用，尤其是新冠肺炎疫情發(fā)生后，“智慧+”的作用愈加凸顯。為保證安全培訓(xùn)工作“不斷檔”，很多發(fā)電企業(yè)都在原有網(wǎng)上培訓(xùn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，推出線上平臺(tái)為廣大員工提供優(yōu)質(zhì)安全培訓(xùn)課程，確保防疫、充電“雙優(yōu)”在線。

比如，在大唐泰州電廠，基于三維可視化的運(yùn)行及培訓(xùn)系統(tǒng)已投運(yùn)多年，正在發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。該廠通過(guò)1∶1建模構(gòu)建真實(shí)尺寸模型建立虛擬環(huán)境，將設(shè)備模型物理屬性和生產(chǎn)工藝流程充分融合，達(dá)到了信息的充分共享，能夠使受訓(xùn)者、管理人員全面掌握廠內(nèi)狀態(tài)。三維虛擬電廠與實(shí)際廠區(qū)布置和設(shè)備高度吻合，為各項(xiàng)管理、培訓(xùn)工作提供了強(qiáng)大的可視化支撐。以安全培訓(xùn)為例，該系統(tǒng)可以模擬實(shí)現(xiàn)設(shè)備的逐一解體、模擬設(shè)備大檢修的過(guò)程，相關(guān)人員只需要登錄平臺(tái)就可以模擬拆裝。通過(guò)高精度的3D設(shè)備模型基礎(chǔ)，以及生動(dòng)形象的設(shè)備課件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修人員開(kāi)展設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)操作、故障分析等方面的三維可視化培訓(xùn)。這種培訓(xùn)過(guò)程生動(dòng)、直觀，有效確保了培訓(xùn)效果，能夠讓員工更好地掌握相關(guān)技能，保證作業(yè)時(shí)的安全。

工作人員正在監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)

“智慧+”行為安全

強(qiáng)化源頭管控

電力作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)是電力安全事故的多發(fā)地，尤其是一些小規(guī)模、臨時(shí)又分散的工作現(xiàn)場(chǎng)更易發(fā)生事故。鑒于電力作業(yè)具有點(diǎn)多、面廣、周期短等特點(diǎn)，目前的管控模式難以實(shí)現(xiàn)全方位24小時(shí)、隨時(shí)隨地的監(jiān)管。

對(duì)此，很多電力企業(yè)都在探索如何有效運(yùn)用“智慧+”實(shí)施嚴(yán)格安全管控，對(duì)轄區(qū)（以及下屬轄區(qū)）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督做到全面覆蓋，有效避免監(jiān)督盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程監(jiān)管。目前，在人員行為管控方面，電力企業(yè)應(yīng)用較多的手段主要包括作業(yè)安全管控平臺(tái)、人員定位、智能兩票及電子圍欄。

作業(yè)安全管控平臺(tái)

所謂作業(yè)安全管控平臺(tái)，即通過(guò)在作業(yè)安全的三個(gè)核心環(huán)節(jié)（作業(yè)區(qū)人員與設(shè)備準(zhǔn)入核查、作業(yè)過(guò)程監(jiān)控、離場(chǎng)驗(yàn)收）增加自動(dòng)識(shí)別無(wú)人監(jiān)管防線，將管理制度及要求轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的安全屏障，以實(shí)現(xiàn)高效管理。

第一，作業(yè)區(qū)人員與設(shè)備準(zhǔn)入核查，即通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員培訓(xùn)、進(jìn)出權(quán)限控制、安全分析、“人員、設(shè)備、環(huán)境”狀態(tài)監(jiān)控等功能，通過(guò)多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)全方位、多角度立體聯(lián)動(dòng)監(jiān)控。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員培訓(xùn)信息自動(dòng)建檔，并通過(guò)信息采集，構(gòu)建作業(yè)人員信息庫(kù)，保證信息準(zhǔn)確完整。同時(shí)，通過(guò)集成射頻識(shí)別與人臉視頻識(shí)別，自動(dòng)識(shí)別進(jìn)出人員身份以及是否佩戴安全帽，并進(jìn)行異常報(bào)警。

第二，作業(yè)過(guò)程監(jiān)控，即利用“傳感器+固定氣體監(jiān)測(cè)儀”，保障作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境安全。具體功能主要包括：通過(guò)射頻門禁跟蹤作業(yè)人員進(jìn)出與異常闖入；運(yùn)用智能穿戴設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能定位和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻上傳，并借助視頻監(jiān)控和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位實(shí)現(xiàn)行為軌跡檢測(cè)；憑借多樣化的物聯(lián)集成手段和大數(shù)據(jù)智能分析，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控報(bào)警自動(dòng)化、智能化。

第三，離場(chǎng)驗(yàn)收，即在作業(yè)結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)推送驗(yàn)收清單，并根據(jù)監(jiān)控視頻和智能穿戴設(shè)備跟蹤確認(rèn)“人-物”離場(chǎng)情況，輔助驗(yàn)收人員快速完成智能驗(yàn)收，并實(shí)時(shí)更新作業(yè)狀態(tài)。

人員定位

在人員定位方面，目前電力企業(yè)主要是通過(guò)定位基站和定位標(biāo)簽采集定位數(shù)據(jù)，采用相關(guān)定位技術(shù)實(shí)時(shí)顯示一個(gè)或多個(gè)人員移動(dòng)軌跡。相關(guān)系統(tǒng)可以根據(jù)導(dǎo)航地圖，跟蹤指定人員，并通過(guò)三維可視化環(huán)境以不同顏色和形狀顯示人員的報(bào)警狀態(tài)。同時(shí)，系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行主動(dòng)安全綜合信息提示，進(jìn)而避免不必要的危險(xiǎn)、事故。通過(guò)應(yīng)用這種“人員定位”系統(tǒng)，一方面，有效減少了由人為原因造成的各類安全問(wèn)題，另一方面也提高了生產(chǎn)管理的本質(zhì)安全水平。

傳統(tǒng)的電廠安全管理，大多依賴制度或者管理體系，而通過(guò)應(yīng)用“智慧+”手段，電廠可以利用信息化系統(tǒng)對(duì)人員位置、重點(diǎn)設(shè)備、敏感區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控提示，有效解決發(fā)電企業(yè)安全管理過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)人員位置及工作狀態(tài)無(wú)法把控等問(wèn)題。

另外，“人員定位”系統(tǒng)還能夠?qū)θ藛T進(jìn)行高效的崗位管理。例如，值班人員可以在三維畫(huà)面中看到預(yù)先設(shè)定的巡檢路線，當(dāng)班值長(zhǎng)、管理人員在三維虛擬電廠中則可實(shí)時(shí)查看該人員的行走軌跡及巡檢過(guò)程，實(shí)現(xiàn)高效的人員調(diào)度。同時(shí)，還可通過(guò)回放指定時(shí)間段的人員或設(shè)備運(yùn)動(dòng)軌跡，為事件處理提供決策依據(jù)；通過(guò)對(duì)作業(yè)人員行走路線的查詢，實(shí)現(xiàn)巡檢監(jiān)察、崗位監(jiān)管，保障生產(chǎn)流程符合安全管理標(biāo)準(zhǔn)。

智能兩票

對(duì)于發(fā)電行業(yè)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)工作離不開(kāi)兩票，即工作票、操作票。兩票是允許工作和從事操作的書(shū)面命令和依據(jù)，是防止誤操作、保證人身安全的重要措施。

所謂智能兩票，即通過(guò)將相關(guān)管理業(yè)務(wù)與三維、人員定位、移動(dòng)App、無(wú)線WIFI、區(qū)域藍(lán)牙到位等移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)融合，全面覆蓋兩票生產(chǎn)、審批、執(zhí)行、監(jiān)督、終結(jié)、統(tǒng)計(jì)等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，以解決兩票管理中的諸多難題。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，兩票責(zé)任人會(huì)在移動(dòng)終端以標(biāo)準(zhǔn)流程規(guī)則進(jìn)行兩票審批推進(jìn)，然后基于動(dòng)態(tài)二維碼掃描與區(qū)域藍(lán)牙定位技術(shù)，與兩票許可時(shí)間相匹配，實(shí)現(xiàn)作業(yè)到崗、操作到崗精準(zhǔn)把控，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。同時(shí)通過(guò)實(shí)現(xiàn)開(kāi)票方式多樣化、閉環(huán)管理線上化、防誤管控智能化、操作視頻流程化，待辦事項(xiàng)自動(dòng)推送，最終實(shí)現(xiàn)智能兩票管理。

當(dāng)工作票開(kāi)出之后，系統(tǒng)將依據(jù)時(shí)間要素和空間要素，自動(dòng)開(kāi)出電子圍欄（詳見(jiàn)下文）。空間要素即設(shè)備所在廠區(qū)的位置，如果工作人員長(zhǎng)期離開(kāi)電子圍欄區(qū)域，系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)移動(dòng)終端對(duì)離開(kāi)人員進(jìn)行報(bào)警提醒；如果有非工作班成員闖入，系統(tǒng)則不但會(huì)對(duì)闖入人員，同時(shí)也會(huì)對(duì)工作票負(fù)責(zé)人進(jìn)行短信和手機(jī)報(bào)警提醒，進(jìn)而避免出現(xiàn)誤操作。

電子圍欄

有人曾將電子圍欄形象地比喻為《西游記》中孫悟空為了保護(hù)唐僧等人用金箍棒在地上畫(huà)的圈，“豺狼虎豹，妖魔鬼怪，俱莫敢近”。

電子圍欄，顧名思義，主要是利用視頻圖像分析等技術(shù)設(shè)定的一個(gè)電子的圍欄，能夠?qū)θ藛T非法闖入信息進(jìn)行預(yù)警，并根據(jù)不同的預(yù)警內(nèi)容來(lái)聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的處置方式，同時(shí)利用圖像、語(yǔ)音等手段對(duì)不同區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)和防控措施進(jìn)行提示和確認(rèn)。

通常來(lái)說(shuō)，電力企業(yè)主要是在上文中所述“人員定位”的基礎(chǔ)上安裝電子圍欄。電子圍欄采用的是“阻擋為主，輔助報(bào)警”的邊界安防理念，同時(shí)具有開(kāi)放性，能與人員定位系統(tǒng)、區(qū)域接警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，隨時(shí)按照時(shí)間段調(diào)取工作人員活動(dòng)軌跡，并進(jìn)行回放，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)手機(jī)進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域警告、權(quán)限警告等功能。

電子圍欄在電力企業(yè)安全生產(chǎn)管控實(shí)踐中發(fā)揮了巨大的作用。例如，針對(duì)受限空間，可以利用電子圍欄設(shè)定空間范圍準(zhǔn)入的人員數(shù)量、人員身份等參數(shù)，當(dāng)超過(guò)設(shè)定數(shù)量或未被授權(quán)的人員進(jìn)入時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出音響報(bào)警，提示值班員采取措施，既可實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)過(guò)程及作業(yè)人員的實(shí)時(shí)監(jiān)督與管控，又可降低各級(jí)人員現(xiàn)場(chǎng)管理強(qiáng)度。

同時(shí)，通過(guò)給重要區(qū)域設(shè)置電子圍欄，可以實(shí)現(xiàn)“越界預(yù)警、滯留預(yù)警、長(zhǎng)時(shí)間靜止預(yù)警、超員/缺員預(yù)警”等功能。若廠區(qū)發(fā)生爆炸、火災(zāi)、有毒氣體泄漏等事故，企業(yè)也可以從電子圍欄系統(tǒng)中查看各區(qū)域人員分布位置及數(shù)量，便于快速疏散并救援被困人員，第一時(shí)間減少人員傷亡和企業(yè)損失。

“智慧+”設(shè)備安全

防患于未然

對(duì)于發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)，利用計(jì)算機(jī)軟件網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)、通信技術(shù)等，采取“智慧+”設(shè)備安全的手段，建立起一套高效、穩(wěn)定的電廠大數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)、管理、分析與服務(wù)系統(tǒng)，能夠?yàn)槠髽I(yè)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效地運(yùn)行提供保障。

下面以大唐陡河電廠、大唐泰州電廠、大唐國(guó)際新能源公司等實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為例進(jìn)行介紹。

大唐陡河電廠

大唐陡河電廠以技術(shù)創(chuàng)新為重點(diǎn)，借助大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對(duì)原有設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造，將40多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型，成功設(shè)計(jì)研發(fā)了“發(fā)電機(jī)組輔助預(yù)警系統(tǒng)”，通過(guò)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在線分析與預(yù)警，不斷提高機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控安全水平。

在這套系統(tǒng)中，報(bào)警值及報(bào)警邏輯均以機(jī)組實(shí)際運(yùn)行參數(shù)為主，同時(shí)在報(bào)警邏輯的設(shè)計(jì)中加入了設(shè)備啟停狀態(tài)、閥門開(kāi)閉狀態(tài)等，有效避免了誤報(bào)警和拒報(bào)警，提高了報(bào)警靈敏度，在設(shè)備異常發(fā)生初期且尚未造成嚴(yán)重后果之前即可發(fā)出預(yù)警，對(duì)運(yùn)行值班人員提前警示，并給出相應(yīng)異常處理的指導(dǎo)方案，為值班人員提供異常處理時(shí)間和空間。

該系統(tǒng)的成功運(yùn)用，讓運(yùn)行人員能夠借助實(shí)時(shí)信息監(jiān)控平臺(tái)及時(shí)掌握發(fā)電機(jī)組設(shè)備的健康情況，識(shí)別潛在的設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)，變被動(dòng)檢修為主動(dòng)檢修，變非計(jì)劃停機(jī)為計(jì)劃停機(jī)，有效減少設(shè)備異常擴(kuò)大導(dǎo)致故障的風(fēng)險(xiǎn)。

大唐泰州電廠

大唐泰州電廠通過(guò)采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、人工智能技術(shù)、在線建模技術(shù)、專家系統(tǒng)等構(gòu)成的智能預(yù)警與故障診斷系統(tǒng)，形成了設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行異常的預(yù)警機(jī)制，能夠?qū)⑾嚓P(guān)信息實(shí)時(shí)推送給生產(chǎn)運(yùn)行及管理人員，提供生產(chǎn)預(yù)警及事故預(yù)報(bào)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，企業(yè)通過(guò)該系統(tǒng)可以在設(shè)備運(yùn)行周期中實(shí)時(shí)掌控其狀態(tài)，做到合理的檢修安排。

一方面，通過(guò)該系統(tǒng)的智能預(yù)警與故障診斷，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備潛在故障的事前處理，變被動(dòng)故障事后處理為事前的主動(dòng)預(yù)防，可以減少設(shè)備安全事故。

另一方面，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析手段對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)等中海量數(shù)據(jù)收集、轉(zhuǎn)換、挖掘和分析，為確定機(jī)組多約束條件下的全工況特性提供了可能。例如，企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況，安裝諸如冷端優(yōu)化系統(tǒng)、聯(lián)合循環(huán)損耗分析、機(jī)組在線性能試驗(yàn)、壓氣機(jī)離線水系優(yōu)化系統(tǒng)、空氣過(guò)濾器優(yōu)化系統(tǒng)、聯(lián)合循環(huán)性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等子系統(tǒng)。

通過(guò)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的智能化分析，可以得出機(jī)組運(yùn)行的最佳點(diǎn)，從而指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)控制到精細(xì)化控制的轉(zhuǎn)變，提高電廠的本質(zhì)安全水平。

大唐國(guó)際新能源公司

大唐國(guó)際新能源公司圍繞安全、科技、培訓(xùn)等關(guān)鍵點(diǎn)，一方面，積極推進(jìn)集控中心建設(shè)，通過(guò)集中、共享、協(xié)同的大數(shù)據(jù)信息云平臺(tái)，有效實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理的信息化和精細(xì)化；另一方面，通過(guò)開(kāi)展風(fēng)電場(chǎng)智能化平臺(tái)移動(dòng)消缺及遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)功能應(yīng)用與研究，有效實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)生產(chǎn)、移動(dòng)消缺，提升了工作效率與設(shè)備安全水平。安