電力企業(yè)現(xiàn)場安全管控裝置及其應(yīng)用效果淺析

祝 賀， 蘇 帥， 陳國瑞， 朱永超， 劉 勇

(國網(wǎng)河北省電力有限公司衡水供電分公司 變電檢修室，河北 衡水 053000)

電力安全生產(chǎn)不僅是電力企業(yè)的根本所在，也是電力企業(yè)發(fā)展和進行市場競爭的基礎(chǔ)，關(guān)系到電力企業(yè)員工的切身利益，是企業(yè)形象的一種體現(xiàn).因此，加強電力安全生產(chǎn)管理，是電力企業(yè)發(fā)展的需要[1]，其根本目的在于保證生產(chǎn)作業(yè)人員的人身安全.為進一步增強電力企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場管理能力，提升生產(chǎn)現(xiàn)場管理效率，在懸掛標示牌、布置安全圍欄等傳統(tǒng)安全防護手段外，筆者設(shè)計了現(xiàn)場安全管控裝置.此裝置以生產(chǎn)現(xiàn)場工作負責(zé)人手機終端為依托，實現(xiàn)危險點現(xiàn)場語音提醒、危險區(qū)域告警信息實時上傳、遠程監(jiān)管等功能，有利于工作負責(zé)人對生產(chǎn)現(xiàn)場進行全面監(jiān)管，提高現(xiàn)場管理效率.

1 生產(chǎn)現(xiàn)場安全情況分析和信息化分析

電力檢修施工現(xiàn)場傳統(tǒng)安全防護措施有：布置生產(chǎn)現(xiàn)場、懸掛安全標示牌、布置安全圍欄等.現(xiàn)場工作負責(zé)人在上崗前告知作業(yè)人員生產(chǎn)任務(wù)、安全措施、技術(shù)措施和危險點，并讓每位成員簽名確認.這些安全防護手段在很大程度上保證了電力生產(chǎn)現(xiàn)場的安全，但仍存在一些問題：一是生產(chǎn)現(xiàn)場往往存在一個或多個帶電危險點，需要多班組交叉作業(yè)，甚至部分工作還需要外協(xié)隊伍的配合，現(xiàn)場人員復(fù)雜，點多，面廣，工作負責(zé)人現(xiàn)場管控難度大；二是電力檢修施工要求現(xiàn)場作業(yè)人員在短時間內(nèi)完成多項生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)，在時間緊、任務(wù)重的情況下，現(xiàn)場作業(yè)人員可能會出現(xiàn)安全意識淡薄、習(xí)慣性違章等行為；三是傳統(tǒng)防護手段主動防御能力不足，作業(yè)人員跨越圍欄、違章操作的行為無法得到有效制止.為加強電力檢修施工現(xiàn)場安全防護作用，提高現(xiàn)場工作負責(zé)人管理效率，管理人員通過現(xiàn)場檢查、討論會、創(chuàng)新發(fā)明等手段，針對存在的問題進行了認真研究，分析、討論了《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》等中的相關(guān)安全防護條款，提煉生產(chǎn)現(xiàn)場管理經(jīng)驗，提出了運用移動物聯(lián)技術(shù)加強現(xiàn)場安全管理的新思路.

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)技術(shù)在日常生活和工作中得到了越來越廣泛的應(yīng)用.在電力行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大[2]，各種原本需要到現(xiàn)場處理的工作，使用移動互聯(lián)技術(shù)后不用到現(xiàn)場就能進行圓滿解決，如用電管理、抄表作業(yè)、電力線路巡檢作業(yè)、物資管理、應(yīng)急作業(yè)處理等[3].這既避免了工作人員在現(xiàn)場可能出現(xiàn)的違章現(xiàn)象，又保證了人員、設(shè)備、電網(wǎng)的安全穩(wěn)定.但如何應(yīng)用智能化信息技術(shù)加強現(xiàn)場安全管理是一個關(guān)注較少的問題.鑒于此，本文設(shè)計了基于移動物聯(lián)技術(shù)的現(xiàn)場安全管控裝置，使用它能在實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場安全監(jiān)管的同時，運用移動終端記錄和分析現(xiàn)場情況及作業(yè)人員的行為軌跡，為電力生產(chǎn)現(xiàn)場的安全管理及人員行為分析提供技術(shù)與應(yīng)用保障.

2 現(xiàn)場安全管控裝置的組成與功能

2.1 組成

應(yīng)用移動互聯(lián)技術(shù)能夠彌補傳統(tǒng)防護手段主動防御能力不足的缺點[4].采用物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)技術(shù)設(shè)計了現(xiàn)場安全管控裝置，實現(xiàn)了對現(xiàn)場作業(yè)人員的信息識別，如危險點語音提醒、告警信息上送負責(zé)人、工作負責(zé)人遠端問詢等.現(xiàn)場安全管控裝置包括感應(yīng)模塊、信息分析處理模塊和功能模塊共3部分，如圖1所示.感應(yīng)模塊由微波雷達、射頻識別裝置構(gòu)成；信息分析處理模塊的功能由單片機完成；功能模塊由語音錄放、GSM模塊構(gòu)成.

圖1現(xiàn)場安全管控裝置功能圖

現(xiàn)場安全管控裝置的工作流程如圖2所示.

圖2 現(xiàn)場安全管控裝置工作流程圖

2.2 功能

2.2.1 感應(yīng)、識別

微波雷達靈敏度高，單個雷達的掃描范圍可達到1～5 m距離可調(diào)的180°全球面覆蓋.本系統(tǒng)設(shè)有2個雷達，以背靠背的方式布置，可實現(xiàn)360°全方位無死角掃描.微波雷達掃描區(qū)域示意圖見圖3.

圖3 微波雷達掃描區(qū)域示意圖

由工作負責(zé)人在現(xiàn)場勘察階段將本裝置安放在危險點周圍的適當(dāng)位置，如刀閘操作把手、開關(guān)柜柜門等處，并現(xiàn)場錄制危險點提醒語音，同時設(shè)置本裝置的安全警示距離.檢修現(xiàn)場的每個工作人員都隨身攜帶一個存儲有個人信息的電子標簽.工作過程中，微波雷達不間斷地發(fā)射微波信號，當(dāng)現(xiàn)場工作人員靠近危險點時，就會進入微波雷達的感應(yīng)區(qū)域，雷達會通過電子標簽將人員信息發(fā)送給裝置內(nèi)的射頻識別模塊，從而識別出是哪位工作人員靠近危險點.

2.2.2 分析、處理

微波雷達感應(yīng)到有人進入危險區(qū)域后，驅(qū)動語音錄放模塊進行語音提醒，同時射頻識別模塊將接收到的人員信息傳送給單片機，由單片機對信息進行分析處理.單片機發(fā)出觸發(fā)信息驅(qū)動內(nèi)置GSM模塊，將進入及離開危險區(qū)域的人員信息以短信的形式發(fā)送到負責(zé)人的手機上.

啟動裝置后，當(dāng)現(xiàn)場工作人員進入裝置的感應(yīng)區(qū)域時，就會播放語音提醒信息，提醒工作人員保持足夠的安全距離.當(dāng)現(xiàn)場工作人員處于危險點周圍，且有繼續(xù)靠近的意圖或長時間停留時，該裝置會向現(xiàn)場負責(zé)人發(fā)送“工作人員某某靠近某某危險點”的告警短信；當(dāng)工作人員在現(xiàn)場語音提醒下離開危險點附近時，工作負責(zé)人會收到“工作人員某某離開某某危險點”的短信提醒.當(dāng)工作負責(zé)人未在危險點附近，也未收到人員離開危險區(qū)域的短信時，可以通過遠程語音通話功能與現(xiàn)場工作人員溝通.

3 現(xiàn)場安全管控裝置的應(yīng)用效果及推廣前景

3.1 應(yīng)用效果

3.1.1 安全效益方面

進入危險區(qū)域人員信息的識別、告警短信的上送及工作負責(zé)人與現(xiàn)場的及時溝通，加大了負責(zé)人對工作現(xiàn)場安全的管理力度.當(dāng)有外協(xié)隊伍的工作人員超出其工作范圍進入現(xiàn)場危險區(qū)域時，工作負責(zé)人既可以及時制止，又可以擇優(yōu)選擇安全紀律好的外協(xié)團隊.這有利于提升電力企業(yè)對外協(xié)人員的管理能力，提高工作人員現(xiàn)場遵章守制的安全意識.

3.1.2 社會效益方面

有效地降低了因發(fā)生人身傷亡事故產(chǎn)生的社會不良影響，提升了電力企業(yè)的安全生產(chǎn)形象.

3.1.3 經(jīng)濟效益方面

使用此裝置，可減少安全事故的發(fā)生及其造成的經(jīng)濟損失，包括人身傷亡后所支出的費用、善后處理費用、財產(chǎn)損失等直接經(jīng)濟損失和包括停產(chǎn)、減產(chǎn)損失、工作損失、補充新職工的培訓(xùn)費用等間接經(jīng)濟損失使用現(xiàn)場安全管控裝置，通過語音提醒現(xiàn)場人員，短信提醒負責(zé)人，負責(zé)人電話問詢的方式，可提高現(xiàn)場工作負責(zé)人的管理效率.現(xiàn)場安全管控裝置可重復(fù)使用，制作成本低，總成本可控制在2000元以內(nèi)，產(chǎn)生的通訊費用也較低，不會造成大的經(jīng)濟負擔(dān).

3.2 推廣前景

現(xiàn)場安全管控裝置基于成熟的無線射頻技術(shù)、GPRS通訊技術(shù)，以單片機為核心，以手機終端為信息載體，技術(shù)實現(xiàn)難度小，成本低廉；支持各種現(xiàn)場危險點提示信息的錄放，感應(yīng)距離可控，接收端可編輯，且不受行業(yè)限制，可在國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)外的檢修施工現(xiàn)場推廣應(yīng)用；采用的各種技術(shù)均為開源免費技術(shù)，且不存在侵權(quán)問題；使用過程中放置簡單，操作方便，不會增加工作負擔(dān)，且能有效降低作業(yè)現(xiàn)場事故的發(fā)生率，提升工作現(xiàn)場的管理效率，因此，有一定的應(yīng)用市場，前景較為樂觀[5].

4 結(jié)語

電力企業(yè)檢修施工現(xiàn)場工作負責(zé)人通過一個或幾個現(xiàn)場安全管控裝置、一部手機即可實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的全面監(jiān)管[5]，這就為電力企業(yè)檢修施工現(xiàn)場工作負責(zé)人全面掌控生產(chǎn)現(xiàn)場提供了全新的管理方式，同時也使施工現(xiàn)場安全管理由被動防御變?yōu)橹鲃颖O(jiān)管.使用它，一方面可減少生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，避免由此帶來的經(jīng)濟損失；另一方面運用移動終端的記錄分析功能，能提高工作負責(zé)人對生產(chǎn)現(xiàn)場的控制能力和工作現(xiàn)場的管理效率.