发电企业有限空间作业现场智能化管控策略.pdf

电力管理Power Management电力系统装备Electric Power System Equipment2023.6 电力系统装备丨1672 0 2 3 年第6 期2023 No.6发电企业作为生产设备密集型企业，生产现场错综复杂，安全管理至关重要。其中有限空间作业的管理是风险管控的重点和难点，稍有管理不到位便会发生人身伤害事故，后果严重。并且随着近年来发电行业的飞速发展，与之相关的外委队伍却并没有得到配套的发展，远不能适应装机容量爆发式增长后市场的需要，造成现如今外委队伍人员整体素质水平相对较低，安全意识淡薄，给有限空间作业的安全管理带来了新的挑战。1 有限空间作业智能化监控系统设计需求1.1 现状及存在的问题1.1.1 有限空间安全管理制度空洞化在对发电企业进行现场检查时，多数发电企业均针对有限空间制定了相关制度，然而研究其制度可以发现，制度多数为复制粘贴，发电企业实际的有限空间现状及风险与制度的内容并不匹配，制度空有表面的程式化。因不具备有效的相关制度，在有限空间中无法做正确的作业指导。因有限空间的相关制度停留在“形式主义”层面，所以制度的落实工作也不过是走形式、应付检查的表面功夫。主要体现在以下几点，如今的发电企业对有限空间的管理力度仅体现在审批制度的执行方面；有限空间在作业时没有严格执行检测气体在作业前30min、作业中间隔2h 进行1次的标准落实；发电企业虽针对有限空间制定了应急预案及现场处理措施，但未进行过应急知识培训及演练。1.1.2 有限空间风险标识定制化目前，我国各地均已制定下发了有限空间的管理措施和规范，明确规定要对有限空间进行风险辨识，但实际情况是极少有企业开展对有限空间存在的风险进行辨识的培训，更多的是在事故发生前并未精准识别有限空间存在的风险及危险因素，也未及时进行测定，且对规范要求没有做到全面理解和正确认识，将规范内提到的都视作有限空间，结果导致了将有限空间的范围扩大。对有限空间进行标识时，发电企业多是通过网上或相关技术人员的指导，标记有限空间的标识，研究不同的标识会发现，标识内容基本与有限空间的实际危险因素不相符。1.2 智能化监控平台设计要求有限空间作业智能化监控系统的设计旨在保障作业人员安全、监控危险因素、提高危害行为响应能力。确保高质量、高效率地完成有限空间作业任务和企业安全生产服务。通过移动应用、物联网、人脸识别、可穿戴设备、生命体征监测等技术研究设计一套有限空间管理系统。利用现代化、科技化的手段对有限空间作业前准备、作业中监控、作业后分析进行规范化管理，及时发现作业中的安全风险，提高快速反应处置能力，有效防止事态进一步扩大。2 系统构成及主要技术介绍2.1 系统构成（1）有限空间管理系统，实现作业前作业发起、流程审批（如安全培训、应急演练、工作票批准、现场布置、活体试验等），作业中实时作业远程监控（有限空间作业数量、作业位置、空间人员及异常告警信息等）、摘 要近几年发电企业有限空间作业事故较多。有限空间作业大多具有点多、面广、作业量小、随机性大、人员需求少等特点，日常管理中容易被忽视。分析事故原因，针对事前、事中、事后3个阶段，分别制定不同的管控重点，大量应用科学化智能化手段进行管控，实现发电企业作业安全。关键词发电企业；有限空间作业；智能化管控策略中图分类号X92 文献标志码A 文章编号1001523X（2023）06016703Intelligent Control Strategy for Iimited Space Operation SiteCUI GangAbstractIn recent years,there have been many accidents in limited space operations in power generation enterprises.Limited space operations are mostly characterized by multiple points,wide scope,small workload,high randomness,and low personnel demand,which are easily overlooked in daily management.Analyze the cause of the accident,establish different control priorities for the three stages of pre event,during event,and post event,and extensively apply scientific and intelligent methods for control to achieve operational safety in power generation enterprises.Keywordspower generation enterprise;working in limited space;intelligent control strategy发电企业有限空间作业现场智能化管控策略崔岗（国能山西河曲发电有限公司，山西忻州036500）电力管理Power Management电力系统装备Electric Power System Equipment168丨电力系统装备 2023.62 0 2 3 年第6 期2023 No.6作业后作业归档及信息查询等。（2）专用客户端（移动 App）：主要实现移动端设备（手机、PAD 等）有限空间作业信息实时查询、远程现场视频查看及异常语音提醒。（3）有限空间进出监测设备，主要实现现场有限空间作业管理，包括作业实时监测、人脸认证、人员管理、手环绑定、工器具带入带出管理、语音对话、视频查看、安全卡管理及作业结束九项功能。（4）可穿戴设备（智能手环），主要实现作业人员佩戴时实时监测心率、血氧监测，支持 SOS 一键主动求救及环境气体异常文字显示和振动提醒。佩戴人员心率、血氧异常及 SOS 求救信息可以实时上送到有限空间进出监测设备、有限空间管理系统及移动端，实现异常告警三方联动。（5）集成环境气体检测仪。实现 O2、CO、SO2、H2S、NH3、可燃气体六种气体监测，气体监测值通过无线方式（LoRa433）实时上送到进出监测设备、有限空间管理系统及移动端。当有环境气体超标时进出监测设备声光报警，智能手环振动提醒。2.2 主要技术（1）UWB 精准测距技术。本项目空间作业人员进出通过 UWB 测距技术来判断。作为一种全新的通信新技术，与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确测距等优点。（2）LoRa 无线传输技术。本项目环境气体检测仪实时数据和人员定位位置信息通过 LoRa 实时上送。LoRa 是低功耗局域网无线标准，最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一。它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大35倍。3 有限空间作业智能化监控系统功能实现3.1 系统功能架构3.1.1 业务架构按照有限空间作业整体流程，系统分为作业前准备、作业中监控和作业后分析3个部分。其业务架构如图1所示。3.1.2 网络架构项目建设依据 LoRa 无线数据安全网络为支撑，通过项目相关硬件设备自组网，实现网络贯通。网络架构如图2所示。3.2 系统主要功能3.2.1 软件功能（1）综合展现。通过 web 平台综合展现当前有限空间作业基本情况，包括当前作业数量、有限空间人员数量、异常告警数量、作业区域及作业名称。（2）作业管理。作业负责人在线发起有限空间作业审批流程，作业审批过程必须逐步执行，上一个审批节点未通过，下一个审批流程不能发起。（3）设备管理。主要实现为支撑有限空间智能管理所使用的配套设备，包括有限空间进出监测设备、可穿戴设备、有限空间、工器具等进行管理。（4）信息查询。主要实现了对历史作业信息查询，包括作业基本信息、人员进出记录信息、环境气体监测信息、异常告警信息、视频监控信息、工器具进出信息等。（5）移动 App。可以通过移动设备查询有限空间作业信息，包括作业信息、人员进出信息、环境气体信息、告警信息等。3.2.2 硬件功能（1）进出监测设备。实时监测。实时监测本设备管理的空间作业，包括作业信息、现场人数、当前告警信息、实时气体信息、实时人员进出信息等。人脸认证。设备人员自动读取门禁系统人员信息，包括人员身份信息及人员照片，实现进入空间人员需要进行人脸认证，认证通过后方可进入空间。人员管理。设备支持现场作业时添加临时人员，支持按组织机构选择和人员姓名查询两种方式。手环绑定。设备支持作业人员和智能手环绑定，实现人员进出有限空间记录。工器具带入带出管理。设备支持与工器具扫描枪通过蓝牙连接，实现有限空间作业时带入带出工器具登记管理。作业才茂CM530系列系统服务器用户FirewallRouterLAN图1 有限空间作业智能化监控系统业务架构UWB/Lora2.4GUWB/Lora2.4GUWB/Lora2.4GUWB/Lora2.4GUWB/Lora2.4G进出设备（OUT设备）进出设备（IN设备）远程监控（移动端/电脑端）服务器有线Lora433LoraLora监控摄像头WiFi气体检测有限空间内有限空间外智能手环智能手环智能手环智能手环智能手环图2 有限空间作业智能化监控系统网络架构电力管理Power Management电力系统装备Electric Power System Equipment2023.6 电力系统装备丨1692 0 2 3 年第6 期2023 No.6结束。空间作业结束时，设备会监测未离开有限空间人员和工器具，并进行安全提醒，避免遗忘空间内，造成人员和设备损伤。（2）智能手环。SOS 求救。智能手环在有限空间作业现场支持佩戴者进行一键 SOS 求救，求救信息会传递到进出监测设备与软件平台当中。生命体征监测。智能手环具有监测佩戴者心率与血氧功能，并实时提供数据上传，一旦发现心率与血氧异常主动进行报警。（3）监控摄像头。视频查看。在办公室区域可通过监控摄像头实时远程查看现场作业情况。违规行为监测。通过 AI 算法，通过监控摄像头监测现场作业人员违规行为（明火、吸烟、未佩戴安全帽）。（4）工器具扫描仪。通过超高频 NFC 卡和工器具扫描枪配合，实现带入、带出有限空间的工器具登记管理，作业结束时有遗留空间设备进行异常提醒。4 有限空间作业现场智能化管控策略4.1 安全管理总体思路有限空间作业现场智能化管控通过对以往的有限空间作业事故进行分析，有限空间作业事故特点是人员死亡率高，容易造成二次事故导致事故进一步扩大。我们需要分析有限空间作业发生事故的原因和事故特点，深刻吸取事故教训，进一步强化源头治理，通过有限空间作业现场智能化管控手段和“软”“硬”件结合等方式，以简单、便捷为原则，实现有限空间作业安全风险管控做到事前管控，从人、物、环、管理等各个方面不断加强安全管理，完善管理制度体系，层层压实责任，分级分类强化安全教育培训，完善预警与救援机制，提高安全管理的有效性，确保有限空间作业安全。从思想上解决人的问题。同时加大资金投入，引入科学的管理手段和技术，利用智能化手段解决一些管理难点和痛点。做好事前管理，落实有限空间作业风险分级管控和隐患排查治理体系，从作业工人入场开始，严抓安全教育培训，不同工种的班组制定不同班前安全十分钟教育内容，严格执行作业审批流程。4.2 智能化平台搭建整合视频监控、气体检测、人脸识别等技术，通过硬件设备安装在有限空间入口与构建的智能化云平台进行对接，可以通过现场信息进行比对分析，从而实现作业条件不满足要求强行打开或进入立即报警，作业前条件评价审批，作业过程实时监控，作业结束信息反馈并退出预警等功能。4.3 作业结束信息反馈作业结束后，作业负责人及现场监护人员清点人数，人员全部撤离至安全区域后发送作业结束指令，收到指令后安全管理人员进行作业结束确认，并对有限空间出入口封闭情况进行确认，确认无隐患后对有限空间作业申请进行闭合处理。4.4 有限空间作业应急救援有限空间作业事故种类及事故原因相对单一，事故场所简单，复杂情况较少，救援难度一般都不大。日常要做好应急准备，建立健全有限空间作业制度，开展有限空间作业人员、管理人员、监护人员、应急救援人员培训，不断完善有限空间作业应急救援预案，按场景需求配备足够的应急教育装备，组建兼职的应急救援队伍，定期开展有限空间专项应急演练，通过演练提高全员的应急知识水平和自救互救能力，进一步提高科学的救援能力，预防盲目施救导致事故进一步扩大。5 结束语现阶段的安全管理要不断提高智能化水平，通过更多的软硬件结合，最大可能实现事前管理，使用设备取代作业人员和管理人员部分作用，提高安全管理的可靠性和有效性。建立健全安全管理责任制度，落实各岗位安全责任，营造良好的安全文化氛围，全员参与安全管理，打造专业化作业队伍，打通安全管理最后一公里，提升监管水平和监管力度，抓好发展与安全两件大事，打造更加安全的作业环境。参考文献1 王海燕，杨艳春.“有限空间”作业不能忽略“施救不当”J.安全，2022，30（1）：23-25.2 张新立.有限空间作业的安全分析与对策 J.安全、健康和环境，2022（12）：16-17.3 靳腾，陈才文.安全进入有限空间 J.现代职业安全，2022（4）：96-98.