重慶渝浩水電開(kāi)發(fā)有限公司 徐海濤

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與發(fā)展，人民對(duì)水、電等基礎(chǔ)民生產(chǎn)業(yè)的基本要求越來(lái)越高[1]。水電站作為重要的民生工程，其運(yùn)營(yíng)、安全管理等工作的質(zhì)量與效率是保證水電站整體運(yùn)行具有安全性與穩(wěn)定性的核心基礎(chǔ)。在新經(jīng)濟(jì)常態(tài)背景下，計(jì)算機(jī)、云計(jì)算等數(shù)字智能化技術(shù)廣泛地應(yīng)用在我國(guó)各區(qū)域水電站的不同節(jié)點(diǎn)中，并發(fā)揮重要的作用。由于水電站的特殊性，有很多建設(shè)在交通不方便、較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)。傳統(tǒng)的水電站安全管理，需要工作人員24h 的倒班與值班，實(shí)時(shí)保證水電站的穩(wěn)定運(yùn)行，工作人員上下班極不方便。

隨著水電站設(shè)備、技術(shù)的提升，無(wú)人值班的安全管理方案可以有效降低人力，減少物力資源的浪費(fèi)，優(yōu)化水電站整體的運(yùn)營(yíng)成本，亦可降低人員現(xiàn)場(chǎng)值班帶來(lái)的人身安全風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)人值班管理理念是基于可靠的智能化技術(shù)以及科學(xué)的安全管理體系的應(yīng)用，保證在沒(méi)有人值班的情況下，自動(dòng)地監(jiān)測(cè)與控制水電站不同節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)[2-3]。

現(xiàn)階段，許多地區(qū)的水電站所應(yīng)用的安全管理體系還不夠完善，不能完全精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)分析出水電站面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，還需進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

基于以上背景，本文研究設(shè)計(jì)一種基于責(zé)任制的無(wú)人值班水電站安全管理體系，希望可以為無(wú)人值班情況下的水電站提供一種有效、智能的安全管理方案，降低水電站無(wú)人值班狀態(tài)下的安全隱患與風(fēng)險(xiǎn)因素，保障水電站的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量與運(yùn)營(yíng)效率，促進(jìn)水電站項(xiàng)目工程領(lǐng)域向著數(shù)字智能化的方向快速發(fā)展，有效提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等多方面的綜合效益。

2 無(wú)人值班水電站安全管理體系的價(jià)值與意義

隨著科技發(fā)展，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在水電站當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)水電站的智慧化管理完全具備可執(zhí)行性。無(wú)人值班情況下的水電站安全管理體系的構(gòu)建與實(shí)施，對(duì)與水電站相關(guān)的各個(gè)方面的發(fā)展有著顯著的推動(dòng)作用。從工作人員的角度出發(fā)，進(jìn)行水電站運(yùn)營(yíng)的遠(yuǎn)程集控管理，可以避免長(zhǎng)期駐守在較為偏遠(yuǎn)的站區(qū)，降低在崗的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升職工幸福感與水電站工作的舒適度，以此保證遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)與管理的實(shí)時(shí)性與高效性。從水電站的角度出發(fā)，無(wú)人值班水電站智能化安全管理平臺(tái)的運(yùn)用，充分地利用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)與策略，通過(guò)智能技術(shù)對(duì)水電站各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一。集中的安全管控可以有效地降低發(fā)電調(diào)度、水庫(kù)調(diào)度命令傳輸以及水電站風(fēng)險(xiǎn)信號(hào)傳輸與處理所用的時(shí)長(zhǎng)，降低水電站整體的運(yùn)營(yíng)成本，大幅度提高水電站安全管理效率與可靠度，提升水電站在水力資源、電力資源、人力資源等多方面的綜合效益，為水電站等相關(guān)工程領(lǐng)域的健康、良性循環(huán)以及可持續(xù)發(fā)展，奠定了科學(xué)有效的管理體系基礎(chǔ)[4]。

水電站安全管理的核心就是“安全”，為了突出管理的安全性，確保水電站運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定與規(guī)范，就必須建立一套以責(zé)任制為主體的安全管理體系，使水電站在無(wú)人值班情況下的安全管理工作具有規(guī)范化、程序化等合理特征。

基于上述對(duì)建立無(wú)人值班情況下水電站安全管理體系必要性的分析，結(jié)合水電站安全生產(chǎn)責(zé)任制，對(duì)現(xiàn)階段水電站的安全管理體系進(jìn)行了優(yōu)化研究，提出了以下建議，希望保證安全管理體系的可行性與科學(xué)性，保證水電站安全管理工作的穩(wěn)定發(fā)展。

3 基于責(zé)任制無(wú)人值班水電站安全管理體系的構(gòu)建

3.1 明確水電站安全管理的責(zé)任體系

水電站安全管理崗位責(zé)任制的主要內(nèi)容如表1所示。

表1 水電站安全管理崗位責(zé)任制的主要內(nèi)容

全員責(zé)任制的制訂與落實(shí)和多方機(jī)構(gòu)管理界面的界定，是提高水電站安全管理效果，保證水電站安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于不同類型、不同規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，具有差異性的安全管理體系。因此，不同產(chǎn)業(yè)的責(zé)任制也不能被代替適用[5]。安全管理責(zé)任制的制訂，需要充分結(jié)合水電站自身的運(yùn)營(yíng)情況，成立專業(yè)的責(zé)任制研究小組，考慮水電站全體職工的基本需求，規(guī)范責(zé)任制的制訂流程。根據(jù)制訂流程，結(jié)合國(guó)家相關(guān)的法律法規(guī)以及對(duì)水電站行業(yè)的基本要求，分別確定安全管理相關(guān)崗位職員的相關(guān)責(zé)任制。

根據(jù)表1所示的安全管理相關(guān)的責(zé)任制主要內(nèi)容，結(jié)合水電站安全管理各個(gè)部門與崗位的實(shí)際情況，進(jìn)行責(zé)任關(guān)系的確定，保證責(zé)任分工的明確性與科學(xué)性，為無(wú)人值班水電站安全管理責(zé)任制體系的構(gòu)建，提供參考依據(jù)。

3.2 基于智慧化電廠的安全管理系統(tǒng)

基于責(zé)任制的無(wú)人值班水電站的安全管理體系如表2所示。

表2 基于責(zé)任制的無(wú)人值班水電站的安全管理體系

現(xiàn)階段，我國(guó)智慧化電廠的建設(shè)與應(yīng)用非常廣泛，主要是利用云計(jì)算等新型的智能技術(shù)，構(gòu)建的可以有效采集、處理并存儲(chǔ)具有海量異構(gòu)特征的水、電運(yùn)營(yíng)信息的數(shù)字智能化平臺(tái)。在該平臺(tái)的基礎(chǔ)上，與現(xiàn)實(shí)需求結(jié)合，拓展水電站相關(guān)生產(chǎn)的管理數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)，達(dá)到優(yōu)化水電站運(yùn)營(yíng)管理的目的。在智慧化電廠中，核心的部分是水電站的安全管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)為水電站的運(yùn)營(yíng)提供自動(dòng)化的安全管理策略，是實(shí)現(xiàn)水電站無(wú)人值班工作的核心基礎(chǔ)。根據(jù)水電站無(wú)人值班模式下的基本運(yùn)營(yíng)需求，確定基于責(zé)任制的無(wú)人值班水電站的安全管理體系框架。

根據(jù)表2所示的基于責(zé)任制的無(wú)人值班水電站安全管理的各項(xiàng)具體內(nèi)容，結(jié)合水電站遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)、控制等智能化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班情況下的水電站安全運(yùn)營(yíng)的管理策略。

3.3 優(yōu)化應(yīng)急救援指揮調(diào)度策略

應(yīng)急救援指揮調(diào)度平臺(tái)的主要工作是及時(shí)監(jiān)測(cè)并處理各種水電站安全風(fēng)險(xiǎn)與災(zāi)害事故，是無(wú)人值班模式下水電站安全管理的“參謀部”，承擔(dān)著防范水電站重大安全風(fēng)險(xiǎn)與各類災(zāi)害事故的基本責(zé)任，擔(dān)負(fù)著保護(hù)整個(gè)水電站基礎(chǔ)設(shè)施、架構(gòu)以及相關(guān)工作人員生命財(cái)產(chǎn)安全的重要使命。

結(jié)合無(wú)人值班情況下水電站的安全管理任務(wù)與責(zé)任，應(yīng)急救援指揮調(diào)度工作應(yīng)包括以下兩個(gè)部分的常規(guī)性工作。

在智慧化電廠系統(tǒng)中，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，采集水電站安全風(fēng)險(xiǎn)的歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合人工智能算法，分析并提取歷史數(shù)據(jù)的安全風(fēng)險(xiǎn)特征，明確安全風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)限、關(guān)鍵要素，按照規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告模板，自動(dòng)編寫并匯報(bào)安全風(fēng)險(xiǎn)信息報(bào)告，提交給對(duì)應(yīng)管理部門后臺(tái)，作出相關(guān)等級(jí)的預(yù)警提示，便于后臺(tái)相關(guān)工作人員及時(shí)地做出科學(xué)、合理的應(yīng)對(duì)措施[6]，該板塊主要涉及超標(biāo)洪水、水位異常上升、線路保護(hù)動(dòng)作異常跳閘、水淹廠房等客觀性強(qiáng)，易于對(duì)比分析的數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，輔以對(duì)氣象信息、地方政府預(yù)警實(shí)時(shí)收集研判，及部分人為判定突發(fā)應(yīng)急信號(hào)，包括大型漂浮物沖擊壩前、泄洪閘門不能自動(dòng)啟閉等方面，最終實(shí)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)警及響應(yīng)的一體化。

遠(yuǎn)程的、智能化的應(yīng)急救援指揮調(diào)度工作不再需要以往輸電站工作人員的24h 輪班工作。在無(wú)人值守的模式下，相關(guān)工作人員只需要根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能分析得到的調(diào)度指令，召喚應(yīng)急救援中心進(jìn)行應(yīng)急處理，通過(guò)建立應(yīng)急救援指揮大廳，實(shí)時(shí)調(diào)度現(xiàn)場(chǎng)影音，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急處置遠(yuǎn)程調(diào)度，有效避免風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)展，影響水電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

主要的應(yīng)急救援處理工作如下，當(dāng)水電站庫(kù)水位異常變化或上漲速率達(dá)到一定值后，通過(guò)影像分析，在自動(dòng)識(shí)別下游河道具備自動(dòng)開(kāi)啟閘門調(diào)節(jié)后，自動(dòng)開(kāi)啟或調(diào)整閘門開(kāi)度，確保水位回歸到安全范圍或控制水位上漲速率?；蛘弋?dāng)電站閘門電源失效，自動(dòng)斷開(kāi)電源回路，切換備用回路并啟動(dòng)備用電源，或弧門啟閉異常，立即啟動(dòng)備用閘門系統(tǒng)，確保水電站電源設(shè)備突然停電或故障，系統(tǒng)控制原設(shè)備或備用設(shè)備能夠自行保持人所期盼的工作狀態(tài)，保證水電站的穩(wěn)定安全運(yùn)營(yíng)。當(dāng)水電站現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生緊急情況時(shí)，自動(dòng)推送應(yīng)急救援處置指導(dǎo)意見(jiàn)，確保遠(yuǎn)程指揮及現(xiàn)地處置協(xié)同一致，以最快的速度控制事故（事件）發(fā)展，并消除對(duì)正常設(shè)備設(shè)施的影響。

通過(guò)上述對(duì)水電站無(wú)人值班模式下安全管理體系的優(yōu)化改進(jìn)，可以更加有效地分配調(diào)度人員與資金，提高水電站的數(shù)字智能化程度，保證水電站運(yùn)營(yíng)的安全性與穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

基于責(zé)任制的無(wú)人值班的水電站安全管理是數(shù)字信息化時(shí)代背景下產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的重要模式與策略，可以在保證水電站各類資源利用效率的同時(shí)，提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益，降低產(chǎn)業(yè)對(duì)人力、物力的成本，是水電站各項(xiàng)工作順利、有序開(kāi)展的重要內(nèi)容，對(duì)水電站相關(guān)產(chǎn)業(yè)的智能控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，具有重要的參考價(jià)值與推廣意義。