人員定位技術(shù)在國(guó)神集團(tuán)三維智能安全管理中的應(yīng)用

國(guó)家能源集團(tuán)國(guó)源電力有限公司 李建明 王朝飛

在電力需求增長(zhǎng)放緩、新能源裝機(jī)比重不斷提高的產(chǎn)業(yè)背景下，搶灘智慧電廠建設(shè)成為企業(yè)管理新的突破點(diǎn)。隨著新型傳感、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等新技術(shù)的助力，智慧電廠已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用推廣階段。智慧電廠安全先行，隨著智慧電廠建設(shè)的推廣，智能安全管控平臺(tái)建設(shè)已經(jīng)成為趨勢(shì)。

目前，國(guó)神集團(tuán)下屬12家電廠隨著智慧電廠建設(shè)的推廣，逐步建設(shè)以安全生產(chǎn)管理為中心的相關(guān)系統(tǒng)，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、兩票系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。但是由于各系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，形成信息孤島，如視頻信息無(wú)法通過(guò)其他系統(tǒng)調(diào)用，使用十分繁雜，集成管理平臺(tái)無(wú)法供管理者全面決策支持，需要先進(jìn)技術(shù)支撐的三維可視平臺(tái)做集中展現(xiàn)。因此急需建立基于風(fēng)險(xiǎn)管理的人員定位管控系統(tǒng)應(yīng)用整合相關(guān)安全信息，為管理層提供決策依據(jù)。

1 各管理系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)

結(jié)合國(guó)神集團(tuán)實(shí)際情況，充分利用人員定位技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)分析等新興技術(shù),集成門(mén)禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、兩票系統(tǒng)及國(guó)神集團(tuán)安全管控平臺(tái)。通過(guò)PC 端三維地圖軟件方式，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠安全生產(chǎn)的全方位、全天候的智能化管理。采用國(guó)神集團(tuán)的研究成果，選用定位設(shè)備包含大港電廠基于人員定位的智能安全管控研究項(xiàng)目中的定位設(shè)備，并在定位錨點(diǎn)中增加了支持WiFi、以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，使得定位錨點(diǎn)同時(shí)支持LoRa2.4G、WiFi、以太網(wǎng)三種不同的數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型，以滿足不同的網(wǎng)絡(luò)情況下不同的組網(wǎng)方式。

2 三維智能安全管理系統(tǒng)研發(fā)內(nèi)容

系統(tǒng)功能主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)定位、歷史軌跡、電子圍欄、區(qū)域管理、智能安防（視頻監(jiān)控、智能門(mén)禁）、歷史事故案例和行為分析。

實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)通過(guò)人員定位信息，結(jié)合歷史作業(yè)信息對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)、電子圍欄闖入告警、靠近告警、停留超時(shí)告警、SOS 求救告警等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常實(shí)時(shí)發(fā)生郵件反饋監(jiān)管人，提高管理的時(shí)效性，將安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低[1]；實(shí)時(shí)定位。人員通過(guò)攜帶終端設(shè)備，系統(tǒng)可通過(guò)基站實(shí)時(shí)獲取人員位置信息，被定位的人員支持按不同部門(mén)或單位分顏色進(jìn)行顯示，方便人員區(qū)分。同時(shí)支持三維上人員頂部顯示信息的配置，可選擇顯示工號(hào)或卡號(hào)。

歷史軌跡。系統(tǒng)支持通過(guò)姓名、卡號(hào)和時(shí)間搜索人員歷史活動(dòng)軌跡，軌跡熱力圖模式可通過(guò)顏色深淺顯示人員歷史位置分布情況，例如通過(guò)熱力圖模式查看和分析巡點(diǎn)檢人員哪些區(qū)域巡檢不到位、兩票工作人員是否在工作允許范圍內(nèi)工作、查看保潔人員哪些位置保潔不到位等。

電子圍欄。支持在三維可視化平臺(tái)移動(dòng)配置，支持幾種常規(guī)圖像抻拉拖拽等方式完成設(shè)置，方便快捷。電子圍欄按聯(lián)系可分為固定、臨時(shí)和自動(dòng)生成，固定設(shè)置后長(zhǎng)期生效，臨時(shí)需要設(shè)置生效時(shí)間，自動(dòng)可通過(guò)兩票等信息自動(dòng)生成對(duì)應(yīng)位置的電子圍欄，防止非作業(yè)人員闖入，作業(yè)結(jié)束后自動(dòng)關(guān)閉。電子圍欄報(bào)警支持推送至現(xiàn)場(chǎng)智能報(bào)警設(shè)備并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)智能語(yǔ)音播報(bào)提醒。圍欄授權(quán)支持黑名單和白名單兩種不同的方式，簡(jiǎn)單方便。

區(qū)域管理。按照電廠業(yè)務(wù)將整個(gè)廠區(qū)劃分為N 個(gè)作業(yè)區(qū)域，如汽機(jī)房、鍋爐、脫硫、轉(zhuǎn)運(yùn)站、煤廠等，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)支持不同顏色區(qū)別。便于重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)控，以及快速查找定位，視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)，提高管理效率。區(qū)域劃分支持三維可視化配置、區(qū)域的快速定位配置，支持多種不同類(lèi)型區(qū)域配置。

視頻監(jiān)控。通常電廠現(xiàn)場(chǎng)都具備視頻監(jiān)控系統(tǒng)，按照系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)RTSP 視頻流方式接入到三維可視化系統(tǒng)中，可支持實(shí)時(shí)/歷史視頻流的訪問(wèn)。可支持三維可視化界面上顯示攝像頭位置，通過(guò)點(diǎn)擊攝像頭的方式切換調(diào)取視頻監(jiān)控。可快速調(diào)取實(shí)時(shí)和歷史視頻。根據(jù)視頻設(shè)備位置分布到不同的區(qū)域內(nèi)，通過(guò)柱形圖進(jìn)行展示，支持查看設(shè)備詳情，支持快速定位設(shè)備，快速調(diào)取實(shí)時(shí)及歷史視頻。

智能門(mén)禁。通常電廠現(xiàn)場(chǎng)都具備視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在電廠重要位置都會(huì)按照門(mén)禁設(shè)備，本系統(tǒng)可接入聯(lián)網(wǎng)型門(mén)禁，實(shí)現(xiàn)門(mén)禁的智能盯防；歷史事故案例。學(xué)習(xí)歷史事故是安全管理的重要組成部分，本系統(tǒng)整理歸納了近兩年內(nèi)電力行業(yè)全國(guó)安全生產(chǎn)典型事故案例近300條，并進(jìn)行了深度分析和總結(jié)。用戶可根據(jù)本廠情況和集團(tuán)學(xué)習(xí)案例自己維護(hù)事故案例進(jìn)行學(xué)習(xí)，方便快捷。同時(shí)后續(xù)將對(duì)安全事故庫(kù)定期維護(hù)和更新，確保事故案例學(xué)習(xí)的時(shí)效性。

行為分析。系統(tǒng)后臺(tái)充分利用定位信息，自動(dòng)監(jiān)測(cè)和記錄各單位人員進(jìn)廠時(shí)間、出場(chǎng)時(shí)間、停留時(shí)長(zhǎng)，以及每個(gè)人進(jìn)入廠內(nèi)不同定位區(qū)域的時(shí)間和離開(kāi)時(shí)間，以及停留時(shí)長(zhǎng)。用戶可按照需要查詢(xún)?nèi)我馊藛T任意時(shí)間段進(jìn)出廠信息，以及各區(qū)域的進(jìn)出時(shí)間及停留時(shí)間。搜索時(shí)支持按不同類(lèi)型進(jìn)行查詢(xún)調(diào)取，例如按人員姓名卡號(hào)、單位、部門(mén)、區(qū)域進(jìn)行搜索查詢(xún)，同時(shí)搜索支持模糊搜索、簡(jiǎn)拼全拼搜索，簡(jiǎn)單便捷。

3 應(yīng)用效果

安全管理效率提升。以往電廠多采取安全監(jiān)管人員現(xiàn)場(chǎng)巡查的方式尋找風(fēng)險(xiǎn)隱患，由于本系統(tǒng)的出現(xiàn)，監(jiān)管人員可實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員位置[2]，以及智能重點(diǎn)盯防，同時(shí)可快速聯(lián)動(dòng)攝像頭，無(wú)需前往現(xiàn)場(chǎng)便可了解現(xiàn)場(chǎng)人員及作業(yè)分布的實(shí)際情況。平均安全監(jiān)管人員的工作效率提升50%以上。

事故分析提供可靠依據(jù)。事故發(fā)生后，以往電廠安全監(jiān)管人員需手動(dòng)逐一查看各種文字記載，零零散散查閱各種門(mén)禁日志和歷史視頻。由于本系統(tǒng)的出現(xiàn)，監(jiān)管人員直接使用本系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)智能精準(zhǔn)提供人員歷史軌跡，根據(jù)人員位置可查找附件門(mén)禁日志，事故附件歷史視頻等記錄，方便監(jiān)管人員還原事故全過(guò)程，平均分析效能提高80%以上。

有效管理到崗到位及巡點(diǎn)檢。到崗到位和巡點(diǎn)檢管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)主要在于：人員是否前往指定區(qū)域？是否達(dá)到規(guī)定時(shí)長(zhǎng)？是否有遺漏情況[3]？這些都無(wú)法查證。由于本系統(tǒng)的出現(xiàn)，無(wú)需人員記錄，系統(tǒng)可自動(dòng)記錄人員到崗到位及巡點(diǎn)檢進(jìn)出情況、停留時(shí)間、移動(dòng)軌跡，并將結(jié)果進(jìn)行梳理統(tǒng)計(jì)，可通過(guò)郵件的方式發(fā)送給相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。平均到崗到位率及巡點(diǎn)檢率提高20%，并且巡檢質(zhì)量得到穩(wěn)固提升，平均提高10%。

安全風(fēng)險(xiǎn)提前預(yù)知。根據(jù)以往安全數(shù)據(jù)的綜合梳理與統(tǒng)計(jì)分析，針對(duì)員工及外委隊(duì)伍進(jìn)行安全評(píng)估，通過(guò)歷史行為分析，智能識(shí)別鎖定重點(diǎn)監(jiān)控人，對(duì)違章行為提前告警，大大降低事故發(fā)生的概率。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合國(guó)神集團(tuán)實(shí)際情況，使用先進(jìn)技術(shù)支撐的三維可視平臺(tái)做集中展現(xiàn)。建立基于風(fēng)險(xiǎn)管理的人員定位管控系統(tǒng)應(yīng)用整合相關(guān)安全信息，有效實(shí)現(xiàn)人員實(shí)時(shí)安全監(jiān)控與風(fēng)險(xiǎn)管控，為管理層提供決策依據(jù)。