白秀平 劉永強

（內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責任公司 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市 010300）

UWB技術是一種使用1GHz 以上頻率帶寬的無線載波通信技術,具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、功耗低、成本低、截獲率低、抗多徑干擾能力強、穿透能力強、與現(xiàn)有其他無線通信系統(tǒng)共享頻譜等特點，UWB技術成為無線個人局域網(wǎng)通信技術的首選技術基本原理，能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點?；谟赥CP/IP 網(wǎng)絡的數(shù)字化音頻的廣播與標準IP 網(wǎng)絡完全融合，突破了傳統(tǒng)模擬廣播系統(tǒng)的內(nèi)容、空間、功能限制，不僅能夠完全取代傳統(tǒng)的模擬音頻廣播系統(tǒng)功能，更有傳統(tǒng)模擬廣播所沒有的自主交互式功能，可實現(xiàn)點播、任意點對點、任意/無限分區(qū)、多任務預設等功能。IP Camera 為一種可產(chǎn)生數(shù)字視頻流，并將視頻流通過有線或無線網(wǎng)絡進行傳輸?shù)臄z像機。以上設備勻可通過IP 協(xié)議進行通訊。應用現(xiàn)有成熟的技術并進行有效的集成，解決日益復雜的火電廠的煤場管理。

1 問題的產(chǎn)生

隨著電力市場化的發(fā)展，燃煤的成本越來越高，為追求更高效益，火電場燃煤來源多樣，煤種變化頻繁，燃煤的摻配復雜，導致煤場運行過程中人員、車輛交互頻繁，生產(chǎn)安全事故明顯增加。因此煤場安全管理成為重點工作，也是發(fā)電企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)，提高經(jīng)濟效益的根本保障之一。某電廠運營兩臺300MW 級循環(huán)流化床機組，毗鄰年產(chǎn)1800 萬噸煤碳的大型自動化煤礦，屬于典型的坑口電站。隨著電力市場化的發(fā)展，燃煤成本增加，經(jīng)營壓力大增，為降低發(fā)電成本，大比例的摻燒煤泥、煤矸石、洗中煤等，導致燃料來源復雜，燃料運輸車輛增加，煤場管控人員長時間滯留煤場內(nèi)疏導、調(diào)度車輛等。此外，因電廠所處地理環(huán)境地勢高低不平，煤場空間狹小，電廠與煤礦共用運煤道路，且部分道路屬于社會道路，導致煤場運行過程中人員與工程機械與運煤車輛交互頻繁，以上原因?qū)е旅簣龉芾硗度氲娜肆?、物力極大，安全隱患突增。

煤場管理需要解決以下問題：

（1）煤場的安全管理制度沒有很好的落實到位。安全管理制度執(zhí)行過程缺乏有效監(jiān)督，也無有效可行的監(jiān)督手段；

（2）運煤車輛過程管控缺失，進入煤場后車輛和司機行為無法有效監(jiān)管，發(fā)生事故及不安全事件后無法追溯還原事件；

（3）煤場一線工作人員安全意識薄弱。一線工作人員長期周而復始的工作，容易形成安全意識疲勞，忽視安全生產(chǎn)，進而造成生產(chǎn)安全事故；

（4）煤場已有軟硬件形成信息孤島，綜合性監(jiān)管存在銜接問題。煤場前期雖然建設了部分軟、硬件設施，如：視頻監(jiān)控、門禁道閘，但是受建設期的技術條件限制，已建設成的軟硬件系統(tǒng)信息不能共享。綜上所述,煤場安全管理是火電場安全高效運行的保障，安全管理不容小覷，采用新的技術理念與煤場的安全管理制度相結(jié)合的管理思想在未來煤場安全管理上意義重大。

2 系統(tǒng)設計

外委拉煤車控制流程：

首先運行車輛車牌識別系統(tǒng)，判斷車輛是否具備入場條件，當該車輛是計劃進煤車輛時則具備進場權限且場內(nèi)車輛沒有超出場內(nèi)車輛最大允許數(shù)量管控限制時，方可抬桿允許該車輛進入煤場，當該車輛不是計劃來煤車輛或者超出煤場數(shù)量管控限制時不允許進入，同時就地音柱播放“不具備入場權限”或者“超出車輛數(shù)量管控限制請稍候”等語音提示。入場大門到煤泥棚采樣處有運煤通道，運煤通道音柱循環(huán)播放“注意行人請穩(wěn)駕慢行”語音提醒，同時采用監(jiān)控等技術措施監(jiān)督運煤車輛車速，發(fā)現(xiàn)超速進行記錄并警示。運煤車輛經(jīng)運煤通道行駛到采樣系統(tǒng)，采樣系統(tǒng)入口處配置的車牌識別系統(tǒng)采集當前采樣車輛車牌號，并把當前時間作為該車采樣時間記錄。運煤車在采樣系統(tǒng)采樣期間，采樣系統(tǒng)就地音柱播報“請司機下車到監(jiān)控室進行安規(guī)學習，并領卡”的語音提示。司機到監(jiān)控室進行安規(guī)學習，現(xiàn)場配置一臺基于 Windows 系統(tǒng)的觸摸一體機，該一體機通過瀏覽器訪問管控系統(tǒng)的安規(guī)學習界面，進行安規(guī)學習，學習內(nèi)容有時間限制，當達到學習時長（2 分鐘）時，司機簽字確認，管控系統(tǒng)留底。安規(guī)學習完成后通過稱重的發(fā)卡端為司機發(fā)放定位卡，該卡與車牌號一一對應。管控系統(tǒng)利用采樣入口處的車牌識別系統(tǒng)識別出當前車牌號，并自動配置卸車區(qū)域，自動配置策略有兩種：一種是按礦點分配卸車位置，礦點與定位系統(tǒng)提供的虛擬圍欄一一對應，并可修改；一種是按順序依次卸車。管控系統(tǒng)提供的車輛卸車區(qū)域在煤泥棚入口處大屏作顯示如：“蒙K11111 卸車到 A 區(qū)域”?，F(xiàn)場布置 ABC 區(qū)域標識，方便運煤車輛按區(qū)域卸車。車輛進入卸車區(qū)域后開始卸車，過程中出現(xiàn)距離預警時，相應區(qū)域內(nèi)的防爆音柱播報預警信息對并行作業(yè)警示。卸車完成后車輛經(jīng)空車衡離場，司機需要下車到監(jiān)控室交回定位卡并解綁。管控系統(tǒng)根據(jù)解綁信息做煤場車輛總數(shù)量控制的減計數(shù)。

對人員的管理控制：

人員入口控制權限主要為兩個地點，煤泥棚和小煤場，管控系統(tǒng)與人員輥閘同步人員信息，當前人員為煤場工作人員則具備進場權限建立對進入煤場的人員進行語音提示，當發(fā)現(xiàn)危險行為及時由廣播系統(tǒng)進行預警。

設立管理控制中心：

管控中心設二維地圖：以煤場二維地圖為載體，可直觀查看煤場范圍內(nèi)的車輛、人員定位圖，快速查詢車輛、人員相關信息。

管控中心設實時監(jiān)控：可調(diào)用現(xiàn)場部署的攝像頭，實時監(jiān)控煤場各區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)狀況。

管控中心設語音廣播：可使用語音話筒，直接對現(xiàn)場喊話，通知相關信息或制止不安全行為，保障安全生產(chǎn)。

管控中心設預警中心：集成煤場范圍內(nèi)的各項業(yè)務數(shù)據(jù)，對煤場內(nèi)不安全行為及時預警，如運煤車輛超速、人車距離超預警值、運煤車輛與煤場內(nèi)作業(yè)工程機械距離超預警值，運煤車輛駕駛員未進行安全培訓進入工作現(xiàn)場等。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

廣播系統(tǒng)：使用基于以太網(wǎng)絡技術的CMC-IP 網(wǎng)絡廣播系統(tǒng)，可將音頻信號以TCP/IP 協(xié)議形式在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上進行傳送。在功能上，不僅能夠完全實現(xiàn)傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)的基本功能，如定時播放、分區(qū)播放、遠程廣播等基本功能，而且還具備分區(qū)互動點播、遠程操控等功能。

定位系統(tǒng)：采用LocalSense 高精度定位系統(tǒng)，通過在煤場內(nèi)布設合理數(shù)量的LocalSense 微基站，實時精確地定位員工、車輛、設備、工程機械上的LocalSense 微標簽位置，無延時地將人、車、物的位置信息顯示在控制中心，并結(jié)合電子圍欄可實現(xiàn)對電場區(qū)域作業(yè)管理、高風險作業(yè)監(jiān)控、到崗到位管理、巡檢過程管理。

監(jiān)控系統(tǒng)：采用海康AI 智能分析錄像平臺，可有對安全帽進行識別，可對進入煤場區(qū)域人員的規(guī)范著裝進行提醒。

門禁系統(tǒng)：煤場實施全封閉管理，車輛的出入口設道閘、人員出入口設三輥閘。并可進行授權，只有授權的人員和車輛方可進入煤場。

管理中心：基于Web 服務模式將上述系統(tǒng)通過二次開發(fā)，在統(tǒng)一的平臺上進行授權，廣播、監(jiān)控、定位在統(tǒng)一的平臺上進行操作（如圖1 和圖2所示）。

圖1：系統(tǒng)功能

圖2：人員和車輛的實時定位

通過監(jiān)控系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)的有效集成，使煤場的管理方式有了很大的提高，可以使管理人員在控制中心便可掌握煤場的人員、車輛、工程機械的分布作業(yè)情況，并實現(xiàn)了流程化、自動化的管理，把管理人員從繁重的現(xiàn)場管理解脫出來，可有效的預防事故發(fā)生。

基于定位廣播的煤場管理系統(tǒng)上線，首先解決了大量管控人員滯留煤場的問題，由于實現(xiàn)了AI 監(jiān)控無縫覆蓋，煤場管控人員在控制中心即可實時察看煤場內(nèi)部及運煤道路上的情況，并可通過廣播系統(tǒng)對場內(nèi)車輛、工作人員、工程機械進行語音提示，煤場內(nèi)管控人員的大量減少，降低了人車碰撞發(fā)生的概率，從而減少人身傷亡事故的發(fā)生，隨著煤場管控人員進入煤場人次數(shù)減少，也有效的降低了由于吸入粉塵導致職業(yè)病的發(fā)生。其次所有進入煤場的車輛、人員、工程機械全部綁定了定位卡，其實時位置及行駛軌跡全部進入管控平臺，同時結(jié)合電子圍欄實時對車輛?？考靶睹何恢眠M行規(guī)范，對進入煤場的管控人員實時所在位置及行動軌跡進行規(guī)范，對工程機械工作位置及行動軌跡進行規(guī)范，即可以通過廣播系統(tǒng)即時糾正錯誤，并同時記錄在案，作為考評依據(jù)，同時車輛與車輛之間、車輛與人員之間、車輛與工程機械之間如果距離過近也可以觸發(fā)報警，避免發(fā)生事故。再次煤場管理系統(tǒng)大量引入流程化管理思想，建立統(tǒng)一的管控平臺，并引入各模塊的具體數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行研判分析，再結(jié)合聲光報警，使煤場管理規(guī)范化，安全化，引入數(shù)據(jù)包括：實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、車牌識別數(shù)據(jù)、人員車輛定位數(shù)據(jù)、電子圍欄數(shù)據(jù)、稱重數(shù)據(jù)、煤檢數(shù)據(jù)等，以及各數(shù)據(jù)碰撞產(chǎn)生的再生數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)，再對各種數(shù)據(jù)進行分析后制定了合理的數(shù)據(jù)上限與下限，突破限值即產(chǎn)生報警信息，從而使煤場管理、車輛管理、人員管理、工程機械管理、計量管理、煤質(zhì)管理、危機管理都上升到系統(tǒng)化、數(shù)字化、智能化的高度，為發(fā)電企業(yè)燃料管理提供了良好的解決思路與借鑒。