智慧电厂应急救援指挥系统建设与研究.pdf

TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2023年9月上 101智慧电厂应急救援指挥系统建设与研究刘晓云重庆大唐国际彭水水电开发有限公司 重庆 400000摘 要 随着智慧电厂建设的进一步推进，电力企业应急指挥救援管理作为智慧电厂建设的重要组成部分，实现从传统应急管理到数字化、智慧化的转变仍需负重前行。文章将信息化技术引入电力现场应急救援现场，通过建立一个基于数字化的应急救援指挥管理系统，全面解决电厂应急能力薄弱的问题，为电厂应急救援智能化和高效率提供了坚强的技术依据。关键词 智慧电厂；应急救援；数字化Construction and Research of Emergency Rescue Command System for Smart Power PlantsLiu Xiao-yunChongqing Datang International Pengshui Hydropower Development Co.,Ltd.,Chongqing 400000,ChinaAbstract With the further advancement of smart power plant construction,emergency command rescue management of power enterprises is an important part of smart power plant construction,and it is still necessary to make efforts to realize the transformation from traditional emergency management to digitization and intelligence.This paper introduces information technology into the electricity emergency rescue site,and establishes an emergency rescue command management system based on digitization to comprehensively solve the problem of weak emergency response capacity of power plants and provide a strong technical basis for intelligent and efficient emergency rescue of power plants.Key words smart power plant;emergency rescue;digitization引言电力系统安全稳定运行直接关系到国民经济的安全发展和人民生命财产安全。建立健全有效的电力安全应急管理机制，能够提高应急事故控制与解决的水平，是保证电力系统安全稳定运行的重要条件。面对复杂多变的突发事件，怎样组织资源，快速、有效地防范和控制突发事件的发生和蔓延，是当前应急指挥管理需要解决的主要课题。目前，电力系统的事故处理，正向系统性的应急救援管理模式发展，伴随着近年来我国相继颁布的电力应急救援的法律法规和规章制度，对电力应急救援管理提出了更高的要求。1 智慧电厂建设虽然相关高校、科研机构对智慧电厂建设进行过深入的研究，但是智慧电厂的真正含义尚未形成统一的意见。结合实际情况，我们认为智慧电厂必须能够用系统性理论和内部资源最优化的理念，重新对所有内部资源应用价值再定义，在整合、融入衔接管理理念建设新型电站。智慧电厂必须依靠数据驱动，必须从技术上、管理上进行创新，在智能化电力生产基础上，利用人工智能、大数据、云计算、移动物联网等技术手段，对硬件设备、信息系统所产生的海量数据进行深入挖掘，最终实现人员、设备、材料、操作环节的最优管理，进而实现安全、优质、高效的生产运营。智慧电厂将从两个方向进行深入探索：一是从技术方向，通过技术创新将物理电站已经实现的数字化和智能化进行深度融合，实现电站各重要设备之间互联互通。现有各应用系统之间互相联动，全面实现电站数字化，并且推进新型智能设备在电厂实际应用；二是从管理方向，通过管理创新在电厂实施更加科学的管理模式以及更加适合智能电站管理的管理架构；搭建智慧电厂云平台，实现云技术，移动互联技术，物联网技术的综合运用。全面推进流程、制度、体系、装备、人才、信息化等关键要素的一体化管理，实现电厂的集中运维和监控。2 智慧电厂应急救援体系作为智慧电厂建设的重要组成部分，应急救援数字化建设必不可缺。做好应急救援工作，防止事态扩大或恶化，最大限度降低事故造成的损失和危害，提升对各类突发事件的快速反科学与信息化23年9月上内文0907.indd 1012023/9/8 17:34:00 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化102 科学与信息化2023年9月上应和应急处置能力1。电力生产是一项工序严谨，流程复杂的系统工程，具有产、供、销同时完成的特点。坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针是电力企业的立企之本。多年来，全国各大电厂结合企业实际，重点从人身安全，生产管理，环境保护，自然灾害等方面加强应急组织体系和制度体系建设，完善应急预案体系，落实应急救援，技术、物资保障体系，强化运行机制，按照“一案三制”要求，建成了较为完善的应急体系。应急体系的建设体现了安全管理中预防为主的原则，促进了安全责任的细分与落实，完善了危险辨识，促进了事故演练和事故响应，对改善水电厂多年来形成的安全管理起到了促进作用。目前，我国应急管理工作基本实现了数字化和信息化，这是相对于传统应急管理模式的一个重要变革2。但在实际应用中，应急救援体系的具体实施落地面临着很多非常棘手问题亟待解决，大致情况如下。2.1 应急预案管理未能形成体系化公司主管部门针对电站的生产、救援等工作均建立了相关预案，预案体系非常复杂，响应速度慢、层级多，导致响应不及时。再则，上下级单位及上下游企业、相关政府部门对应急预案的判断标准不统一，同一个事件上报到相关单位所获得的反馈不一，进而导致企业面临紧急状况时所采取的应对措施各不相同，在处置过程中充满了经验主义，具有非常强烈的随意性、盲目性，无法做到准确科学处置。2.2 电厂应急救援困难，保障能力不够为了安全生产以及产业特性的需要，电站一般建在人烟稀少的地方。在出现紧急情况时可利用的社会资源非常匮乏，同时因为地理位置的原因与周边企业、政府机构之间的联系非常困难，导致无法建立有效的联动机制。应急救援不能及时到位，协作应对。再加之智慧电厂新的管理特点：无人值守、远程控制、自动化生产等因素，电站的在岗人员急剧减少，这也导致一旦发生重大紧急事件时救援人员不足，不能有效应对3。2.3 救援物资不足，调配能力不够大规模的电站建设基本都集中在20世纪七八十年代，建设之初未能充分考虑电站的地理环境、与电厂规模相适应的人员配置、洪水山体滑坡等区域性风险因素，不但使得发生灾害的可能性大大增加也导致灾害发生后电站没有足够的物资储备。此外，各电站之间协调性差，并且受限于电站机应急处置动性不足，难以实现物资共享，常常表现出的是各自为战，不能统筹协作，将物资灵活机动的调配给需要的单位。2.4 应急救援全凭经验，不能有效调动人员物资电站待岗人员数量本身有限，以往所有应急救援知识虽不断强化学习，但实际应用中不能做到灵活应用。现场负责人不能有效了解当前物资、人员、灾情严重程度等等关键信息，导致其指挥过程在没有得到充分论证的情况下完全凭借经验，非常不可控，容易产生次生伤害。由于没有有效的统筹手段，进而导致救援人员不知所措，导致人员、物资不能在有效的时间范围内调配到合适的事故点。2.5 未能建立有效的演练机制未对重点岗位人员的职责划分、岗位风险进行专项训练，岗位人员应急能力弱，不能形成有效的基层反映体系。演练过程没有形成体系化的标准，再加上电站演练组织不到位，演练过程没有匹配到重点岗位的职责以及应急处置手段，导致演练流于形式，缺少针对性。在自然灾害发生的第一时间有效的基本反映才是阻止事态进一步发展或恶化的最有效手段。3 应急救援指挥系统建设应急救援指挥系统建设考虑通过建设应急救援指挥系统、硬件体系、应急事件检测、应急物资管理与调配、应急通讯与远程会商、应急演练、应急救援处置为一体的应急救援系统并建立与之配套的管理流程，形成多级应急联动机制与快速应急救援体系，并与智慧电厂大数据中心共同组成智慧电厂决策支持系统，持续提升智慧电厂应急管理水平。应急救援系统建设结合调度电话系统、网络系统、软件应用系统、服务器等资源，通过统一视频监控系统、安全检测系统、地灾监测预警系统、水情水调系统等作为基础支撑展开数据接入、业务整合等工作，实现信息监测预警、信息上报、应急资源管理、应急预案、应急响应处置与智慧辅助决策、应急演练培训、应急值班管理等构建智能化应急指挥救援系统。系统主要解决三方面的问题。3.1 完成应急预案的数字化应急预案是指针对具体设备、设施、场所和环境，在安全评价的基础上，为降低事故造成的人身、财产与环境损失，就事故发生后的应急救援机构和人员，应急救援的设备、设施、条件和环境，行动的步骤和纲领，控制事故的发展的方法和程序等，预先做出的科学而有效的计划和安排，以建立应急处理所需的人力、物力和组织保障机制，防止和减少危急事件可能产生的危害。专项预案则是提供应急预案编制录入功能，实现应急预案数字化、信息化、流程化、卡片化，主要应用在应急科学与信息化23年9月上内文0907.indd 1022023/9/8 17:34:01 TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化科学与信息化2023年9月上 103演练、应急救援过程中进行作业指导。系统按照角色配置关联人员，关联应急物资、关联预案启动条件（与实时监测数据相结合，当某项监测数据指标所对应的数字发生异常时自动启动应对预案），并针对不同的应急角色在不同的时间节点设置不同的应急处置卡，明确不同阶段需要做的不同事情和岗位职责等信息，最后通过工作流配置实现处置流程的信息化。通过上述方案将预案的基础资料和相关联的处置流程、应急资源及其地理信息、多媒体附件等构成数字化应急预案，以此将传统基于文本的纸质预案数字化，解决传统纸质预案的存储、管理、升级和使用不便等问题。系统包括预案任务内容以及每项任务配备的资源，然后组成应急救援基本信息单元，动态加载数据生成指挥体系和任务列表，为实现快速响应提供支持。3.2 完成高效应急救援调度与辅助决策3.2.1 应急救援调度。当发生特、重大突发应急事件时，可通过应急救援系统一键进入应急救援指挥模式，指挥中心人员可迅速检索到指挥调度所需要的应急预案、事件信息、法律法规、典型案例、专业知识等信息，并及时传递到指挥屏幕，向应急救援领导提供辅助决策支持。系统还将基于卫星地图构建GIS，提供GIS相关服务，包括地物标绘、定位、态势绘制等功能。并通过移动终端将卫星地图构建移动端GIS，显示应急事件、应急物资、队伍、逃生路线等。在应急事件发生或处置过程中，系统通过现场应急广播、移动终端、短信等方式实现信息的上传下达，相关人员接收到信息后，可直接通过移动终端或短信回复确认已收到消息，实现对事件的快速通知与及时反馈。并以此解决当前应急通讯联络机制智能化程度不足的问题。3.2.2 辅助决策。应急救援系统将要实现水情、气象、机组、弧门状态、安全管控中心现场环境告警（烟火异常）、其他渠道数据（包括地方政府发布的预警、地灾系统发布的预警）的自动采集、监测与预警，重大设备故障、大坝安全事件等需人工确认和预警发布。对采集到的水情、气象等实时监测数据，经过系统预置的规则进行校验，系统可进一步采集并建立相关算法模型，根据当前的实时数据进行建模推演。与此同时，动态显示当前应急预案启动情况、最新现场处置进展、当前事件影响范围、未来可能的发展趋势（进一步挖掘分析推演数据）、应急资源状态分布等，再结合现场工业电视，快速了解现场情况，实现智能辅助决策。3.3 应急演练及演练评估应急演练培训针对应急预案进行演练实施、演练过程评价。重点解决应急演练过程中相关岗位人员的职责不清，导致演练针对性不强的问题。按照“演练与培训相结合、进阶式应急演练过程”的模式，通过系统提供的模拟应急事故发生、应急预案启动及应急事件处置的全过程，循序渐进提高应急人员的应急救援能力。系统提供应急演练脚本设计功能，设计演练脚本是管理员根据应急预案，建立自己单位所属的数字化应急演练方案库，将演练过程进行流程化。启动应急演练后，将按预定的流程进行消息通知、模拟预案启动等动作，同时进行自动记录。对每个流程节点提供评价标准录入及评价信息录入，便于演练结束后进行演练评价工作。演练过程中，可通过大屏展示模拟事故发生、影响范围、应急资源分布、音视频联动等全过程。在应急演练过程中，演练评估是实现应急演练闭环管理的重要节点，它是实现持续改进，优化、增强应急预防、控制和处理流程的重要管理机制。演练评估主要根据演练方式（虚拟演练、实战演练）的不同调取对应的演练评估分析表，以供填写演练完成情况。4 结束语以上技术体系总体原则建立的应急救援体系将大大提高电力系统信息化促进与智能电网的融合，使应急救援现场以更直观、清晰、智能的方式进行展示，提高应急救援决策指挥的效率和水平，将电力应急救援工作进一步推动到数字智能化时代。应急的处置和救援是灾害发生时最重要的一环，其中应急通信及指挥系统的建设又是应急处置的根本保障，做好应急指挥救援系统的信息化、智能化建设，将大大提高灾害救援的效率，降低受灾成本，产生极大的经济效益，同时，电力行业应急指挥救援系统的信息可与政府、社会信息共享，成为政府应急救援体系中重要的一环，为维护社会稳定、促进社会发展做出电力行业的贡献。参考文献1 边筱春,闵红.电力应急救援体系的构建J.电力与能源,2013,34(B12):49-52.2 尹美林.基于集成协同的电力应急指挥中心系统解决方案J.区域治理,2020(31):194.3 邹陈海.集控模式下的流域水电站应急管理机制探讨J.水电站机电技术,2016,39(8):31-33.科学与信息化23年9月上内文0907.indd 1032023/9/8 17:34:01