以風電、光伏為主的新能源發(fā)電在總發(fā)電量中占比越來越多,受新能源的發(fā)展影響,傳統(tǒng)火電的生存環(huán)境受到壓縮,一些小型的、能量轉換率低、環(huán)境污染大的電廠逐步被淘汰,取而代之的是新型智慧電廠。由于發(fā)電穩(wěn)定的優(yōu)點,讓火電在長久的未來都將在發(fā)電中占據(jù)重要比重,如何建設更高效、更環(huán)保、更安全的智慧化電廠,成了當前各發(fā)電企業(yè)的當務之急。
智慧安全是智慧電廠概念中主要的組成部分,隨著現(xiàn)代化智慧電廠的不斷發(fā)展和建設,以新型傳感、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術支撐的一體化三維智能管控平臺已經成為趨勢。本方案介紹的三維可視化人員定位系統(tǒng)正是應用上述先進技術,基于電廠業(yè)務開發(fā)的一套全方位人員安全管控系統(tǒng),旨在解決人員安全管理難題,提高安全管理效率,實現(xiàn)智慧電廠的主動安全管理。
電廠人員管理問題分析
要建設新型人員智慧安全管理體系,需要對傳統(tǒng)電廠安全管控中的問題進行分析。綜合各大電力集團對電廠人員管理中的模式,可以發(fā)現(xiàn)有以下一些問題會導致人員安全問題難以管控:
1、傳統(tǒng)的安全管理以安全教育和安全人員現(xiàn)場巡察為主,但是安全監(jiān)察人員有限,不可能24小時不間斷監(jiān)控,安全管理頻度及細度存在提升的空間。尤其是在大修期間,外委隊伍較多且人員復雜,如何有效分析判定存在安全風險的人員并進行重點監(jiān)控和布防,傳統(tǒng)的管理模式很難實現(xiàn)。
2、安全管理人員及巡點檢人員去沒去現(xiàn)場?有沒有遺漏?停留了多長時間?這些問題都關乎到崗到位及巡點檢的質量,關乎設備和人員的安全。
3、作業(yè)過程中一旦發(fā)生安全事故,需要動用大量人力物力進行事故數(shù)據(jù)的采集和分析,但是這些數(shù)據(jù)往往碎片化,且沒有留下痕跡,無從佐證。
4、通常發(fā)電企業(yè)已經建設安全生產管理相關視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和生產管理等系統(tǒng)。但系統(tǒng)各自獨立,系統(tǒng)之間沒有實現(xiàn)信息流的橫向貫通與數(shù)據(jù)的縱向集成,如現(xiàn)場視頻信息、人員定位信息、生產信息等都散落在各相應子信息系統(tǒng)中。
發(fā)現(xiàn)問題才能解決問題,通過對上述問題的分析,總結出運用人員定位系統(tǒng)是解決上述問題的方法。
三維可視化人員定位系統(tǒng)
傳統(tǒng)的室內無線定位系統(tǒng)使用RFID、WiFi、藍牙及Zigbee等技術,基于接收信號強度法(RSSI)來對標簽位置進行粗略估計,定位精度低,且容易受到干擾,定位穩(wěn)定性差,難以適應高精度無線定位應用的要求?;赨WB超窄脈沖的無線定位技術,從根本上解決了這一問題。
云酷科技三維可視化人員定位系統(tǒng)運用UWB技術,結合電廠實際業(yè)務需求,從根本上解決電廠人員安全管理難題,賦能電廠安全智慧化轉型。
系統(tǒng)針對發(fā)電企業(yè)特殊的內外網機制搭建全新網絡架構,感知層無線連接直接通過LoRa2.4G窄帶物聯(lián)網進行數(shù)據(jù)傳輸,通訊基站與內網服務器之前通過交換機和物理隔離網閘/防火墻連接。
感知層:包括定位標簽、定位錨點、激勵器。定位標簽和定位錨點之間通過UWB信道實時測距,測距信息通過LoRa 2.4G無線網絡上傳到通訊基站。
網絡層:網絡層包括通訊基站、交換機、物理隔離網閘。通訊基站通過以太網將測距信息匯聚到交換機過隔離網閘/防火墻傳輸?shù)絻染W服務器。
解算層:解算層在服務器上安裝解算平臺和數(shù)據(jù)庫,主要用于存儲、計算采集端上報的數(shù)據(jù),得出物理位置坐標。
應用層:應用層主要負責基本信息的錄入及數(shù)據(jù)展示的界面。顯示的信息包括地圖顯示、人員圖標及位置顯示、各類報警信息、各類查詢結果顯示、各分類統(tǒng)計信息顯示等。
基本功能展示
作業(yè)區(qū)域管理
1、區(qū)域劃分:將電廠生產區(qū)域劃分成N個作業(yè)區(qū)域;
2、關聯(lián)人員:現(xiàn)場作業(yè)人員的實時定位,分區(qū)域統(tǒng)計,實現(xiàn)人員分布及人員信息查看;
3、關聯(lián)三票:將全場三票通過KKS碼關聯(lián)到設備上,分區(qū)域統(tǒng)計,實現(xiàn)作業(yè)內容查詢。
4、視頻聯(lián)動:全場監(jiān)控關聯(lián)到相關區(qū)域,查看作業(yè)內容作業(yè)人員時可聯(lián)動距離近視頻監(jiān)控。
隱患/缺陷分布管理
系統(tǒng)集成隱患/缺陷管理系統(tǒng),接入隱患/缺陷內容,例如:隱患/缺陷種類、隱患/缺陷級別、隱患/缺陷內容、責任人等。按照實際位置三維展現(xiàn),使管理者對全廠隱患/缺陷一目了然。同時可隨時調取該區(qū)域監(jiān)控,查看隱患/缺陷具體情況。
到崗到位管理
系統(tǒng)借助定位系統(tǒng)自動記錄需到崗到位人員的行進路線、時間,自動統(tǒng)計到崗率、缺勤率。使到崗到位管理有據(jù)可查,真正落實生產責任制。
外委人員管理
系統(tǒng)接入外委人員基礎信息、資質、作業(yè)內容、工器具信息、行走路線、進入特殊區(qū)域權限等、實時定位展現(xiàn)在三維模型上。使管理者清楚的知道外委人員在哪里?在做什么?是否進入危險區(qū)域?工器具是否檢驗合格?發(fā)現(xiàn)違章現(xiàn)場拍照錄入評分,提高管理效率,有效防止事故發(fā)生。
車輛管理
固廢車輛,?;奋囕v,和大型機械等安裝GPS定位設備,并接入到本系統(tǒng)中,在三維場景實時顯示。
對需要定位的車輛安裝GPS定位設備,在系統(tǒng)中預設行進路線。實現(xiàn)信息查詢、實時位置顯示,跟蹤車輛行駛軌跡,一旦發(fā)現(xiàn)偏離預設路線立即報警并推送相關管理人員。
工器具管理
工器具的使用過程中需要定期檢查,尤其是電動工器具。如檢查不及時容易造成人身事故。通過定位系統(tǒng)結合位置信息,實時監(jiān)督工器具的使用,預防危險發(fā)生。
1、工器具定位:人員攜帶工器具進入監(jiān)控區(qū)域,四周基站不斷與工器具標簽進行測距,實現(xiàn)工器具定位?;趯崟r定位,可實時監(jiān)控現(xiàn)場工器具的分布情況。
2、到檢預警:提供一定期限內(例如三個月內)到檢工器具預警,并提供詳細列表說明,通知負責人及時檢修。
3、過檢報警:人員攜帶過檢(未按時檢查維修)工器具到現(xiàn)場作業(yè),進入作業(yè)區(qū)時,系統(tǒng)報警,提示過檢工器具詳細情況,并通知區(qū)域作業(yè)人員。
完整的智慧安全解決方案并不僅僅是定位系統(tǒng),除了人員安全管理,還應該包含設備智慧安全解決方案,本文不做論述,但是通過對人員定位系統(tǒng)的應用,使電廠在人員管理上做到更智能、更規(guī)范、更效率、更直接,是電廠在人員安全管理智慧化轉型上較佳方式。