汪金禮，楊可軍，張帆，王皓，尹濤

摘 要：變電站作業(yè)安全管控要求越來越高。圍繞全面提升安全生產管控水平，文章創(chuàng)新性地提出了一種基于“AI+”的變電站作業(yè)人員行為管控設計，實現人像識別、圖像分析、視頻監(jiān)控、門禁車閘、報警、鎖控、可視對講等業(yè)務融合貫通，并基于站內全業(yè)務一體化數據管控平臺實現相關應用，為變電站作業(yè)人員行為管控提供高效、可靠方案，多方位打造變電站運檢安全智能管控體系。

關鍵詞：人工智能;作業(yè)安全;行為管控

1 “AI+”的變電站作業(yè)管控

變電站作為電力傳輸的重要節(jié)點，發(fā)揮著至關重要的作用。站內設備的日常運維、檢修、試驗等作業(yè)是保障電網正常運行的關鍵手段，但是通常作業(yè)現場都處于高壓帶電環(huán)境，為了保障變電站現場作業(yè)人員生命和生產活動的安全，電網企業(yè)出臺了一系列的安全保障措施。但是，依然有因為作業(yè)不規(guī)范導致的不安全事件發(fā)生，不僅電網生產安全壓力大，而且經常給電網公司帶來巨大的輿論壓力。因此，萬無一失、安全生產已經成為企業(yè)最重要的訴求之一。近年來，隨著國家“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)”戰(zhàn)略及人工智能（Artificial Intelligence，AI）發(fā)展規(guī)劃的實施與落地應用，特別是在2019年國家電網公司創(chuàng)新性地提出“三型兩網、世界一流”目標的大環(huán)境下，如何充分應用大數據、移動作業(yè)、人工智能、“互聯網+”等新技術，推動電力系統各環(huán)節(jié)人機交互、高效協同方面成為當前研究的熱點[1]。

圍繞全面提升安全生產管控水平，解決現有人盯人、人為主觀意愿作為安全防范主要方式的問題，通過“智能+”手段，多方位打造變電站運檢安全智能管控體系。本文結合現場運檢作業(yè)實際情況，創(chuàng)新性地提出基于“AI+”的變電站作業(yè)管控應用，實現人像識別、圖像分析、視頻監(jiān)控、門禁車閘、報警、鎖控、可視對講等業(yè)務融合貫通，并基于站內全業(yè)務一體化數據管控平臺實現相關應用。

2 方案設計

基于“AI+”的作業(yè)管控模塊功能提升的目標是實現從出入變電站、接受工作任務到作業(yè)現場管控全流程認證自動化識別，在解放人力資源的同時有效提高工作質量，降低誤操作風險，夯實運檢管理基礎，提升智能管控水平，保障生產工作安全，達到運檢管理提質增效?；谌四樧R別技術手段，精確管控，同時配合作業(yè)流程管控功能，保障作業(yè)安全，提升工作效率。分級權限、接口開放，不同級別變電站的權限不同，進行分級管理[2]。基于“AI+”的作業(yè)管控整體流程如圖1所示。

基于“AI+”的作業(yè)管控流程分為3層設計：感知與接入、智能主件服務和業(yè)務應用。在感知與接入層，解析變電站作業(yè)工作票或者操作票流程，結合高清視頻、機器人、人臉識別和智能鎖控等終端設備，實現數據源端信號和管控方式輸入。在智能主件服務層，實現業(yè)務所需的人臉識別、文字識別、安全周界、人員定位、安全帽、違章闖入等各類智能分析能力設計，并結合業(yè)務流程管控，工作許可、工作違章監(jiān)管等融合分析應用，支撐業(yè)務應用。在應用層通過業(yè)務流程管控、作業(yè)過程管控、可視化管理及統計分析等功能的實現，充分發(fā)揮基于“AI+”的業(yè)務應用流程優(yōu)化，全面助力業(yè)務模式和管理模式變革[3]。

圖1 基于“AI+”的作業(yè)管控整體流程

3 應用分析

3.1 工作許可授權

基于變電站管控系統工作票模塊完善升級，實現工作票信息實時錄入，工作票內容中作業(yè)人員確認、工作時間和工作內容及作業(yè)區(qū)域/間隔拆分，并與人臉識別、智能鎖控、高清視頻與機器人、智能分析算法服務等模塊關聯，自動形成工作票全流程的作業(yè)行為管控預案。工作許可授權流程如圖2所示。

圖2 工作許可授權

3.2 作業(yè)安全管控

通過現場許可后，對人員信息、工作票有效時間和工作區(qū)域進行現場作業(yè)管控。（1）刷臉進入，未授權人員無法進入相關區(qū)域工作，通過人臉識別、虛擬視頻電子周界識別確認管控。（2）作業(yè)人員在指定時間、區(qū)域內精準管控。（3）智能鎖控，避免運檢人員在作業(yè)區(qū)域內誤開機柜。按照上述3點要求，依托變電站智能運檢管控系統作業(yè)管控模塊，提升了作業(yè)人員在規(guī)定時間到達規(guī)定區(qū)域安全管控水平，當一切滿足條件后，才允許作業(yè)區(qū)域進入正常作業(yè)狀態(tài)，并且依托算法模塊實現作業(yè)過程的事前引導、事中預警和事后追溯的全過程管控[4]。作業(yè)過程的安全管控過程如圖3所示。

圖3 現場安全管控

3.3 數據報表填報

數據報表在相關作業(yè)數據匯總后，形成數據報表、趨勢分析面向管理層，洞察各方面工作情況，輸出的報表包括人員到崗情況趨勢分析、車輛出入情況趨勢分析、運檢作業(yè)數量趨勢分析、設備運維情況趨勢分析、違章情況趨勢分析、綜合工作情況趨勢分析[5]。

4 結語

通過基于“AI+”的作業(yè)管控整體流程設計創(chuàng)新了變電站人員作業(yè)行為管控的方式，本文從設計流程全面概況了站內前端感知手段和作用、智能分析服務組件和業(yè)務需求能力，將AI技術應用到變電站工作票/操作票生產作業(yè)流程管控中，“AI+”賦能變電站作業(yè)行為管控，全過程、全流程安全防護，全面提升了作業(yè)安全水平，同時釋放人力資源，提升了工作質量和效率。

作者簡介：汪金禮（1987— ），男，安徽霍邱人，高級工程師，碩士;研究方向：人工智能應用，設備檢修運維。

[參考文獻]

[1]彭健.變電站現場風險防范管控措施分析研究[J].設備管理與維修，2018（23）：24-25.

[2]施偉，陳橋.變電站安全管理中習慣性違章的預防措施研究[J].機電信息，2018（33）：169-170.

[3]周興鳳.變電站內作業(yè)人員違章行為分析及措施建議[J].貴州電力技術，2017（3）：58-60.

[4]王藝睿.智能變電站檢修安全措施輔助決策系統設計[D].成都：四川師范大學，2018.

[5]徐廣源，曾偉華，倪修峰，等.一種無線互聯的變電站監(jiān)護方案設計[J].無線互聯科技，2019（13）：11-12.

Design of behavior control for substation operators based on “AI +”

Wang Jinli， Yang Kejun， Zhang Fan， Wang Hao， Yin Tao

（Anhui Nari Jiyuan Electric Power System Tech Co.， Ltd.， Hefei 230088， China）

Abstract：The safety and control requirements for substation operation are getting higher and higher. According to the comprehensive improvement of the safety production and control level， the article innovatively proposes a “AI +”-based management and control design of the operation personnel of the transformer station， realizes the integration of the human figure recognition， the image analysis， the video monitoring， the access control， the alarm， the lock control， the visual intercom and so on， And based on the whole-service integrated data management and control platform in the station， the related application is realized， and a high-efficiency and reliable scheme is provided for the behavior control and control of the operation personnel of the transformer station， and the intelligent control system for the transportation and detection of the transformer station is built in various directions.

Key words：artificial intelligence; safe work; behavior control