基于電子門禁的智能兩票業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)與廠區(qū)安全閉環(huán)管理的研究與實(shí)踐

晉控電力山西長(zhǎng)治發(fā)電有限責(zé)任公司 梁宇寧 鞏 軍 李 信

推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作、建立系統(tǒng)化的管理體系，是當(dāng)下企業(yè)發(fā)展的新動(dòng)能。晉控電力山西長(zhǎng)治發(fā)電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“公司”）在建設(shè)起，就以打造能源類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范為目標(biāo)。在電力系統(tǒng)安全管理方面應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，尤其是應(yīng)用于電廠兩票管理制度和門禁系統(tǒng)方面能極大地提升電廠的管理效率，建廠初期就進(jìn)行了生產(chǎn)與辦公的關(guān)鍵區(qū)域電子門禁鋪設(shè)，為數(shù)字化電廠建設(shè)打下了扎實(shí)的根基。為進(jìn)一步加快電廠安全生產(chǎn)升級(jí)，提升廠區(qū)安全管控信息化水平，提升廠區(qū)門禁的智能化應(yīng)用實(shí)施，提出基于電子門禁的智能兩票業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)與廠區(qū)安全閉環(huán)管理。

1 現(xiàn)狀分析

門禁系統(tǒng)建設(shè)情況。在GB50660-2011《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》中指出“火電廠可根據(jù)需要設(shè)置門禁管理系統(tǒng)、工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)”。公司在廠區(qū)大門、配電室、電子間、球機(jī)、汽機(jī)區(qū)域、鍋爐區(qū)域、公用系統(tǒng)區(qū)域、化學(xué)水區(qū)域、灰硫區(qū)域等位置布有智能門禁，門禁點(diǎn)數(shù)量合計(jì)187個(gè)。涵蓋生產(chǎn)區(qū)和辦公區(qū)的主要位置。電廠電子門禁布置采用分布式結(jié)構(gòu)，通過電廠的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)，在集控中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享以及集中控制。

智能系統(tǒng)建設(shè)情況。結(jié)合電廠的實(shí)際工作情況，嚴(yán)格遵從工作票管理（操作票）制度，實(shí)現(xiàn)工作主票、特種作業(yè)票、危險(xiǎn)預(yù)控票等從填票、簽發(fā)、許可、執(zhí)行、終結(jié)（操作票填票、批準(zhǔn)、執(zhí)行）等全過程閉環(huán)管理，實(shí)現(xiàn)票面信息化落地，完成票面信息化落地。

使用分析?；鹃T禁系統(tǒng)鑒別管理權(quán)限的步驟分成五步：平臺(tái)軟件編寫管理權(quán)限；管理權(quán)限下達(dá)到門禁控制器；刷卡時(shí)，卡號(hào)信息提交到門禁控制器；門禁控制器分辨刷信用卡管理權(quán)限，合理合法則開門，不法則不開門；刷卡事件提交到管理系統(tǒng)。

在生產(chǎn)區(qū)域的重要電子間，門禁的管理權(quán)屬于值班中的集控運(yùn)行班組人員。而當(dāng)巡點(diǎn)檢或進(jìn)行設(shè)備檢修的檢修部門人員則需要向運(yùn)行部門進(jìn)行申請(qǐng)。以往的電廠管理，一般是通過機(jī)械門鎖及其鑰匙的使用進(jìn)行管理，當(dāng)檢修或其他人員需進(jìn)出相關(guān)區(qū)域時(shí)，需提前進(jìn)行申請(qǐng)、填報(bào)鑰匙的借用申請(qǐng)表，隨后運(yùn)行值班人員借出鑰匙。這種管理的辦法效率低、意外多，經(jīng)常出現(xiàn)漏記或漏還的情況，導(dǎo)致鑰匙丟失，使用情況難以跟蹤；在工作過程中時(shí)常出現(xiàn)需進(jìn)出多個(gè)區(qū)域的情況，一次性帶著10數(shù)根鑰匙，影響工作進(jìn)行；更甚者，由于鑰匙本身的標(biāo)記不夠清晰，出現(xiàn)借錯(cuò)鑰匙的情況，有進(jìn)入非允許工作區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)。

通過建立智能門禁管理系統(tǒng)，可有效地解決門禁的進(jìn)出登記管理，防止無關(guān)人員未經(jīng)許可進(jìn)入危險(xiǎn)工作作業(yè)區(qū)域。但單一的門禁管理系統(tǒng)并未與電廠業(yè)務(wù)打通，無法支撐電廠的日常管理。如：在電廠的檢修工作中，需進(jìn)出工作區(qū)域的工作負(fù)責(zé)人，如果可在開通工作票的過程中，同時(shí)進(jìn)行區(qū)域進(jìn)出申請(qǐng)，經(jīng)過工作票的審批流程，在完成工作審批的同時(shí)授予對(duì)應(yīng)工作負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)具備的門禁權(quán)限，則可節(jié)省流程的工作時(shí)間，免去再次向運(yùn)行人員提出申請(qǐng)，經(jīng)由運(yùn)行人員進(jìn)行批復(fù)，再到系統(tǒng)中進(jìn)行授權(quán)的操作。同時(shí)，通過兩票系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)識(shí)別控制，進(jìn)一步避免誤授權(quán)的情況。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)與硬件

系統(tǒng)架構(gòu)的分層為智能數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)/物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)/應(yīng)用層（圖1）。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)的分層

智能數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)：數(shù)據(jù)收集部分為智能門禁的相關(guān)硬件設(shè)備，包含IC 卡，讀卡器、門禁機(jī)控制器、通訊線、交換機(jī)等硬件設(shè)備。當(dāng)卡片挨近讀卡器區(qū)時(shí)卡片會(huì)全自動(dòng)推送信息，讀卡器載入并編解碼信息后，將卡片信息傳輸至門禁控制器分辨管理權(quán)限。完成一系列操作的同時(shí)，相關(guān)信息通過交換機(jī)上傳至物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)：物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。主要通過各種信息傳遞裝置與技術(shù)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)，按照約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息交換和通信，用以實(shí)現(xiàn)人類、機(jī)器、物品的聯(lián)通。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)負(fù)責(zé)監(jiān)控設(shè)備硬件的狀態(tài)信息，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)發(fā)出設(shè)備報(bào)警信息；接收門禁上傳的進(jìn)出信息，形成門禁出入報(bào)表；下發(fā)人員的門禁權(quán)限，實(shí)現(xiàn)其他業(yè)務(wù)對(duì)于門禁權(quán)限的動(dòng)態(tài)控制。

應(yīng)用層：基于前面物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)；IC 卡：現(xiàn)階段IC 卡和ID卡普遍的種類全是射頻卡，應(yīng)用的是無線網(wǎng)絡(luò)射頻識(shí)別技術(shù)；電磁鎖：插電吸合，關(guān)閉電源開鎖，歸屬于常閉型，一般用以90°開的汽車照明、玻璃移門、大鐵門。

?？低昍S485協(xié)議：RS485協(xié)議書也是一種普遍的通信協(xié)議，可根據(jù)一根數(shù)據(jù)信號(hào)系統(tǒng)總線，選用手牽手方法串聯(lián)好幾個(gè)讀卡器；傳送間距相對(duì)性較遠(yuǎn)，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)串口波特率在19200時(shí)，傳送間距達(dá)到600～800米；?？低曧f根協(xié)議：韋根（Wiegand）協(xié)議書是統(tǒng)一的通信協(xié)議，擁有許多的文件格式，為更好地與別的生產(chǎn)廠家開展區(qū)別，?？甸T禁系統(tǒng)商品應(yīng)用的全是獨(dú)享韋根27和韋根35協(xié)議書；一般一根電源線只有接一個(gè)讀卡器；基礎(chǔ)理論傳送間距達(dá)110米，具體傳送在80米長(zhǎng)。

TCP/IP：傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TRANSMISSION CONTROL；應(yīng)用支持平臺(tái)：為更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)應(yīng)用的建設(shè)，需構(gòu)建開發(fā)平臺(tái)，需具備快速二次開發(fā)、多種可視化組件、常用大數(shù)據(jù)優(yōu)化算法庫等常見開發(fā)工具，亦可快速結(jié)合組態(tài)或其他圖形化編程工具。利用軟件平臺(tái)中的各種組件，以配置的方式完成大部分的系統(tǒng)功能構(gòu)建工作，較少地進(jìn)行二次開發(fā)。

3 系統(tǒng)介紹

門禁點(diǎn)列表管理：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備門禁點(diǎn)的統(tǒng)一管理，根據(jù)區(qū)域劃分門禁點(diǎn)的設(shè)備數(shù)列表。在此功能中，可獲取現(xiàn)場(chǎng)的門禁點(diǎn)數(shù)量，修改門禁點(diǎn)描述，設(shè)置門禁點(diǎn)的操作狀態(tài)。由于生產(chǎn)區(qū)域并非所有地方都可開放給檢修人員，在此處可進(jìn)行設(shè)置，禁用后的門禁點(diǎn)位，只能通過后臺(tái)的權(quán)限配置功能（高級(jí)管理員）進(jìn)行授權(quán)，避免了誤填、誤報(bào)、誤授權(quán)的情況。

門禁控制器列表管理：現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備門禁控制器的統(tǒng)一管理，根據(jù)區(qū)域劃分門禁點(diǎn)的設(shè)備數(shù)列表。在此功能中可獲取現(xiàn)場(chǎng)的門禁控制器列表，修改門禁控制器描述等操作。門禁控制器為現(xiàn)場(chǎng)門禁點(diǎn)的管理終端，如果系統(tǒng)斷網(wǎng)，門禁控制器會(huì)接管門禁的權(quán)限控制管理。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控門禁控制器的狀態(tài)，出現(xiàn)異常則發(fā)出警報(bào)信息，通知相應(yīng)人員進(jìn)行相應(yīng)處理。當(dāng)設(shè)備恢復(fù)正常后，上傳異常期間的所有門禁出入情況，保證數(shù)據(jù)的閉環(huán)和完整。

權(quán)限綜合查詢：權(quán)限的配置在系統(tǒng)中分為兩個(gè)類型，一為固定的角色權(quán)限。如運(yùn)行集控人員，其擁有門禁的管理權(quán)限，在工作時(shí)間段內(nèi)長(zhǎng)期保持有門禁的使用權(quán)限；二為臨時(shí)門禁權(quán)限。這部分人需通過業(yè)務(wù)單據(jù)進(jìn)行區(qū)域門禁授權(quán)。通過此功能可快速查詢當(dāng)前的門禁權(quán)限分配情況，查詢門禁點(diǎn)對(duì)應(yīng)有哪些人員可進(jìn)行出入，同時(shí)可了解臨時(shí)授權(quán)的人員對(duì)應(yīng)的工作內(nèi)容、工作期限、當(dāng)前的工作任務(wù)狀態(tài)是什么，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理。

人員出入事件：記錄了進(jìn)出門禁的人員姓名、工號(hào)、卡號(hào)、所屬組織、進(jìn)出的門禁點(diǎn)、控制器、門禁點(diǎn)區(qū)域、進(jìn)出事件分類、時(shí)間等內(nèi)容。作為人員進(jìn)出事件的規(guī)范化管理信息歸檔。提供工作情況追溯，在調(diào)用的業(yè)務(wù)單據(jù)中，可進(jìn)行反向的數(shù)據(jù)查詢，根據(jù)業(yè)務(wù)單據(jù)關(guān)聯(lián)的門禁點(diǎn)位置與時(shí)間信息，可了解在工作期間，有哪些人員同時(shí)也進(jìn)出的作業(yè)區(qū)域，對(duì)于工作分析與隱患排查，有著重要的幫助。

門禁權(quán)限分級(jí)管控：電廠作業(yè)人員分為多種崗位與權(quán)限等級(jí)，以部門劃分可主要分為運(yùn)行人員、檢修部門人員、外委單位人員等。不同的部門人員可接觸的門禁權(quán)限不同，需對(duì)門禁權(quán)限進(jìn)行分級(jí)管控。一級(jí)門禁權(quán)限為集控運(yùn)行人員，只要完成交接班后即可獲得相應(yīng)門禁權(quán)限（可根據(jù)排班表獲取人員的工作情況。)；二級(jí)門禁權(quán)限為檢修部門人員，此類權(quán)限只有部分常用門禁權(quán)限，如需進(jìn)入電子間等重要區(qū)域則需向值班運(yùn)行人員申請(qǐng)；三級(jí)門禁權(quán)限為外委單位人員，外委單位即使完成了安全培訓(xùn)教育及考試，只能獲取廠區(qū)出入門禁權(quán)限，如需進(jìn)入重要區(qū)域則需憑工作票獲得門禁權(quán)限。

兩票業(yè)務(wù)與門禁權(quán)限聯(lián)動(dòng)：兩票管理的審核流程，在嚴(yán)格遵從管理制度的同時(shí)，支持門禁管理系統(tǒng)的信息和權(quán)限接入。在工作票填票階段，根據(jù)所選的設(shè)備和工作區(qū)域自動(dòng)關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的門禁信息，當(dāng)工作票完成簽發(fā)和許可的審核流程，進(jìn)入執(zhí)行階段后，對(duì)工作票內(nèi)的工作負(fù)責(zé)人進(jìn)行區(qū)域門禁授權(quán)。開放后的門禁權(quán)限根據(jù)票面上的時(shí)間自動(dòng)授權(quán)，時(shí)間結(jié)束則自動(dòng)取消權(quán)限，若工作提前結(jié)束或進(jìn)入押票延期等情況，系統(tǒng)根據(jù)作業(yè)信息自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)出權(quán)限或延長(zhǎng)權(quán)限。

統(tǒng)計(jì)與查詢：針對(duì)工作票的執(zhí)行數(shù)量、合格率、作業(yè)區(qū)域門禁使用率、使用部門等信息進(jìn)行比較分析。對(duì)常用門禁區(qū)域加強(qiáng)安全管控，保障作業(yè)人員與設(shè)備安全。根據(jù)工作票的作業(yè)時(shí)間調(diào)取作業(yè)時(shí)間內(nèi)作業(yè)區(qū)域的門禁進(jìn)出記錄，為作業(yè)復(fù)盤和安全抽查提供數(shù)據(jù)支撐。

拓展和集成：智能兩票系統(tǒng)還預(yù)留了支持人員定位、電子圍欄以及視頻監(jiān)控的應(yīng)用集成功能。通過在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)人員定位的相關(guān)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)校驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)人員身份信息，對(duì)非作業(yè)人員在作業(yè)時(shí)間誤入作業(yè)區(qū)域的情況進(jìn)行報(bào)警和登記，加強(qiáng)作業(yè)安全管理。而由于技術(shù)問題，部分區(qū)域未能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人員定位跟蹤的情況，電子門禁也可起到互補(bǔ)的作用，通過門禁技術(shù)進(jìn)行人員的作業(yè)區(qū)域安全管控。防止誤入工作間隔，減少安全事故的發(fā)生。

4 廠區(qū)安全閉環(huán)注意的問題

實(shí)施電子門禁的智能兩票業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，完善了廠區(qū)作業(yè)安全管理，在一定程度上約束作業(yè)人員的日常行為規(guī)范，可降低高危區(qū)域事故發(fā)生率。但就當(dāng)前信息化程度而言，廠區(qū)的安全管理閉環(huán)還有更多可優(yōu)化的空間。

從人員技能與單位管理層面，應(yīng)從人員入場(chǎng)管理開始，外委單位入場(chǎng)應(yīng)經(jīng)過系統(tǒng)資質(zhì)審查流程，提交合格的資料申請(qǐng)并經(jīng)過審批后方可進(jìn)場(chǎng)；人員入場(chǎng)后系統(tǒng)自動(dòng)安排安全培訓(xùn)教育及考試；通過考試后人員將被推送至管理員進(jìn)行權(quán)限的初始化。

從現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理層面，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需按規(guī)定申請(qǐng)工作票，現(xiàn)場(chǎng)持票作業(yè)，作業(yè)聯(lián)動(dòng)門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)與人員定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員授權(quán)檢驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)智能推送、執(zhí)行指引、不規(guī)范作業(yè)糾偏等。同時(shí)可加入高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)人員行為AI 識(shí)別，通過技術(shù)的方式檢測(cè)人員的不安全行為，對(duì)違規(guī)現(xiàn)象進(jìn)行報(bào)警處理并發(fā)送至違章管理，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全。

從日常安全層面，定期開展安全教育培訓(xùn)，開展隱患排查治理，對(duì)違章行為進(jìn)行跟蹤管理，進(jìn)行安全識(shí)別建立安全風(fēng)險(xiǎn)庫，并將風(fēng)險(xiǎn)與隱患數(shù)據(jù)應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中，對(duì)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行提前預(yù)警，防患于未然；從事前安全培訓(xùn)，到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)監(jiān)控與跟蹤、到風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和隱患排查治理，實(shí)施好廠區(qū)安全管理的全過程，有效地降低人身傷亡事故，為企業(yè)安全生產(chǎn)帶來顯著效益。

5 結(jié)語

通過建設(shè)電子門禁的智能兩票業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，對(duì)電廠原有建設(shè)的電子門禁進(jìn)行了進(jìn)一步的規(guī)范化管理與流程使用優(yōu)化，提高了運(yùn)行和檢修人員的工作效率，為廠區(qū)安全閉環(huán)管理提供了技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)支持。安全生產(chǎn)是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心，保障企業(yè)的安全生產(chǎn)以及每個(gè)從業(yè)人員的健康安全，是我們始終不渝的理念。現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的監(jiān)控與跟蹤是廠區(qū)安全閉環(huán)管理重點(diǎn)，通過加強(qiáng)數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充分地利用電子門禁與兩票業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更全面、效率更高的作業(yè)安全管理。