董文婷，王 平，鄒國武

(中國長江電力股份有限公司，湖北 宜昌 443000)

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高,各行業(yè)在發(fā)展過程中取得了十分優(yōu)異的成績,但同時安全生產(chǎn)形勢也十分嚴峻,各類重特大火災、爆炸、倒塌事故的發(fā)生,給人民生命財產(chǎn)造成重大損失,如2013 年山東青島中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故、2015 年天津港8·12 ?；繁ㄌ貏e重大事故、2016 年江西豐城電廠11·24 在建項目冷卻塔施工平臺坍塌特別重大事故、2019 年江蘇響水3·21 危化品爆炸特別重大事故等等。習近平總書記指出：“發(fā)展決不能以犧牲人的生命為代價。這必須作為一條不可逾越的紅線?！笨梢姲踩a(chǎn)的極其重要性。

在實際施工過程中,受作業(yè)人員的安全意識及能力、作業(yè)環(huán)境、施工工期、人力資源、安全生產(chǎn)投入等因素制約,工程項目安全管理呈現(xiàn)管理難、實施難等特點。根據(jù)《中共中央、國務院關于推進安全生產(chǎn)領域改革發(fā)展的意見》(中發(fā)〔2016〕32號),企業(yè)應建立安全科技支撐體系,統(tǒng)籌安全生產(chǎn)科研項目,開展事故預防理論研究和關鍵技術裝備研發(fā),加快成果轉化和推廣應用。利用物聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、虛擬現(xiàn)實、人工智能、大數(shù)據(jù)分析、云計算等技術,提升現(xiàn)代信息技術與安全生產(chǎn)融合度,加快安全生產(chǎn)信息化建設,實現(xiàn)智慧安全管控。

1 智慧安全管控系統(tǒng)構建

智慧安全管控系統(tǒng)是基于發(fā)電企業(yè)對安全生產(chǎn)管理的需求,利用高精度定位技術、三維可視化技術、智能信息處理技術等手段開發(fā)的安全管控系統(tǒng)。它將發(fā)電企業(yè)對安全生產(chǎn)管理的技術手段從被動式監(jiān)控全面升級為主動式監(jiān)控,實現(xiàn)全自動、全天候覆蓋、全目標覆蓋的主動式安全控制模式,使作業(yè)人員在復雜的機組檢修作業(yè)環(huán)境中也能完成精準的監(jiān)控、定位和智能提醒。

智慧安全管控系統(tǒng)結構分為三層：中心層、廠站層、現(xiàn)地層。中心層包括數(shù)據(jù)中心和功能中心。數(shù)據(jù)中心由數(shù)據(jù)庫服務器組成,數(shù)據(jù)庫服務器提供數(shù)據(jù)緩存和調用服務。數(shù)據(jù)中心主要提供智慧安控系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)存儲和調用公司其他信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)的服務。數(shù)據(jù)存儲主要包括三維建模數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)、圖像識別數(shù)據(jù)、人員定位數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)、報警記錄數(shù)據(jù)等。功能中心由功能服務器組成,該層主要提供的功能包括Web 服務、手機APP 服務、三維電子地圖的管理、現(xiàn)場人員定位管理、電子圍欄管理、圖像識別管理、現(xiàn)場照度檢測與提醒、現(xiàn)場廣播和電子警示牌管理、報警信息管理、人員違章處理管理、外包單位和人員管理,數(shù)據(jù)通信、短信發(fā)送、組織機構和用戶管理、信息安全加密等功能。

廠站層主要提供人員定位數(shù)據(jù)解算引擎、現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)存儲、面向多終端的流媒體服務、現(xiàn)場圖像預處理和預識別、現(xiàn)場廣播和電子警告牌數(shù)據(jù)輸出等功能?，F(xiàn)地層主要由室內定位基站、集成在安全帽上的室內定位標簽、在檢修生產(chǎn)現(xiàn)場臨時布置的高清視頻監(jiān)控設備、現(xiàn)場報警燈和廣播喇叭、電子警告牌等組成。系統(tǒng)結構如圖1 所示。

2 智慧安全管控系統(tǒng)功能應用

智慧安全管控系統(tǒng)主要由人員定位和電子圍欄子系統(tǒng)、視頻記錄和流媒體服務子系統(tǒng)、圖像識別子系統(tǒng)、廣播和電子警告子系統(tǒng)、手機APP 子系統(tǒng)及外包工程項目管理等模塊組成,檢修作業(yè)全體員工可通過公司統(tǒng)一信息系統(tǒng)接口登錄該智慧安全管控系統(tǒng)的PC 端和手機端。

圖1 智慧安全管控系統(tǒng)結構

2.1 人員定位和電子圍欄子系統(tǒng)

該系統(tǒng)通過在機組檢修現(xiàn)場各高程安裝的定位基站和集成在現(xiàn)場工作人員安全帽上的定位標簽,實現(xiàn)檢修現(xiàn)場各高程的人員定位。在實現(xiàn)人員定位的基礎上,可在不同高程作業(yè)面的三維電子地圖上設置電子圍欄,設置人員進出權限,有人員違規(guī)進入時向廣播和電子警告系統(tǒng)發(fā)出報警信息,并激活該人員定位標簽的提醒功能。另外,在發(fā)電機組各高程入口處,使用單臺基站實現(xiàn)現(xiàn)場工作人員的身份識別。

2.2 圖像識別子系統(tǒng)

通過在機組檢修現(xiàn)場各高程安裝的高清攝像頭,獲得機組各高程的高清圖像；通過機器視覺處理和人工智能識別,實現(xiàn)對現(xiàn)場出現(xiàn)的不安全孔洞、未佩戴安全帽和吸煙等違章行為進行識別抓拍。識別出孔洞后可自動提醒作業(yè)人員添加安全措施。若確認為臨時孔洞,可通過人員隨身佩戴的定位標簽震動及電子警告系統(tǒng)實現(xiàn)人員靠近時智能提醒,以最大限度減少人員高處墜落傷害。通過紅外攝像頭對現(xiàn)場的照度進行判斷,部分區(qū)域照明不足可通過自動檢測后及時傳送給系統(tǒng)平臺,提醒檢修人員增加光源布設。

2.3 視頻記錄和流媒體服務子系統(tǒng)

系統(tǒng)可以保存30 天視頻監(jiān)控記錄,現(xiàn)場的實時監(jiān)控記錄可以通過專用流媒體服務器,將連續(xù)視音頻經(jīng)壓縮編碼、數(shù)據(jù)打包后連續(xù)實時地傳送給接收設備,實現(xiàn)流暢的視頻播放,以保證中心層實時查看生產(chǎn)現(xiàn)場全方位作業(yè)狀況以及某個監(jiān)控點的歷史視頻記錄。同時,現(xiàn)場視頻監(jiān)控的布設給作業(yè)人員以威懾,杜絕了現(xiàn)場人員作業(yè)時習慣性違章的僥幸心理。

2.4 廣播和電子警告子系統(tǒng)

當系統(tǒng)出現(xiàn)報警信息時,點亮現(xiàn)場的報警燈,通過現(xiàn)場喇叭廣播報警信息,并在LED 電子顯示屏上顯示,激活現(xiàn)場工作人員安全帽上的定位標簽的震動功能,通過多重方式向作業(yè)人員實施提醒或警告,向相關人員的手機APP 發(fā)送報警信息。

2.5 手機APP 子系統(tǒng)

為實現(xiàn)全員監(jiān)督安全生產(chǎn)的目標,在發(fā)電廠檢修作業(yè)過程中全廠推行“安全隱患隨手拍”“安全積分制”等活動,通過手機APP 端實現(xiàn)上傳、審核、發(fā)布等流程,檢修作業(yè)人員積分情況統(tǒng)計查閱,報警信息推送及現(xiàn)場信息手機端查閱等功能。

2.6 外包單位安全管理

外包單位安全管理包括外包單位和人員的安全管理,內容包括企業(yè)資質、管理人員資質、項目組織機構設置、外包人員合規(guī)性檢查(年齡、特種作業(yè)證有效期、安全教育和考試情況)等。針對外包工程項目人員流動頻繁的特點,通過調用電子圍欄子系統(tǒng),實現(xiàn)人員準入制度。通過手機APP 違章隨手拍功能(內部員工進行拍攝)及圖像識別子模塊,對外包單位和外包工進行安全積分管理,通過積分實現(xiàn)對外包單位從準入→服務過程→退出(淘汰)的全過程、多維度、可量化的考評管理。

3 結束語

整個智慧安全管控系統(tǒng)從現(xiàn)場硬件到系統(tǒng)軟件的建設,通過試點項目驗證,實現(xiàn)了水力發(fā)電機組檢修作業(yè)安全管控智能化,極大地提升了安全管控能力,能夠實時掌握試點項目現(xiàn)場實時安全態(tài)勢,同時也扭轉了安全監(jiān)督的被動局面。通過對孔洞的自動識別,用科技手段為頻繁發(fā)生的“高處墜落”事故提供了解決方案；外包工程項目管理子模塊,融入了施工單位安全積分制、低于閾值清退制度,為外包工程管理這一“痛點”與“難點”提供了“祛痛”的方法。該智慧安全管控系統(tǒng)的初步應用將不斷推進“智慧電廠”建設步伐,不斷提升安全管控能力,不斷創(chuàng)新安全監(jiān)管模式。