安全生產(chǎn)智能管控技術(shù)在光伏電站的應(yīng)用

康宏

（國(guó)電電力內(nèi)蒙古新能源開(kāi)發(fā)有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010040）

一、光伏發(fā)電安全生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀

目前光伏行業(yè)雖然出臺(tái)了一些新制度、新措施，安全生產(chǎn)管理思路逐步清晰并得到提高，為全面提升光伏電站的作業(yè)效率、全面保障安全作業(yè)奠定了良好的基礎(chǔ)，但是現(xiàn)有的制度和體系很難做到統(tǒng)籌兼顧，安全生產(chǎn)安全事故卻仍然頻繁發(fā)生，造成巨大的人員和財(cái)產(chǎn)損失。光伏發(fā)電有些管理模式受行業(yè)管理模式的影響較深，結(jié)合光伏電站實(shí)際進(jìn)行深度總結(jié)和提煉的程度不夠，尚未形成具有光伏特色的作業(yè)安全管理體系。問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

1.集團(tuán)公司、分公司對(duì)光伏子站進(jìn)行安全管控，當(dāng)前主要采用專(zhuān)人匯報(bào)、人工統(tǒng)計(jì)方式，管理工作量大、任務(wù)重，管理數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性難以保證。2.光伏站控制中心對(duì)生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取困難，上傳給總公司、分公司的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)同樣有限，嚴(yán)重影響公司發(fā)揮大數(shù)據(jù)分析和科學(xué)決策的優(yōu)勢(shì)。3.生產(chǎn)管理各系統(tǒng)之間存在信息孤島，信息流轉(zhuǎn)、共享不完善，特別在安全生產(chǎn)方面，不同專(zhuān)業(yè)人員在作業(yè)時(shí)缺乏協(xié)調(diào)、溝通不順暢，缺少整體性與系統(tǒng)性的安全生產(chǎn)管控技術(shù)措施。4.安全生產(chǎn)管理信息化手段缺乏，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與管理制度結(jié)合存在漏洞，無(wú)法保證管理制度強(qiáng)制、正確執(zhí)行，威脅生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程安全。

二、安全生產(chǎn)智能管控技術(shù)在光伏電站的應(yīng)用

為適應(yīng)發(fā)電企業(yè)現(xiàn)代生產(chǎn)和管理更高效、更安全、更環(huán)保、更人性化的需要，提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)過(guò)程安全管理，本文以生產(chǎn)和管理智慧化為核心理念，結(jié)合光伏電站安全管理需求，從作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)環(huán)境、設(shè)備性質(zhì)、人員素質(zhì)等多個(gè)維度綜合分析生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)因素，創(chuàng)新性地提出以設(shè)備管理為核心，操作、檢修、巡檢業(yè)務(wù)為主線的本質(zhì)安全管理思想，結(jié)合先進(jìn)的安全監(jiān)測(cè)手段，依據(jù)國(guó)家有關(guān)安全的法律法規(guī)和發(fā)電行業(yè)安全管理標(biāo)準(zhǔn)，綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)+、VR、智慧視頻、智慧機(jī)器人、智慧診斷等先進(jìn)的技術(shù)，提出了構(gòu)建“智慧光伏電站安全生產(chǎn)管控一體化平臺(tái)”的理念，為光伏發(fā)電企業(yè)提供智慧化、全方位、全過(guò)程的智慧生產(chǎn)、智慧管理一體化解決方案。

三、光伏電站安全生產(chǎn)智能管控關(guān)鍵技術(shù)研究

（一）作業(yè)管理子系統(tǒng)

1.工作票管理。工作票制度作為保證電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施，在發(fā)電企業(yè)的日常管理工作中具有重要的地位。功能完善、性能穩(wěn)定的工作票系統(tǒng)會(huì)提高業(yè)務(wù)處理的準(zhǔn)確性和效率，有效地執(zhí)行工作票制度。工作票流轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)化可以大大提高流轉(zhuǎn)、審核的效率，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后能夠及時(shí)更正，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作票填寫(xiě)的準(zhǔn)確率，優(yōu)化管理工作，提高工作效率。用戶開(kāi)票時(shí)只要在熱力系統(tǒng)圖/電氣圖上依次點(diǎn)擊需要檢修的設(shè)備，系統(tǒng)自動(dòng)將內(nèi)化的規(guī)則庫(kù)及規(guī)范術(shù)語(yǔ)內(nèi)容反映到票面，從而生成規(guī)范的工作票。系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)工作票（如：火車(chē)票、電氣工作票、機(jī)械票等）起草、簽發(fā)、許可、變動(dòng)、延期、終結(jié)等各個(gè)流程環(huán)節(jié)的精細(xì)管理。在工作區(qū)域有明顯的物理斷開(kāi)點(diǎn)，且裝有接地線，對(duì)安全措施不符合工作要求，系統(tǒng)自動(dòng)給出錯(cuò)誤提示，保證安全措施的完備性。系統(tǒng)在業(yè)務(wù)組織機(jī)構(gòu)管理、業(yè)務(wù)人員分類(lèi)管理、系統(tǒng)權(quán)限管理、設(shè)備圖形維護(hù)管理、人員崗位權(quán)限管理、術(shù)語(yǔ)管理等各方面進(jìn)行豐富的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，為系統(tǒng)方便的運(yùn)行維護(hù)提供便利條件。

2.操作票管理。操作票模塊通過(guò)對(duì)操作票進(jìn)行電子化管理、與防誤系統(tǒng)一體化集成，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)票過(guò)程高效化、操作過(guò)程規(guī)范化、操作結(jié)果安全化。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了手工開(kāi)票、圖形開(kāi)票、調(diào)用典型票、調(diào)用歷史票、智能開(kāi)票等多種開(kāi)票方式。系統(tǒng)具有邏輯公式判斷和拓?fù)浞治雠袛鄡煞N模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)編輯票內(nèi)所轄設(shè)備（包括一次、二次以及臨時(shí)接地等設(shè)備）的全面防誤?？蓪?duì)操作票包含的設(shè)備操作信息、人員信息、設(shè)備狀態(tài)信息等進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)及分析。

3.交接班管理。交接班是確保光伏站連續(xù)不斷安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要一環(huán)，因此，特別要求運(yùn)行人員認(rèn)真進(jìn)行此項(xiàng)工作。交接班時(shí)必須嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事求是，應(yīng)做到“交接交的清楚，接班接的滿意”。對(duì)交接班過(guò)程進(jìn)行規(guī)范管理，按交接班管理制定自定義報(bào)表格式，通過(guò)管控平臺(tái)相應(yīng)模塊自動(dòng)獲取交接班的數(shù)據(jù)信息和具體內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)交接內(nèi)容電子化、流程化和規(guī)范化。

（二）設(shè)備管理子系統(tǒng)

1.巡檢管理。巡檢管理模塊輔助巡檢工作人員進(jìn)行日常的巡檢工作，協(xié)助管理人員對(duì)巡檢工作進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，通過(guò)人員定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)巡檢人員路徑、實(shí)時(shí)位置在3D 虛擬光伏站中顯示，使巡檢制度的落實(shí)得到有效的保障，同時(shí)提高巡檢工作管理的信息化程度，使設(shè)備缺陷管理、設(shè)備檢修管理有據(jù)可依，提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性。

2.缺陷管理。設(shè)備缺陷管理是光伏站設(shè)備管理的一個(gè)重要組成部分，是保證發(fā)電設(shè)備健康水平，保證發(fā)電設(shè)備安全，提高發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益的重要措施。缺陷管理模塊與光伏監(jiān)控系統(tǒng)共享光伏缺陷信息，光伏缺陷自動(dòng)啟動(dòng)缺陷管理流程，并通知責(zé)任人，提高故障響應(yīng)速度和故障處理速度，缺陷發(fā)現(xiàn)、鑒定、消缺、驗(yàn)收全過(guò)程記錄在案，閉環(huán)管理。

（三）安全監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

1.視頻監(jiān)測(cè)及智能分析。視頻監(jiān)控子模塊主要由高清智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、智能分析服務(wù)器以及通信設(shè)備等組成。高清智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)部署在工作、安全隱患點(diǎn)以及危險(xiǎn)環(huán)境周界，采集視頻圖像信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接收子系統(tǒng)范圍內(nèi)的視頻信號(hào)并起到流媒體轉(zhuǎn)發(fā)作用。智能分析服務(wù)器支持視頻高級(jí)應(yīng)用服務(wù)，如移動(dòng)偵測(cè)、跟蹤拍攝、入侵告警等。

(1)視頻監(jiān)控及部署。監(jiān)控?cái)z像頭部署在開(kāi)關(guān)室、光伏發(fā)電單元等設(shè)備區(qū)域，實(shí)現(xiàn)功能如下：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控區(qū)域設(shè)備運(yùn)行情況；方便管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況遠(yuǎn)程監(jiān)控、指導(dǎo)；進(jìn)行視頻輪巡，按預(yù)先設(shè)置時(shí)間進(jìn)行視頻輪巡。

（2）視頻智能分析。前端攝像頭采集視頻流，后臺(tái)智能分析軟件通過(guò)智能分析實(shí)現(xiàn)安全帽、火災(zāi)、煙霧等智能識(shí)別，推送告警畫(huà)面，進(jìn)行聲光告警。

（3）視頻聯(lián)動(dòng)。當(dāng)綜合自動(dòng)化監(jiān)控、安防、消防等系統(tǒng)產(chǎn)生告警或防誤系統(tǒng)操作設(shè)備變位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制攝像機(jī)切換到告警設(shè)備位置，彈出告警現(xiàn)場(chǎng)或設(shè)備操作變位視頻畫(huà)面同時(shí)語(yǔ)音提示告警。

2.人員定位。人員定位模塊實(shí)現(xiàn)光伏站升壓站、線路、光伏發(fā)電單元等區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)人員定位，及時(shí)準(zhǔn)確地提供工作區(qū)域內(nèi)人員的數(shù)量、位置、分布情況和每個(gè)人的任意時(shí)刻所在的位置及各時(shí)間段的活動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程人員、位置、時(shí)間、區(qū)域、工作內(nèi)容“五維”管理，為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。通過(guò)“室外GPS+室內(nèi)UWB”方式進(jìn)行人員全面定位，并且人員定位與作業(yè)任務(wù)相關(guān)聯(lián)，結(jié)合3D 模型，全面掌握作業(yè)人員作業(yè)、活動(dòng)區(qū)域。

3.電子圍欄。光伏電站大多比較偏僻，為了保證設(shè)備和人員安全，在圍墻上安裝電子圍欄，對(duì)升壓站進(jìn)行安全防護(hù)，一旦有人非法闖入，聲光報(bào)警，并觸發(fā)視頻畫(huà)面。

（四）安全生產(chǎn)智能管控預(yù)期效果

智慧光伏是在數(shù)字化和信息化的基礎(chǔ)上，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，減少人工干預(yù)、增加的人工智慧處理能力，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電安全生產(chǎn)過(guò)程的可視化和智慧化。智慧光伏發(fā)電重點(diǎn)從安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、智慧化決策管理等領(lǐng)域規(guī)劃智慧化的內(nèi)涵，主要包括：設(shè)備智慧化測(cè)控、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與控制、生產(chǎn)管理、安全管理、經(jīng)營(yíng)管理等內(nèi)容。預(yù)期效果如下：

1.生產(chǎn)管控系統(tǒng)化、一體化：集團(tuán)公司、分公司、光伏電站之間的信息實(shí)時(shí)交互和業(yè)務(wù)高度集成，提升企業(yè)整體安全生產(chǎn)管理能力和集團(tuán)化、精細(xì)化管理水平。

2.生產(chǎn)、管理信息化：光伏電站控制中心對(duì)生產(chǎn)和作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有全面、實(shí)時(shí)、強(qiáng)制性的安全管理手段，同時(shí)數(shù)據(jù)獲取完整，支持?jǐn)?shù)據(jù)挖掘與分析，提高可靠性、效益及效率，降低成本。

3.業(yè)務(wù)整體化：應(yīng)擁有統(tǒng)一的信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)等各種業(yè)務(wù)信息的集成和共享，徹底消除信息孤島。

4.作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化：應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)先行原則，制定統(tǒng)一的服務(wù)、信息、數(shù)據(jù)交換、模型管理等系列標(biāo)準(zhǔn)，保證生產(chǎn)制度正確執(zhí)行、落實(shí)。

5.安全本質(zhì)化：應(yīng)以構(gòu)建制度為先、細(xì)節(jié)為重、以人為本、文化為基的本質(zhì)安全企業(yè)為目標(biāo)，通過(guò)技術(shù)手段使各種危害因素始終處于受控制狀態(tài)，逐步趨近本質(zhì)型、恒久型安全。

結(jié)束語(yǔ)

目前視頻智能分析在電力行業(yè)都處于一種剛剛起步階段，市場(chǎng)還沒(méi)有形成的大好時(shí)機(jī)，產(chǎn)品正處于其經(jīng)濟(jì)壽命期的上升階段，具有非常廣闊的發(fā)展前景。相對(duì)于較大的視頻監(jiān)控硬件（攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、存儲(chǔ)硬盤(pán)等），視頻智能分析的投入很小，但是可以較大程度地提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能和性能，保護(hù)了前期的投資，體現(xiàn)出較高的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)被動(dòng)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)，非智能轉(zhuǎn)化為智能，重追溯轉(zhuǎn)化為重實(shí)時(shí)，大大提高工作效率，為減員增效建立技術(shù)基礎(chǔ)。