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摘要：安全文明生产标准化是提高水电企业安全运行维护水平和检修质量，提升全员生产管理责任意识，全面提升企业竞争软实力和形象，实现安全、有序生产的基本条件。国家能源大渡河瀑布沟水力发电总厂依据《安全文明生产标准化工作实施方案》，以“依法治企、主体责任、风险管控、质量效益”为原则，结合“智慧电厂”建设成果，以科技手段助力企业安全文明生产标准化建设，取得了一系列成果，收获了良好的效益。
关键词：智慧电厂;安全文明;标准化;应用
一、前言
近年，我国接连发生多起重特大安全生产事故，安全生产形势十分严峻。究其原因，我国目前正处于经济转型期，随着经济发展的迫切需要及改革开放的不断深化，为追求利益最大化，某些地方政府及生产经营单位在安全生产上疏于管理，投入失衡，导致隐患滋生，安全生产条件无法得到保障。且各地安全生产工作开展不平衡、不全面，地区间安全生产水平差距较大，加之从业人员流动性大，安全素质差，在生产经营活动中“三违”现象频发，极易引发安全生产事故。
为此，国家能源集团开展了水电企业现场安全文明生产标准化建设工作，全面提升集团公司体系内部水电企业的现场安全生产水平。瀑电总厂以现场安全文明生产标准化建设为抓手，结合“智慧电厂”建设取得的一系列成果，在现场安全管控、设备管理等方面取得了巨大的成效。
二、“智慧电厂”建设
国家能源大渡河瀑布沟水力发电总厂作为系统内装机最大的水电厂，也是“智慧电厂”建设创新的先驱单位，通过大力推进“智慧电厂”建设，坚持以建设“无人值班、少人值守”运行管理模式为目标，充分运用全生命周期监控系统、人工智能、大数据分析、虚拟控制等先进技术，实现设备自动巡检、故障精准排查、设备智能联动，促进电力流、信息流、业务流智慧一体化融合，同时满足企业安全文明生产标准化的各项需求。
以智能化代替人工化，是“智慧电厂”建设改变传统生产管理模式的出发点。在“智慧电厂”建设的推动下，不仅在电力生产过程逐步实现全面自动化，也积极利用“智慧电厂”建设所取得的科技成果，助力企业安全文明生产标准化建设工作。随着“智慧电厂”的深入建设，创新研发了多个智能产品，实现子系统的大数据、云平台、多模式管理，确保厂站内设备管理的科學化、规范化，以科技手段助力安全文明生产标准化。
三、科技成果简介
（一） 智能安全帽
由于水电生产的特殊性，厂区占地面积大，地形结构复杂，具有较多危险作业区间。因此，急需采取手段解决施工作业的统一实时调度安排，危险高电压环境告警，以及暗光环境条件下作业施工等难点。瀑电总厂利用新型智能安全帽，以安全性、沟通性、现场可视化、危境预警、定位监控与调配为出发点，开创水电站作业人员安全管理新模式、新方法。
智能安全帽主要由视频传输系统、无线通讯系统、波段通讯系统、定位系统、高压预警系统、环境温湿度感知系统、光源系统以及统一管理平台系统八个子系统组成。
视频传输系统：通过集成高清影像设备，将作业现场的实时影像传输至后台，可针对性切实解决远程现场指导性难题。可灵活的实时监控与观看施工人员的作业情况。
无线通讯系统：通过厂区的无线信号作为传输载体，集成无线通讯设备，创新型的采用非蓝牙与非通信信号的方式进行相互通讯。
波段通讯系统：选用可挂载与便捷拆卸的方式，集成小型对讲机波段通讯方式，达到在无无线信号的工况下，任然具有相互通讯的功能。
定位系统：通过实际的作业环境，提供可选择的定位解决方案，将位置信息实时传输并展现在后台管理系统上。
高压预警系统：在帽内部嵌入高压感应模块，通过可调档的方式，针对各项高压环境感应与告警，提高作业施工安全系数，防止施工人员的高压误触情况，保障生命。
环境温湿度感知系统：感知处环境的温度与湿度，为施工准备与环境判别起到辅助性作用。采用数显面板，快捷读取。
光源系统：采用可调节LED高亮灯源，对特殊需要光源的环境提供照明，便于施工作业。
统一管理平台系统：管理以上所有系统的数据传回与回传处理。包括定位显示、通讯工作组、统一分发、数据与信息的储存和调用展示，以及用户管理。
智能安全帽的软件后台支持预览、参数设置、报警、录像、回放、语音对讲、抓拍，声音控制等功能。智能安全帽系统通过人员身份识别、精确定位、工作票以及各种逻辑关系相互组合，与上级公司云服务器相互关联，将生产现场采集的实时信息与数据库标准的静态要求比对分析，系统能自动辨识出安全隐患和违章行为，并及时向当事人和相关管理人员发出预警信息，帮助管理人员随时掌握生产现场动态、当事人及时纠正错误，有效预防安全生产事故的发生。
（二）智能锁具管理系统
在智能锁具管理系统投运之前，厂内数量庞大且种类繁多的钥匙，不仅带来寻找钥匙的烦恼，而且大大降低工作效率。为解决在钥匙管理方面的长期性难题，确定了将“五防”和“非五防”合并的原则，用一把钥匙控制的“一匙通”方案，最终投运了智能锁具管理系统。使用智能电子钥匙，可安全方便开启厂区内所有非五防无源锁具，使钥匙管理工作得到极大简化。在简化操作的同时，还可以实现人员出入权限管理及开锁记录管理，解决了厂站内钥匙管理的难题。
图1 智能锁具管理系统组成
智能锁具管理系统由主机、数据传输/充电座、钥匙及各类锁具组成。在主机上，详细地记录了钥匙使用人、使用时间、被操作设备等信息。运行值班人员可以对操作记录数据进行查询，可选择使用人、时间段、设备名等方式。钥匙中同时也保存操作记录追忆数据，用户无法删除。主机存贮所有锁具信息以及操作人员信息，选择生成锁具解锁序列，并发送给钥匙。同时保存钥匙上传的操作记录，用于浏览和查询。锁具信息可支持按设备类型、电气接线图以及房间地理位置分布等方式进行授权。主机上存储了所有锁具信息及使用人员信息，系统管理员可设置各操作人员的开锁范围，临时性工作任务可由运行值班人员指定开锁范围。 智能钥匙是智能锁具管理系统的专用解锁钥匙，经过授权后可开启厂站内非五防类无源锁具。钥匙可接收主机数据，具备权限管理功能，并可记录操作全过程。
在该智能钥匙管理系统中，管理员级别最高，可以对其他人员的权限进行设置和更改。系统权限包括用户管理、授权下载、锁具信息录入、查询统计、开授权票、钥匙管理、通信配置、图形管理、图形编辑、客户端管理、厂站定义等。现场运维人员根据工作票的工作地点、操作票的操作范围，将需要打开的屏柜锁具信息传输到智能钥匙，做到人员走错间隔的情况夏下柜门无法打开，有效防止人员误开屏柜造成误动设备，确保了作业人员人身安全与设备的稳定可靠运行。
（三）综合数据平台
在建设“智慧电厂”的过程中遇到的最大技术问题，在于厂内各设备子系统来源不同，各有一套自己的数据规范，导致每一个系统都无法利用其他系统的数据来实现更高级的功能。为打破各子系统间的数据融合壁垒，实现计算机监控系统和工业电视系统、门禁系统、安防系统等子系统之间的联动功能，瀑电总厂建立了以数据融合、信息联动为目的的综合数据平台。
1.计算机监控系统和工业电视 当工业电视系统接收到计算机监控系统故障告警信息时，将相应位置的摄像机图像投射到规定的显示屏上，并启动相应位置的录像。
2.门禁系统和工业电视系统 当某一门有人刷卡时，工业电视系统自动将该区域对应的摄像机图像投至中控室液晶屏上，并发出音响报警。
3.安防系统和工业电视系统 当某一区域有人穿越时，工业电视系统自动将该区域对应的摄像機图像投至中控室液晶屏上，并发出音响报警。
4.消防系统和工业电视系统 当某一区域发生火警时，自动启动工业电视系统将该区域对应摄像机图像投至中控室液晶显示屏上，同时发出音响报警。
该综合数据平台与电站监控系统典型结构一致，各安全分区的配置符合二次安全防护的要求，系统具有较好的扩展性，方便电站各系统的接入，系统对数据的处理和应用满足多系统联动功能的需求。同时，根据《电力监控系统安全防护规定》要求，在生产控制大区与管理信息大区之间采用单向安全隔离装置进行物理隔离，生产控制大区内部的安全Ⅰ区、Ⅱ区之间采用防火墙实现逻辑隔离，确保了电厂信息系统设备安全。
四、结束语
随着“智慧电厂”的全面建设，传统电厂运行管理模式将完全改变，机器人、自动化设备广泛运用，每个电厂将成为车间式、单元化管理，驻扎现场的人员逐步减少，远程监控、后方处理问题的作业环境将成为常态，运行人员的劳动力、创造力得到充分释放，大量生产运维职工扎根山沟的现状将得到根本改变，电站的安全稳定性大幅提升，创造巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]彭卫东，智慧电厂建设构想[J]，中国工程咨询，2017（01）
[2]田宁，智慧电厂顶层设计的研究[J]，燕山大学，2016（05）
关键词：智慧电厂;安全文明;标准化;应用
一、前言
近年，我国接连发生多起重特大安全生产事故，安全生产形势十分严峻。究其原因，我国目前正处于经济转型期，随着经济发展的迫切需要及改革开放的不断深化，为追求利益最大化，某些地方政府及生产经营单位在安全生产上疏于管理，投入失衡，导致隐患滋生，安全生产条件无法得到保障。且各地安全生产工作开展不平衡、不全面，地区间安全生产水平差距较大，加之从业人员流动性大，安全素质差，在生产经营活动中“三违”现象频发，极易引发安全生产事故。
为此，国家能源集团开展了水电企业现场安全文明生产标准化建设工作，全面提升集团公司体系内部水电企业的现场安全生产水平。瀑电总厂以现场安全文明生产标准化建设为抓手，结合“智慧电厂”建设取得的一系列成果，在现场安全管控、设备管理等方面取得了巨大的成效。
二、“智慧电厂”建设
国家能源大渡河瀑布沟水力发电总厂作为系统内装机最大的水电厂，也是“智慧电厂”建设创新的先驱单位，通过大力推进“智慧电厂”建设，坚持以建设“无人值班、少人值守”运行管理模式为目标，充分运用全生命周期监控系统、人工智能、大数据分析、虚拟控制等先进技术，实现设备自动巡检、故障精准排查、设备智能联动，促进电力流、信息流、业务流智慧一体化融合，同时满足企业安全文明生产标准化的各项需求。
以智能化代替人工化，是“智慧电厂”建设改变传统生产管理模式的出发点。在“智慧电厂”建设的推动下，不仅在电力生产过程逐步实现全面自动化，也积极利用“智慧电厂”建设所取得的科技成果，助力企业安全文明生产标准化建设工作。随着“智慧电厂”的深入建设，创新研发了多个智能产品，实现子系统的大数据、云平台、多模式管理，确保厂站内设备管理的科學化、规范化，以科技手段助力安全文明生产标准化。
三、科技成果简介
（一） 智能安全帽
由于水电生产的特殊性，厂区占地面积大，地形结构复杂，具有较多危险作业区间。因此，急需采取手段解决施工作业的统一实时调度安排，危险高电压环境告警，以及暗光环境条件下作业施工等难点。瀑电总厂利用新型智能安全帽，以安全性、沟通性、现场可视化、危境预警、定位监控与调配为出发点，开创水电站作业人员安全管理新模式、新方法。
智能安全帽主要由视频传输系统、无线通讯系统、波段通讯系统、定位系统、高压预警系统、环境温湿度感知系统、光源系统以及统一管理平台系统八个子系统组成。
视频传输系统：通过集成高清影像设备，将作业现场的实时影像传输至后台，可针对性切实解决远程现场指导性难题。可灵活的实时监控与观看施工人员的作业情况。
无线通讯系统：通过厂区的无线信号作为传输载体，集成无线通讯设备，创新型的采用非蓝牙与非通信信号的方式进行相互通讯。
波段通讯系统：选用可挂载与便捷拆卸的方式，集成小型对讲机波段通讯方式，达到在无无线信号的工况下，任然具有相互通讯的功能。
定位系统：通过实际的作业环境，提供可选择的定位解决方案，将位置信息实时传输并展现在后台管理系统上。
高压预警系统：在帽内部嵌入高压感应模块，通过可调档的方式，针对各项高压环境感应与告警，提高作业施工安全系数，防止施工人员的高压误触情况，保障生命。
环境温湿度感知系统：感知处环境的温度与湿度，为施工准备与环境判别起到辅助性作用。采用数显面板，快捷读取。
光源系统：采用可调节LED高亮灯源，对特殊需要光源的环境提供照明，便于施工作业。
统一管理平台系统：管理以上所有系统的数据传回与回传处理。包括定位显示、通讯工作组、统一分发、数据与信息的储存和调用展示，以及用户管理。
智能安全帽的软件后台支持预览、参数设置、报警、录像、回放、语音对讲、抓拍，声音控制等功能。智能安全帽系统通过人员身份识别、精确定位、工作票以及各种逻辑关系相互组合，与上级公司云服务器相互关联，将生产现场采集的实时信息与数据库标准的静态要求比对分析，系统能自动辨识出安全隐患和违章行为，并及时向当事人和相关管理人员发出预警信息，帮助管理人员随时掌握生产现场动态、当事人及时纠正错误，有效预防安全生产事故的发生。
（二）智能锁具管理系统
在智能锁具管理系统投运之前，厂内数量庞大且种类繁多的钥匙，不仅带来寻找钥匙的烦恼，而且大大降低工作效率。为解决在钥匙管理方面的长期性难题，确定了将“五防”和“非五防”合并的原则，用一把钥匙控制的“一匙通”方案，最终投运了智能锁具管理系统。使用智能电子钥匙，可安全方便开启厂区内所有非五防无源锁具，使钥匙管理工作得到极大简化。在简化操作的同时，还可以实现人员出入权限管理及开锁记录管理，解决了厂站内钥匙管理的难题。
图1 智能锁具管理系统组成
智能锁具管理系统由主机、数据传输/充电座、钥匙及各类锁具组成。在主机上，详细地记录了钥匙使用人、使用时间、被操作设备等信息。运行值班人员可以对操作记录数据进行查询，可选择使用人、时间段、设备名等方式。钥匙中同时也保存操作记录追忆数据，用户无法删除。主机存贮所有锁具信息以及操作人员信息，选择生成锁具解锁序列，并发送给钥匙。同时保存钥匙上传的操作记录，用于浏览和查询。锁具信息可支持按设备类型、电气接线图以及房间地理位置分布等方式进行授权。主机上存储了所有锁具信息及使用人员信息，系统管理员可设置各操作人员的开锁范围，临时性工作任务可由运行值班人员指定开锁范围。 智能钥匙是智能锁具管理系统的专用解锁钥匙，经过授权后可开启厂站内非五防类无源锁具。钥匙可接收主机数据，具备权限管理功能，并可记录操作全过程。
在该智能钥匙管理系统中，管理员级别最高，可以对其他人员的权限进行设置和更改。系统权限包括用户管理、授权下载、锁具信息录入、查询统计、开授权票、钥匙管理、通信配置、图形管理、图形编辑、客户端管理、厂站定义等。现场运维人员根据工作票的工作地点、操作票的操作范围，将需要打开的屏柜锁具信息传输到智能钥匙，做到人员走错间隔的情况夏下柜门无法打开，有效防止人员误开屏柜造成误动设备，确保了作业人员人身安全与设备的稳定可靠运行。
（三）综合数据平台
在建设“智慧电厂”的过程中遇到的最大技术问题，在于厂内各设备子系统来源不同，各有一套自己的数据规范，导致每一个系统都无法利用其他系统的数据来实现更高级的功能。为打破各子系统间的数据融合壁垒，实现计算机监控系统和工业电视系统、门禁系统、安防系统等子系统之间的联动功能，瀑电总厂建立了以数据融合、信息联动为目的的综合数据平台。
1.计算机监控系统和工业电视 当工业电视系统接收到计算机监控系统故障告警信息时，将相应位置的摄像机图像投射到规定的显示屏上，并启动相应位置的录像。
2.门禁系统和工业电视系统 当某一门有人刷卡时，工业电视系统自动将该区域对应的摄像机图像投至中控室液晶屏上，并发出音响报警。
3.安防系统和工业电视系统 当某一区域有人穿越时，工业电视系统自动将该区域对应的摄像機图像投至中控室液晶屏上，并发出音响报警。
4.消防系统和工业电视系统 当某一区域发生火警时，自动启动工业电视系统将该区域对应摄像机图像投至中控室液晶显示屏上，同时发出音响报警。
该综合数据平台与电站监控系统典型结构一致，各安全分区的配置符合二次安全防护的要求，系统具有较好的扩展性，方便电站各系统的接入，系统对数据的处理和应用满足多系统联动功能的需求。同时，根据《电力监控系统安全防护规定》要求，在生产控制大区与管理信息大区之间采用单向安全隔离装置进行物理隔离，生产控制大区内部的安全Ⅰ区、Ⅱ区之间采用防火墙实现逻辑隔离，确保了电厂信息系统设备安全。
四、结束语
随着“智慧电厂”的全面建设，传统电厂运行管理模式将完全改变，机器人、自动化设备广泛运用，每个电厂将成为车间式、单元化管理，驻扎现场的人员逐步减少，远程监控、后方处理问题的作业环境将成为常态，运行人员的劳动力、创造力得到充分释放，大量生产运维职工扎根山沟的现状将得到根本改变，电站的安全稳定性大幅提升，创造巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]彭卫东，智慧电厂建设构想[J]，中国工程咨询，2017（01）
[2]田宁，智慧电厂顶层设计的研究[J]，燕山大学，2016（05）