汪金禮，楊可軍，張帆，王皓，尹濤

摘 要：變電站作業(yè)安全管控要求越來(lái)越高。圍繞全面提升安全生產(chǎn)管控水平，文章創(chuàng)新性地提出了一種基于“AI+”的變電站作業(yè)人員行為管控設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)人像識(shí)別、圖像分析、視頻監(jiān)控、門(mén)禁車(chē)閘、報(bào)警、鎖控、可視對(duì)講等業(yè)務(wù)融合貫通，并基于站內(nèi)全業(yè)務(wù)一體化數(shù)據(jù)管控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用，為變電站作業(yè)人員行為管控提供高效、可靠方案，多方位打造變電站運(yùn)檢安全智能管控體系。

關(guān)鍵詞：人工智能;作業(yè)安全;行為管控

1 “AI+”的變電站作業(yè)管控

變電站作為電力傳輸?shù)闹匾?jié)點(diǎn)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。站內(nèi)設(shè)備的日常運(yùn)維、檢修、試驗(yàn)等作業(yè)是保障電網(wǎng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵手段，但是通常作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)都處于高壓帶電環(huán)境，為了保障變電站現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員生命和生產(chǎn)活動(dòng)的安全，電網(wǎng)企業(yè)出臺(tái)了一系列的安全保障措施。但是，依然有因?yàn)樽鳂I(yè)不規(guī)范導(dǎo)致的不安全事件發(fā)生，不僅電網(wǎng)生產(chǎn)安全壓力大，而且經(jīng)常給電網(wǎng)公司帶來(lái)巨大的輿論壓力。因此，萬(wàn)無(wú)一失、安全生產(chǎn)已經(jīng)成為企業(yè)最重要的訴求之一。近年來(lái)，隨著國(guó)家“大眾創(chuàng)新、萬(wàn)眾創(chuàng)業(yè)”戰(zhàn)略及人工智能（Artificial Intelligence，AI）發(fā)展規(guī)劃的實(shí)施與落地應(yīng)用，特別是在2019年國(guó)家電網(wǎng)公司創(chuàng)新性地提出“三型兩網(wǎng)、世界一流”目標(biāo)的大環(huán)境下，如何充分應(yīng)用大數(shù)據(jù)、移動(dòng)作業(yè)、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新技術(shù)，推動(dòng)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)人機(jī)交互、高效協(xié)同方面成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[1]。

圍繞全面提升安全生產(chǎn)管控水平，解決現(xiàn)有人盯人、人為主觀(guān)意愿作為安全防范主要方式的問(wèn)題，通過(guò)“智能+”手段，多方位打造變電站運(yùn)檢安全智能管控體系。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)檢作業(yè)實(shí)際情況，創(chuàng)新性地提出基于“AI+”的變電站作業(yè)管控應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人像識(shí)別、圖像分析、視頻監(jiān)控、門(mén)禁車(chē)閘、報(bào)警、鎖控、可視對(duì)講等業(yè)務(wù)融合貫通，并基于站內(nèi)全業(yè)務(wù)一體化數(shù)據(jù)管控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用。

2 方案設(shè)計(jì)

基于“AI+”的作業(yè)管控模塊功能提升的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)從出入變電站、接受工作任務(wù)到作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管控全流程認(rèn)證自動(dòng)化識(shí)別，在解放人力資源的同時(shí)有效提高工作質(zhì)量，降低誤操作風(fēng)險(xiǎn)，夯實(shí)運(yùn)檢管理基礎(chǔ)，提升智能管控水平，保障生產(chǎn)工作安全，達(dá)到運(yùn)檢管理提質(zhì)增效?；谌四樧R(shí)別技術(shù)手段，精確管控，同時(shí)配合作業(yè)流程管控功能，保障作業(yè)安全，提升工作效率。分級(jí)權(quán)限、接口開(kāi)放，不同級(jí)別變電站的權(quán)限不同，進(jìn)行分級(jí)管理[2]。基于“AI+”的作業(yè)管控整體流程如圖1所示。

基于“AI+”的作業(yè)管控流程分為3層設(shè)計(jì)：感知與接入、智能主件服務(wù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用。在感知與接入層，解析變電站作業(yè)工作票或者操作票流程，結(jié)合高清視頻、機(jī)器人、人臉識(shí)別和智能鎖控等終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源端信號(hào)和管控方式輸入。在智能主件服務(wù)層，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)所需的人臉識(shí)別、文字識(shí)別、安全周界、人員定位、安全帽、違章闖入等各類(lèi)智能分析能力設(shè)計(jì)，并結(jié)合業(yè)務(wù)流程管控，工作許可、工作違章監(jiān)管等融合分析應(yīng)用，支撐業(yè)務(wù)應(yīng)用。在應(yīng)用層通過(guò)業(yè)務(wù)流程管控、作業(yè)過(guò)程管控、可視化管理及統(tǒng)計(jì)分析等功能的實(shí)現(xiàn)，充分發(fā)揮基于“AI+”的業(yè)務(wù)應(yīng)用流程優(yōu)化，全面助力業(yè)務(wù)模式和管理模式變革[3]。

圖1 基于“AI+”的作業(yè)管控整體流程

3 應(yīng)用分析

3.1 工作許可授權(quán)

基于變電站管控系統(tǒng)工作票模塊完善升級(jí)，實(shí)現(xiàn)工作票信息實(shí)時(shí)錄入，工作票內(nèi)容中作業(yè)人員確認(rèn)、工作時(shí)間和工作內(nèi)容及作業(yè)區(qū)域/間隔拆分，并與人臉識(shí)別、智能鎖控、高清視頻與機(jī)器人、智能分析算法服務(wù)等模塊關(guān)聯(lián)，自動(dòng)形成工作票全流程的作業(yè)行為管控預(yù)案。工作許可授權(quán)流程如圖2所示。

圖2 工作許可授權(quán)

3.2 作業(yè)安全管控

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)許可后，對(duì)人員信息、工作票有效時(shí)間和工作區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管控。（1）刷臉進(jìn)入，未授權(quán)人員無(wú)法進(jìn)入相關(guān)區(qū)域工作，通過(guò)人臉識(shí)別、虛擬視頻電子周界識(shí)別確認(rèn)管控。（2）作業(yè)人員在指定時(shí)間、區(qū)域內(nèi)精準(zhǔn)管控。（3）智能鎖控，避免運(yùn)檢人員在作業(yè)區(qū)域內(nèi)誤開(kāi)機(jī)柜。按照上述3點(diǎn)要求，依托變電站智能運(yùn)檢管控系統(tǒng)作業(yè)管控模塊，提升了作業(yè)人員在規(guī)定時(shí)間到達(dá)規(guī)定區(qū)域安全管控水平，當(dāng)一切滿(mǎn)足條件后，才允許作業(yè)區(qū)域進(jìn)入正常作業(yè)狀態(tài)，并且依托算法模塊實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程的事前引導(dǎo)、事中預(yù)警和事后追溯的全過(guò)程管控[4]。作業(yè)過(guò)程的安全管控過(guò)程如圖3所示。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)安全管控

3.3 數(shù)據(jù)報(bào)表填報(bào)

數(shù)據(jù)報(bào)表在相關(guān)作業(yè)數(shù)據(jù)匯總后，形成數(shù)據(jù)報(bào)表、趨勢(shì)分析面向管理層，洞察各方面工作情況，輸出的報(bào)表包括人員到崗情況趨勢(shì)分析、車(chē)輛出入情況趨勢(shì)分析、運(yùn)檢作業(yè)數(shù)量趨勢(shì)分析、設(shè)備運(yùn)維情況趨勢(shì)分析、違章情況趨勢(shì)分析、綜合工作情況趨勢(shì)分析[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)基于“AI+”的作業(yè)管控整體流程設(shè)計(jì)創(chuàng)新了變電站人員作業(yè)行為管控的方式，本文從設(shè)計(jì)流程全面概況了站內(nèi)前端感知手段和作用、智能分析服務(wù)組件和業(yè)務(wù)需求能力，將AI技術(shù)應(yīng)用到變電站工作票/操作票生產(chǎn)作業(yè)流程管控中，“AI+”賦能變電站作業(yè)行為管控，全過(guò)程、全流程安全防護(hù)，全面提升了作業(yè)安全水平，同時(shí)釋放人力資源，提升了工作質(zhì)量和效率。

作者簡(jiǎn)介：汪金禮（1987— ），男，安徽霍邱人，高級(jí)工程師，碩士;研究方向：人工智能應(yīng)用，設(shè)備檢修運(yùn)維。

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[2]施偉，陳橋.變電站安全管理中習(xí)慣性違章的預(yù)防措施研究[J].機(jī)電信息，2018（33）：169-170.

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[5]徐廣源，曾偉華，倪修峰，等.一種無(wú)線(xiàn)互聯(lián)的變電站監(jiān)護(hù)方案設(shè)計(jì)[J].無(wú)線(xiàn)互聯(lián)科技，2019（13）：11-12.

Design of behavior control for substation operators based on “AI +”

Wang Jinli， Yang Kejun， Zhang Fan， Wang Hao， Yin Tao

（Anhui Nari Jiyuan Electric Power System Tech Co.， Ltd.， Hefei 230088， China）

Abstract：The safety and control requirements for substation operation are getting higher and higher. According to the comprehensive improvement of the safety production and control level， the article innovatively proposes a “AI +”-based management and control design of the operation personnel of the transformer station， realizes the integration of the human figure recognition， the image analysis， the video monitoring， the access control， the alarm， the lock control， the visual intercom and so on， And based on the whole-service integrated data management and control platform in the station， the related application is realized， and a high-efficiency and reliable scheme is provided for the behavior control and control of the operation personnel of the transformer station， and the intelligent control system for the transportation and detection of the transformer station is built in various directions.

Key words：artificial intelligence; safe work; behavior control