物联网技术在电厂安全生产过程中的应用

段应涛

摘 要：物联网技术在电厂生产管理过程中的应用，可以有效提高生产安全可靠性和积极应对电力生产中的各种安全隐患问题，对于电厂而言意义重大。

关键词：电厂；物联网；安全生产；应用实践；研究

中图分类号：TM62 文献标志码：A 文章编号：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

在电厂生产过程中，各种电气设备之间相互关联，作业人员的工作任务一般都比较繁重，而且生产过程中存在着很多的安全隐患问题，加之监督管理难度相对较大，因此需加强安全生产管理。物联网技术以其自身的优势，在现代电厂生产管理过程中得以有效应用，大大提高了电厂安全生产管理效率。

1 当前电厂生产管理问题分析

近年来随着电力行业的快速发展，虽然电厂整体管理水平有所提升，但是生产过程中依然存在着安全隐患问题，不可小觑。电厂设备管理的主要目的在于监管设备运行状况，一旦发现问题可以及时解决。然而，在实践中却存在着很多的问题，比如设备间的各门锁对应一把钥匙，因钥匙数量太多而导致管理难度较大，而且每次生产作业过程中都要先找对钥匙才能开锁，不仅费时而且费力；电厂设备点巡检以及定期工作过程中，需要确保定时、定量以及保质，限定外来人员的作业时间、范围和对象，否则将可能会出现安全管理问题。值得一提的是，在检修作业及其管理工作中，采用工作票与现场安全隔离法进行安全生产管理，有利于提高检修作业安全可靠性。然而，该种方法和措施完全依赖于手段的应用方式，根本无法有效保障检修安全可靠性，问题如下：第一，设备数量较多，可能会走错间隔，以致于发生误入带电间隔安全事故；第二，安全措施无法有效的落实到位，仍然依赖于作业人员的素质和技能，一旦出现疏忽，则可能会发生漏掉安全事故，危及作业人员的安全；第三，在检修过程中，很多危险源并未得以强制隔离，可能会向检修区输送能量风险，对作业人员产生不利。

同时，电厂设备之间相互关联，而且运行作业时与电厂设备的状态以及系统运行模式和设备连接关系之间存在制约和协作方面的问题，主要的安全隐患问题如下：首先，电厂设备状态不清，特别是网门以及临时接地线等未采集实时设备，这会影响操作安全可靠性。其次，临时接地线未能得到有效的监管，误拆、漏拆以及误挂和漏挂问题较为常见；再次，压板状态没有得以实时监测，而且存在着误退、误投以及漏退和漏投等问题；最后，开关柜带电显示以及验电与网门等未能建立有效的闭锁关系，带电打开网门或者开关柜的问题屡见不鲜。

2 电厂物联网技术分析

对于电厂生产管理过程中应用的物联网技术而言，其最为重要的一个技术手段是识别。基于物联网技术的不同物间的交换，各交换物都有其独特的标识码，即代码。对于上述交换物代码而言，通常具有永久性和临时性两种类型，不可能具有多种可能性。对于物联网而言，其构成非常的复杂，实践中需在物联网原物体上布设可识别代码的装置。在当前电厂生产管理过程中，物联网技术中还具有架构功能；物联网架构中，需有提供者与有需求者，二者通过共享模式来实现资源和信息的共建与共享。电厂生产管理中的物联网技术，还具有信息数据处理功能，基于物联网技术对信息数据进行处理，可对收集到的相关数据和信息进行综合分析，并对其进行妥善处理，有利于及时调整安全管理机制，提高生产安全管理效率。

实践中利用现代移动物联网手段，基于對外界相关数据信息的接收建立实时监控网络系统。同时，通过利用传感监控网络建立辅助安监控制系统，而且能够有效实现辅助生产安全管理，提高智能化监控、判断以及管理和验证效率。对于辅助安全监管系统而言，其主要包括三个层面的内容，分别是电厂管理主机、主机服务器以及由物联网构成的子系统。具体分析如下：对于第一层而言，主要是通过厂内服务器主机接收各子系统的实时运行数据信息，比如异常情况图像和视频等；监控人员发出控制指令，比如启动风机以及空调温度调节等指令，对生产系统进行远程管控。对于第二层来说，其功能主要体现在厂内主机服务器接收传感网络监控到的数据，并且对生产系统的实际运行状态进行评估，然后综合判断异常状况，最后执行上述判断结果，从而实现各辅助安全生产系统与子系统的沟通协调，有效弥补异常状况造成的影响；同时还可以自动生成处理报告，然后上报监控指挥中心，并且接收并执行指挥中心的指令。第三层，由物联网构成的电厂各辅助生产子系统，主要包含执行用智能终端（比如自动报警设备、智能自动调节设施等）、中间节点（比如传感网络等）以及感应用传感器（比如高清摄像头等），各监控数据在节点集合并上传到控制主机服务器，然后由智能终端对处理结果进行有效执行，比如排风抽湿、调节温度以及发出告警信号等。

3 电厂生产安全管理过程中的物联网技术应用实践

物联网技术的应用，可以有效实现对电厂生产中的电力设备以及作业人员和环境条件的自动化控制，不仅可以有效控制人的行为，而且可以对电力设备的运行进行实施监控，换言之就是严格按照安全生产程序和方法，立足于具体的业务流程，从而为电厂安全生产以及安全管理提供服务。

3.1 物联网的技术应用细节

在电厂设备管理过程中，物联网技术的应用可以实现对电厂设备的身份有效标识，并且对运行状态进行跟踪和加强管理。在巡回检查中也可以应用物联网技术，实现对管理人员的巡检区域、时间和设备的准确识别与记录，然后还可以指导巡检者准确完成工作任务。在处理视频图像以及联动过程中，采用物联网技术可以有效实现对电厂设备身份、指标参数以及状态等信息的比对，准确判断出那些电力设备指标以及环境指标不达标，一旦出现超标现象和不合理的数据，则应当及时告警，第一时间通知检修者维修。同时，物联网技术还可以应用在作业人员的定位，对电厂生产过程中的重点区域以及危险场所作业的人员进行实时监控，一旦发生危险可以及时报警和准确定位，更难得是物联网技术的应用可以实现对图像数据的智能化分析，并且对各种危险行为予以判别和及时报警。值得一提的是，在危险品运输过程中可利用物联网技术手段进行动态监控，并且利用现代移动网络技术手段以及GPS和GIS等现代技术手段，对装有危险品的车辆进行实时定位，并对其行驶过程进行动态和监测，及时了解车辆周边环境并及时更新其行驶路径以及事故救援方式和路径。在门禁以及通道管理过程中，也可以采用物联网技术手段，电厂工作人员进入房门或者通道时，可对其身份进行识别以及身份验证，然后与数据库中的信息进行核对，以此来判断其有权进入该区域与否。物联网技术在电厂作业现场生产监督管理过程中也可以有效的应用，最为显著的应用表现在对工作人所在位置和区域进行准确定位，然后自动识别其安全隐患以及危险源和现场安全措施与规程等。通过手机APP自动提醒作业人员与管理人员，避免出现安全隐患和问题，以免出现不按步骤或者漏检等问题出现。在电厂设备运行检修过程中，采用物联网技术并结合作业序列，利用智能锁具以及移动设备可以有效解决误操作等问题，以此来提高操作的准确性；实践中根据检修要求，基于物联网技术+智能锁方式，可以提高多班组以及多任务作业安全可靠性。

3.2 基于物联网技术的现场作业管理

在电厂现场作业管理过程中采用物联网技术，可以提高管理效率和水平，以安全生产管理为主线，结合现阶段电厂普遍存在的各种生产管理问题提出安全生产管理方案。基于物联网的现场作业管理方案的制定，主要是利用多层分布式法以及面向对象法来实现业务功能模块的服务组件化，使作业过程管理更加的灵活和分布式部署，如下图所示。

从图1可以看出，电厂安全生产管理系统主要包括电厂门户、数据平台以及业务应用与支撑平台和安全检测设备。对于电厂门户而言，现场作业管理系统是用户提供安全认证，然后对电力设备、作业进行监管，并且对安全监测与风险管控，从而可以实现信息的共建共享以及相关业务的互通互联。业务应用及其支撑平台，建立在公共组件上，以业务组件作为主要对象，并且在ESB服务总线上实现业务组态。对于数据平台而言，安全生产管理平台上可以实现信息数据的统一管控，集成其他相关业务系统数据信息。最后是安全监测设备，其主要是建立在物联网技术应用基础之上，可以有效实现电厂电力设备身份、状态的实时监控，以此来提高电厂安全生产效率。

4 结束语

总而言之，物联网作为一种现实世界与虚拟网络可以实时交互的网络系统，以互联网为基础，又是在此基础上进行的延伸与扩展。电厂安全生产过程中，先进的物联网技术引进和应用，可以有效实现电厂生产安全监管，提高物與物之间的互联效率，以及智能化感知；同时还可以实现物与物之间的互动，即智慧化处理，大大提高了安全生产监管实效。

参考文献：

[1]张晨.物联网技术在电厂安防中的应用设计研究[J].电子测试，2017（12）.

[2]刘伟，刘世杰.基于物联网技术的电厂人员安全管理研究与应用[J].大众用电，2016（12）.