智慧安全系统在发电厂中的应用.pdf

Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 315能够通过安全系统得到有效的控制，并且智慧安全系统还能够对发生了一些故障问题进行记录，为后期追溯提供可靠的指导依据，进而提高智慧安全系统的可量化和可操作性，为发电厂相关设备的安全运行、发电厂内相关工作人员的人身及财产安全做好保障。（2）能够有效辨识发电厂危险源。发电厂在整体安全管理需求方面，还要求具备对各类危险源的辨识能力，能够对一些风险进行评价，同时提出有效的控制措施。在此过程中可以与国家电力监管委员会颁布的火力发电厂安全性评价中的相关要求进行结合，对发电厂在运营的过程中各类风险等级下的重大危险源进行归纳，并提出一些有效的控制策略。例如在进行设备巡检时，存在的危险因素主要为磨煤机满煤，这一危险源极有可能导致磨煤机跑煤，引发煤粉爆炸等安全事故，针对这种情况，相关工作人员要加强对磨煤机的监视，当停止磨煤时一定要及时抽干净磨煤机中的煤粉，同时还要将磨煤机磨出口的温度控制在正常的范围内；在进行气机设备巡视时，存在的危险因素比较多，例如主气门和调节气门漏气、主汽机抽气以及输水系统漏气、高压加热器和低压加热器发生爆炸等，这些危险都会对相关工作人员的生命安全以0 引言近几年来，随着高科技技术在多个行业中的广泛应用，各发电厂整体发展趋势更加明显，有越来越多的发电厂将智慧安全系统纳入在了智能电厂建设的框架中，对发电厂视频监控、门禁管理、周边防护、智能钥匙以及人员定位等多个系统进行了整合，并增加了视频分析、故障诊断、趋势预警、机器人以及移动App等多种先进的技术，形成了一个更加智能化、多维化和立体化的安全监控管理系统。1 研究背景发电厂整体安全管理需求。（1）安全管理理念。发电厂整体安全管理中，要求采用企业安全管理的先进理念以及先进技术，在此基础上与发电厂自身的特点进行结合，提出发电厂运营发展过程中整体安全管理的需求。建设智慧安全系统，实现对发电厂安全监控与安全管理，如果要建设这一智慧安全系统，首先就要根据发电厂的具体情况对其安全管理方面的需求进行分析。在分析后发现，发电厂智慧安全系统的建设使用是建立在整体安全理念的基础上进行，采用先进的信息技术对发电厂生产的整个过程中使用的安全生产规章制度的执行情况进行监督，保证发电厂生产过程中的各生产行为都作者简介：苏朝宏，石家庄良村热电有限公司；研究方向：控制技术。收稿日期：2023-02-13；修回日期：2023-05-22。摘要：阐述发电厂整体安全管理需求，发电厂中的智慧安全系统架构，探讨智慧安全系统在发电厂中的应用，包括智能视频监视、人员定位与管理、机器人巡检、人员移动巡检定位、智能钥匙、智能门禁、发电厂周边安全防护、发电厂运行故障诊断并预警中的应用。关键词：计算机技术，智慧安全系统架构，视频监视，机器人巡检，故障预警。中图分类号：TP311.13，TM621 文章编号：1674-2583(2023)06-0315-03DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.139文献引用格式：苏朝宏，张强，崔建德，甄志广，高飞.智慧安全系统在发电厂中的应用J.集成电路应用,2023,40(06):315-317.智慧安全系统在发电厂中的应用苏朝宏，张强，崔建德，甄志广，高飞（石家庄良村热电有限公司，河北 052160）Abstract This paper describes the overall safety management requirements of power plants,the intelligent security system architecture in power plants,and discusses the application of intelligent security systems in power plants,including the application of intelligent video monitoring,personnel positioning and management,robot patrol,personnel mobile patrol positioning,smart keys,smart access control,security protection around power plants,and fault diagnosis and early warning in power plant operation.Index Terms computer technology,intelligent security system architecture,video surveillance,robot inspection,fault warning.Application of Intelligent Security System in Power PlantSU Chaohong,ZHANG Qiang,CUI Jiande,ZHEN Zhiguang,GAO Fei(Shijiazhuang Liangcun Thermal Power Co.,Ltd.,Hebei 052160,China.)316 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月Applications创新应用及财产安全造成损伤，所以工作人员发现存在漏气时，要避免靠近，定期对主汽机抽汽系统和输水系统进行探伤检查，定期对加热器的水位器和安全门的运行情况进行调解。除此之外，汽机房油区也很容易着火，工作人员要加强对系统管路、阀门的巡检，备好消防设施；一些电控设备电缆夹层也很容易着火，所以也要加强巡视。（3）其他安全管理需求。在发电厂生产与管理的过程中，安全监控与管理水平方面的需求是比较紧迫的，发电厂相关管理人员希望能够进一步提高相关设备的隐患及风险点排查能力，通过应用相关的安防系统，能够进一步避免发电厂周围其他因素对其运行造成的影响，当然还要不断提高监控能力，避免违章操作的发生。发电厂运营的过程中，还可能会涉及一些外委人员以及外委工作，所以还要加强对此的监督及管理；要不断提高对一些封闭空间、空洞等危险点的风险管控能力。2 发电厂中的智慧安全系统架构在确定发电厂在安全管理方面的需求后，智慧安全系统才能够发挥出其作用。智慧安全系统能够进行安全信息采集，信息采集主要在安全监测层进行，将采集到的数据信息进行应用集成，这主要在智能管控和安全管理层进行，最后实现各项功能，主要在应用层完成。通过应用智慧安全系统让发电厂能够全面落实安全管理的需求，从事后解决变为事前预防和事中控制。发电厂应用智慧安全系统，这一系统的整体架构比较复杂，具体如图1所示。智慧安全系统主要包括三个部分。即前端设备，包括监控摄像头、监测报警器、读卡器、二维码、芯片等等，前端设备的主要职责就是对防范区域内的视频、音频、环境情况、看情况的信息数据进行现场采集，将采集到的数据存储或者上传，将采集到的数据信息与监控中心预先设置好的数据进行联动；传输网络部分的主要职责就是对一些长距离介质进行传输，一般为光纤传输，将前端设备得到的信号采集后转化成光纤信号上传至后台中心；监控中心的主要职责就是对前端设备得到的一些光信号进行集中转换和管理，同时能够对前端设备以及相关管理部门发出的需求信息进行全面管理，根据前端设备得到的相关信息进行设备控制、报警信号分析、输出报表等等。这种一体化智慧安全系统，实际上是在一个统一的管理平台上完成的，通过一个管理平台实现了对发电厂风险因素的集中控制和分级化管理，智慧安全系统的作用也能得到高效地发挥。例如发电厂在运行的过程中，当发生报警信号后，智慧安全系统就能够通过联动视频监控、音频、灯光以及报警设备，向发电厂值班人员及时发出报警信号，通过实地查看，配合智慧安全系统平台对一些故障进行集中管理和控制。3 智慧安全系统在发电厂中的应用 3.1 智能视频监视智能视频监视也就是采用先进的机器智能视觉算法，在此基础上联合应用了数字媒体远距离传输技术，通过应用前端监控设备，根据发电厂监控现场选择摄像机，一般要结合自身实际情况可选择多路变焦摄像机或者定焦摄像机，在网络技术的支持下，摄像机将摄取到的录像内容和相关数据信息上传至后台系统，系统中会利用智能分析识别算法，及时清除掉数据信息中的一些无效信息，对保留下来的有效信息进行自动分析，进而对重点区域内人员的行为情况进行检测，明确具体人员入侵的情况。通过智能视频监测技术还能实现有效识别被盗物品，还能自动检测一些烟雾火光，通过巡检报警功能，实现对发电厂的智能化监控管理。3.2 人员定位与管理发电厂中应用智慧安全系统时，人员定位及管理功能的实现，采用了新一代UWB超宽带智能定位技术，在进行人员定位及管理的过程中发挥出了超强的抗干扰素力，所得到的结果精确度比较高，并且这种技术还有着较强的信号穿透能力，对于发电厂复杂的环境尤其适用。在应用的过程中，与后台管理系统进行有效结合，不但实现了人员定位，还能够对发电厂内的各设备运行情况巡检任务进行实时记录，对发电厂内各工作人员工作的状态进行监控，能够为一些灾难事故的人员救援提供可靠的指导依据，同时还能对一些外来人员的行为情况进行监控管理，例如在一些比较重要的区域设置电子围栏，红外线围栏，对进入一些生产区域的安保人员图1 智慧安全系统整体架构Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期（总第 357 期）2023 年 6 月 317和巡检人员进行自动安全防护，保证发电厂内不同的位置区域，能够按照其危险源的识别情况提出相应的危险警告。3.3 机器人巡检智慧安全系统在发电厂中的应用，高效地应用到了机器人巡检，通过应用智能机器人，你智能机器人预先设置了统一的巡视路线、巡视区域、主要巡视的设备等，智能机器人的应用涉及了非接触检测技术、多传感器融合技术、定位技术、技术和模式识别技术等智能技术，将这些技术进行了有效的整。例如在机器人身体内安装了摄像头，这个摄像头与单纯的视频摄像头不同，属于测温型热成像摄像头，同时安装了温度和湿度传感器，通过智能机器人对发电厂相关区域、运行设备进行巡视巡检，相关运行设备运行状态的实时监控，采集相关信息，利用网络技术，通过无线扩频传输至后台分析系统，由后台分析系统对采集到的图像以及声音等数据信息进行分析，根据分析结果判断发电厂内相关设备的运行状态。同时，将发电厂区域内环境信息、一些故障设备的报警信息等及时发送给值班人员，并将本次得到的相关数据信息进行自动记录，录入数据库中，从而为后续设备维护工作提供指导依据。3.4 人员移动巡检定位智慧安全系统在发电厂中的应用，通过应用人员移动巡检点管理功能能够实现对发电厂的安全管理。这一功能的实现涉及了多项技术，如三位图形建模、Wi-Fi定位、RFID设备标识等，在此基础上与发电厂相关设备的巡检流程、民建工作的特点等进行了有效的结合，通过智能移动终端能够直接进行各项业务活动，保证了各项业务的智能化和便捷化，让发电厂安全管理工作变得更加简单，促进了发电厂现场安全管理工作效率和质量的提升。3.5 智能钥匙智能钥匙也是智慧安全系统中的主要功能，在应用的过程中涉及了云计算技术和智能信息处理技术，例如在发电厂内电气配电柜、热控配电柜、控制柜等设备应用了智能门锁和智能钥匙，工作人员可通过远程管理就能对各操作记录进行查询。发电厂相关工作人员可以将智能钥匙与后台操作票管理系统进行联动，对于发电厂存在的机械式门锁管理不规范，配电柜、控制柜等安全性较低等问题进行了有效的改进。3.6 智能门禁发电厂中，智慧安全系统的应用还具有智能门禁的功能，在此过程中运用到了RFID技术、UWB定位技术，这些高科技技术的应用，能够对进入发电厂的人员进行识别和记录，当然还能根据发电厂的具体情况设置虚拟门禁止，例如可以对进入发电厂生产区、办公区、检修区的人员进行准确的识别，根据识别结果形成目前值班人员分布情况统计表，同时还能根据识别到的情况将各人员的具体位置实时显示出来。在应用智慧安全系统时，其具备的电子巡查功能还能够对建筑物的使用功能、安防管理情况进行巡查，按照编制的巡查程序，通过识别保安人员的巡查情况，将其做好记录，保证在发生意外情况时能够第一时间发出报警信号。3.7 发电厂周边安全防护智慧安全系统在发电厂中的应用，还能够发挥出周边防护功能，其中利用到了振动光缆技术，通过发电厂中的各区域安全防范管理等级的不同要求，实时监测防护区域内的非法入侵情况以及其他破坏性行为，根据监测结果及时发出报警信号。例如在应用的过程中，当探测器探测到异常情况时会发出报警信号，或者当探测器受到破坏、信号连接线路切断时也会发出报警信号，系统收到周界防护系统发出的报警信号时，则会对相关区域的视频图像、音频以及人员定位信息进行实时显示和记录。3.8 发电厂运行故障诊断并预警智慧安全系统在发电厂中的应用，还能够对发电厂运行故障进行诊断，其中应用到了大数据智能分析技术、诊断技术，工作人员对发电厂中的一些重要的设备建立了智能模型，通过应用数据库中的相关数据信息，将其与数据库中的工艺系统进行了联动，智能模型获取到了设备的运行数据，通过学习历史参数，当一些积累性或者渐变性的故障发生之前，设备的相关数据就会出现劣化趋势，到这种劣化趋势达到一定的标准后就会及时发出预警信号，系统中也会显示出具体的异常工况信息以及可能会变化的趋势，相关异常参数也会准确地显示出来。因此，对可能发生的故障进行分析和判断。4 结语本文探讨智慧安全系统在发电厂中的应用，通过发挥多种功能，有效地实现了对发电厂运行情况的安全管理，一方面帮助发电厂建立了更加完善的安全管理体系，另一方面还为各人员的人身安全以及财产安全提供了可靠的保障，各发电厂要加强智能化建设以及对智慧安全系统的研究，促进发电厂实现智能化、多维化和立体化的全程监控管理。参考文献1 姚雪松.智慧安全系统在火电厂中的应用J.长江信息通信,2021,34(10):135-137.2 赵雨,郭春晖.火电厂承包商智慧安全管控系统研究与应用J.工程建设与设计,2021(14):100-103.3 戚更生.智慧安全管理系统在电厂基建工程管理上的运用研究J.电力设备管理,2021(09):149-150.