段應(yīng)濤

摘 要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電廠生產(chǎn)管理過程中的應(yīng)用，可以有效提高生產(chǎn)安全可靠性和積極應(yīng)對(duì)電力生產(chǎn)中的各種安全隱患問題，對(duì)于電廠而言意義重大。

關(guān)鍵詞：電廠；物聯(lián)網(wǎng)；安全生產(chǎn)；應(yīng)用實(shí)踐；研究

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）04-0158-02

Abstract： The application of Internet of things technology in the process of power plant production management can effectively improve the safety and reliability of production and actively deal with various potential safety problems in power production， which is of great significance to power plants.

Keywords： power plant； Internet of things； Safety in production； application practice； research

在電廠生產(chǎn)過程中，各種電氣設(shè)備之間相互關(guān)聯(lián)，作業(yè)人員的工作任務(wù)一般都比較繁重，而且生產(chǎn)過程中存在著很多的安全隱患問題，加之監(jiān)督管理難度相對(duì)較大，因此需加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以其自身的優(yōu)勢，在現(xiàn)代電廠生產(chǎn)管理過程中得以有效應(yīng)用，大大提高了電廠安全生產(chǎn)管理效率。

1 當(dāng)前電廠生產(chǎn)管理問題分析

近年來隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，雖然電廠整體管理水平有所提升，但是生產(chǎn)過程中依然存在著安全隱患問題，不可小覷。電廠設(shè)備管理的主要目的在于監(jiān)管設(shè)備運(yùn)行狀況，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)解決。然而，在實(shí)踐中卻存在著很多的問題，比如設(shè)備間的各門鎖對(duì)應(yīng)一把鑰匙，因鑰匙數(shù)量太多而導(dǎo)致管理難度較大，而且每次生產(chǎn)作業(yè)過程中都要先找對(duì)鑰匙才能開鎖，不僅費(fèi)時(shí)而且費(fèi)力；電廠設(shè)備點(diǎn)巡檢以及定期工作過程中，需要確保定時(shí)、定量以及保質(zhì)，限定外來人員的作業(yè)時(shí)間、范圍和對(duì)象，否則將可能會(huì)出現(xiàn)安全管理問題。值得一提的是，在檢修作業(yè)及其管理工作中，采用工作票與現(xiàn)場安全隔離法進(jìn)行安全生產(chǎn)管理，有利于提高檢修作業(yè)安全可靠性。然而，該種方法和措施完全依賴于手段的應(yīng)用方式，根本無法有效保障檢修安全可靠性，問題如下：第一，設(shè)備數(shù)量較多，可能會(huì)走錯(cuò)間隔，以致于發(fā)生誤入帶電間隔安全事故；第二，安全措施無法有效的落實(shí)到位，仍然依賴于作業(yè)人員的素質(zhì)和技能，一旦出現(xiàn)疏忽，則可能會(huì)發(fā)生漏掉安全事故，危及作業(yè)人員的安全；第三，在檢修過程中，很多危險(xiǎn)源并未得以強(qiáng)制隔離，可能會(huì)向檢修區(qū)輸送能量風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)作業(yè)人員產(chǎn)生不利。

同時(shí)，電廠設(shè)備之間相互關(guān)聯(lián)，而且運(yùn)行作業(yè)時(shí)與電廠設(shè)備的狀態(tài)以及系統(tǒng)運(yùn)行模式和設(shè)備連接關(guān)系之間存在制約和協(xié)作方面的問題，主要的安全隱患問題如下：首先，電廠設(shè)備狀態(tài)不清，特別是網(wǎng)門以及臨時(shí)接地線等未采集實(shí)時(shí)設(shè)備，這會(huì)影響操作安全可靠性。其次，臨時(shí)接地線未能得到有效的監(jiān)管，誤拆、漏拆以及誤掛和漏掛問題較為常見；再次，壓板狀態(tài)沒有得以實(shí)時(shí)監(jiān)測，而且存在著誤退、誤投以及漏退和漏投等問題；最后，開關(guān)柜帶電顯示以及驗(yàn)電與網(wǎng)門等未能建立有效的閉鎖關(guān)系，帶電打開網(wǎng)門或者開關(guān)柜的問題屢見不鮮。

2 電廠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析

對(duì)于電廠生產(chǎn)管理過程中應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言，其最為重要的一個(gè)技術(shù)手段是識(shí)別?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的不同物間的交換，各交換物都有其獨(dú)特的標(biāo)識(shí)碼，即代碼。對(duì)于上述交換物代碼而言，通常具有永久性和臨時(shí)性兩種類型，不可能具有多種可能性。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)而言，其構(gòu)成非常的復(fù)雜，實(shí)踐中需在物聯(lián)網(wǎng)原物體上布設(shè)可識(shí)別代碼的裝置。在當(dāng)前電廠生產(chǎn)管理過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中還具有架構(gòu)功能；物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，需有提供者與有需求者，二者通過共享模式來實(shí)現(xiàn)資源和信息的共建與共享。電廠生產(chǎn)管理中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，還具有信息數(shù)據(jù)處理功能，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可對(duì)收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行綜合分析，并對(duì)其進(jìn)行妥善處理，有利于及時(shí)調(diào)整安全管理機(jī)制，提高生產(chǎn)安全管理效率。

實(shí)踐中利用現(xiàn)代移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)手段，基于對(duì)外界相關(guān)數(shù)據(jù)信息的接收建立實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。同時(shí)，通過利用傳感監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)建立輔助安監(jiān)控制系統(tǒng)，而且能夠有效實(shí)現(xiàn)輔助生產(chǎn)安全管理，提高智能化監(jiān)控、判斷以及管理和驗(yàn)證效率。對(duì)于輔助安全監(jiān)管系統(tǒng)而言，其主要包括三個(gè)層面的內(nèi)容，分別是電廠管理主機(jī)、主機(jī)服務(wù)器以及由物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的子系統(tǒng)。具體分析如下：對(duì)于第一層而言，主要是通過廠內(nèi)服務(wù)器主機(jī)接收各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息，比如異常情況圖像和視頻等；監(jiān)控人員發(fā)出控制指令，比如啟動(dòng)風(fēng)機(jī)以及空調(diào)溫度調(diào)節(jié)等指令，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管控。對(duì)于第二層來說，其功能主要體現(xiàn)在廠內(nèi)主機(jī)服務(wù)器接收傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控到的數(shù)據(jù)，并且對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，然后綜合判斷異常狀況，最后執(zhí)行上述判斷結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)各輔助安全生產(chǎn)系統(tǒng)與子系統(tǒng)的溝通協(xié)調(diào)，有效彌補(bǔ)異常狀況造成的影響；同時(shí)還可以自動(dòng)生成處理報(bào)告，然后上報(bào)監(jiān)控指揮中心，并且接收并執(zhí)行指揮中心的指令。第三層，由物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的電廠各輔助生產(chǎn)子系統(tǒng)，主要包含執(zhí)行用智能終端（比如自動(dòng)報(bào)警設(shè)備、智能自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)施等）、中間節(jié)點(diǎn)（比如傳感網(wǎng)絡(luò)等）以及感應(yīng)用傳感器（比如高清攝像頭等），各監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)集合并上傳到控制主機(jī)服務(wù)器，然后由智能終端對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行有效執(zhí)行，比如排風(fēng)抽濕、調(diào)節(jié)溫度以及發(fā)出告警信號(hào)等。

3 電廠生產(chǎn)安全管理過程中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠生產(chǎn)中的電力設(shè)備以及作業(yè)人員和環(huán)境條件的自動(dòng)化控制，不僅可以有效控制人的行為，而且可以對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，換言之就是嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)程序和方法，立足于具體的業(yè)務(wù)流程，從而為電廠安全生產(chǎn)以及安全管理提供服務(wù)。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)

在電廠設(shè)備管理過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠設(shè)備的身份有效標(biāo)識(shí)，并且對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和加強(qiáng)管理。在巡回檢查中也可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管理人員的巡檢區(qū)域、時(shí)間和設(shè)備的準(zhǔn)確識(shí)別與記錄，然后還可以指導(dǎo)巡檢者準(zhǔn)確完成工作任務(wù)。在處理視頻圖像以及聯(lián)動(dòng)過程中，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠設(shè)備身份、指標(biāo)參數(shù)以及狀態(tài)等信息的比對(duì)，準(zhǔn)確判斷出那些電力設(shè)備指標(biāo)以及環(huán)境指標(biāo)不達(dá)標(biāo)，一旦出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象和不合理的數(shù)據(jù)，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)告警，第一時(shí)間通知檢修者維修。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以應(yīng)用在作業(yè)人員的定位，對(duì)電廠生產(chǎn)過程中的重點(diǎn)區(qū)域以及危險(xiǎn)場所作業(yè)的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)生危險(xiǎn)可以及時(shí)報(bào)警和準(zhǔn)確定位，更難得是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的智能化分析，并且對(duì)各種危險(xiǎn)行為予以判別和及時(shí)報(bào)警。值得一提的是，在危險(xiǎn)品運(yùn)輸過程中可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并且利用現(xiàn)代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段以及GPS和GIS等現(xiàn)代技術(shù)手段，對(duì)裝有危險(xiǎn)品的車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并對(duì)其行駛過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)和監(jiān)測，及時(shí)了解車輛周邊環(huán)境并及時(shí)更新其行駛路徑以及事故救援方式和路徑。在門禁以及通道管理過程中，也可以采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，電廠工作人員進(jìn)入房門或者通道時(shí)，可對(duì)其身份進(jìn)行識(shí)別以及身份驗(yàn)證，然后與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行核對(duì)，以此來判斷其有權(quán)進(jìn)入該區(qū)域與否。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電廠作業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)督管理過程中也可以有效的應(yīng)用，最為顯著的應(yīng)用表現(xiàn)在對(duì)工作人所在位置和區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確定位，然后自動(dòng)識(shí)別其安全隱患以及危險(xiǎn)源和現(xiàn)場安全措施與規(guī)程等。通過手機(jī)APP自動(dòng)提醒作業(yè)人員與管理人員，避免出現(xiàn)安全隱患和問題，以免出現(xiàn)不按步驟或者漏檢等問題出現(xiàn)。在電廠設(shè)備運(yùn)行檢修過程中，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并結(jié)合作業(yè)序列，利用智能鎖具以及移動(dòng)設(shè)備可以有效解決誤操作等問題，以此來提高操作的準(zhǔn)確性；實(shí)踐中根據(jù)檢修要求，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)+智能鎖方式，可以提高多班組以及多任務(wù)作業(yè)安全可靠性。

3.2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)場作業(yè)管理

在電廠現(xiàn)場作業(yè)管理過程中采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以提高管理效率和水平，以安全生產(chǎn)管理為主線，結(jié)合現(xiàn)階段電廠普遍存在的各種生產(chǎn)管理問題提出安全生產(chǎn)管理方案?；谖锫?lián)網(wǎng)的現(xiàn)場作業(yè)管理方案的制定，主要是利用多層分布式法以及面向?qū)ο蠓▉韺?shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能模塊的服務(wù)組件化，使作業(yè)過程管理更加的靈活和分布式部署，如下圖所示。

從圖1可以看出，電廠安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要包括電廠門戶、數(shù)據(jù)平臺(tái)以及業(yè)務(wù)應(yīng)用與支撐平臺(tái)和安全檢測設(shè)備。對(duì)于電廠門戶而言，現(xiàn)場作業(yè)管理系統(tǒng)是用戶提供安全認(rèn)證，然后對(duì)電力設(shè)備、作業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，并且對(duì)安全監(jiān)測與風(fēng)險(xiǎn)管控，從而可以實(shí)現(xiàn)信息的共建共享以及相關(guān)業(yè)務(wù)的互通互聯(lián)。業(yè)務(wù)應(yīng)用及其支撐平臺(tái)，建立在公共組件上，以業(yè)務(wù)組件作為主要對(duì)象，并且在ESB服務(wù)總線上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)組態(tài)。對(duì)于數(shù)據(jù)平臺(tái)而言，安全生產(chǎn)管理平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管控，集成其他相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息。最后是安全監(jiān)測設(shè)備，其主要是建立在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)之上，可以有效實(shí)現(xiàn)電廠電力設(shè)備身份、狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以此來提高電廠安全生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語

總而言之，物聯(lián)網(wǎng)作為一種現(xiàn)實(shí)世界與虛擬網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)交互的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，又是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的延伸與擴(kuò)展。電廠安全生產(chǎn)過程中，先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引進(jìn)和應(yīng)用，可以有效實(shí)現(xiàn)電廠生產(chǎn)安全監(jiān)管，提高物與物之間的互聯(lián)效率，以及智能化感知；同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)物與物之間的互動(dòng)，即智慧化處理，大大提高了安全生產(chǎn)監(jiān)管實(shí)效。

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