火力发电厂数字化安全智能研究及关键技术

火力发电厂数字化安全智能研究及关键技术

沈林

大唐陕西发电有限公司    陕西省西安市    710065

摘要：火力发电厂作为重要的电力能源供应，发挥着关键的电力保供作用。随着科技的不断进步，火力发电厂安全数字化、智能化研究和关键技术的发展成为实现安全、高效、可持续发展的重要手段。通过引入数字化智能技术，如物联网、大数据、人工智能等，对厂区范围内存在的安全隐患和异常情况实时掌握，提高安全管理决策的科学性与准确性。

关键词：火力发电厂;数字化;安全；智能融合技术

引言

当前火力发电厂安全管理面临诸多挑战，如人员安全意识不足、人员责任落实不到位，管理存在漏洞盲区，设备故障率高、应急响应效率低等。因此，火力发电厂数字化、智能化安全研究具有重要的现实意义。通过引入安全数字化智能技术，可以实现对火力发电厂全流程的监控与管理，提高安全防范和事故处理的效率，有效降低事故发生概率，提高事前预防能力，推动火力发电厂向更加安全可靠的方向发展。

1案例分析：某火力发电厂的数字化安全智能改造

1.1背景

近年来，在火力发电行业，由于作业人员的不安全行为、物的不安全状态，造成的人身伤亡生产安全事故时有发生，对人民生命财产安全造成很大的威胁。例如西部某省的火力发电厂，在过去的生产运营中，该发电厂曾发生过一些安全事故。为了提高发电厂的安全性，决策者决定进行数字化改造，通过引入先进的技术手段，实现对发电厂全区域的实时监测与控制，以降低风险并提高安全管理水平。

1.2解决方案

基于厂内现有的数字化、信息化设备基础，将云平台、大数据、物联网、人工智能、机器人等先进技术手段与传统电力企业生产运营有机融合，构建覆盖企业全业务、全过程的数字化管控平台，精确展示生产数据、减少人工干预，打造智能、融合、安全的数字化电厂。1.预测与预警系统：采用物联网技术，基于厂区网络全覆盖，为实现无线视频监控、定位基站信源的传输、数字化智能安全管控应用提供了无线传输通道。同时借助UWB+蓝牙的定位技术、视频监控，与两票、人员资质审核、安规考试等模块联动，实现对厂区门禁、生产区域、控制室、作业现场电子围栏的准入管理及业主带班人、安全监护人的到位监督。通过AI 视频分析系统，实现对人员的不安全行为、物的不安全状态自动识别和报警。环境状态监测：将各个设备和数据分析系统连接起来，实时监测现场作业安全、违章行为、人员位置、作业环境因素等，并将数据传输到服务器，基于大数据分析和人工智能算法，建立全厂区域的运行模型，提前预测潜在的故障隐患和异常情况，并发出预警，及时采取措施干预。

1.3效果评估

一是通过实时监测和预警系统，能够及时发现并解决潜在的安全隐患，降低了事故发生的可能性。二是节约成本，自动化系统可以减少人力资源和物料的使用，提高资源利用率，从而降低运营成本。三是实现人员监控，违章自动报警，第一时间发现并纠正人的不安全行为，强化安全管控。整体而言，通过效果评估可以看出，在提升运营效率、提高安全管理水平、节约成本等方面都取得了显著的成效。这个案例表明，火力发电厂数字化安全管控的应用在提高安全性、效率和可靠性方面具有重要的意义。通过引入先进的技术手段，实现对火电厂全流程的监测和管控，提升安全防范和事故预防的能力。

2火力发电厂数字化安全智能关键技术

2.1高风险区域预防与监测

1.通过AI视频分析，能充分利用现场已有的前端视频监控+后台AI算法，以视觉AI巡查代替人工巡查，自动识别生产现场人员的违规行为、环境的不安全因素，如人员违章、跌倒、玩手机、区域入侵、高空抛物等，并进行拍照留证、告警信息推送，解决生产现场高风险作业多、人力视频检查效率低难度大等问题，实现高风险视频全员、全方位、全过程实时自动监控。

2.利用无线定位技术、人脸识别、电子围栏、三维建模等先进技术，融合两票作业、人员准入等流程，通过大数据平台，建立作业数据分析模型，降低现场作业因执行不到位、人员麻痹、偷懒、侥幸等因素造成的设备和人员安全事故。

3.对重点作业区域设置电子围栏，进行实时监测，通过视频智能分析自动捕捉非法闯入并实时报警，实现对生产人员可视化管理，尤其是生产现场作业人员轨迹管理、准入管理，一旦误入非授权区域，触发定位终端报警，保证生产现场安全、有序管理。

2.2数据安全与防护

1.数据加密和访问控制：对全厂的数据进行加密和安全访问控制，防止未经授权的人员获取敏感信息，确保数据的安全。2.网络安全与防火墙：建立完善的网络安全体系，通过安全设备和防火墙等措施，阻止恶意攻击和病毒入侵，保护全厂的数据安全。3.数据备份与恢复：建立定期备份和紧急恢复机制，确保数据能够在系统故障、恶意攻击或其他灾难事件发生时快速恢复。同时，备份数据应存储在安全可靠的地方，例如分布式存储系统或网络云服务。4.强密码和身份验证：要求所有用户使用强密码，并定期更改密码，以减少风险。另外，采用多因素身份验证可以提高账户的安全性，确保只有授权人员能够访问敏感数据。5.数据分类和权限管理：根据数据的敏感程度和访问需求进行分类，并为每个用户或用户组设置相应的访问权限。通过精细的权限管理，确保只有需要访问特定数据的人员才能够获取并操作。

2.3数字化智能安全系统对人的安全防控

安全防控策略具有以下几个方面的作用：1.实时监测和预警：利用安全智能化系统，可以实时监测厂区内各区域的安全生产情况，同时通过数据分析和智能算法，可以实现对潜在风险的预警。这为工作人员提供了及时的安全信息，使其能够迅速采取行动来减轻或消除潜在的危险。2.自动化控制和操作：通过引入自动化控制系统，可以实现对火力发电厂各个环节的自动化管理。这样可以减少人为操作带来的风险，降低事故发生的可能性。自动化控制还可以提高生产效率，使员工从危险的环境中解脱出来，减少事故风险。3.数据分析和决策支持：数字化智能系统能够收集和分析大量的安全数据，通过数据挖掘和模型库建立，可以发现潜在的安全隐患和事故模式，提供对应的风险评估和决策支持。有助于管理层制定科学的安全措施和预防策略，为员工提供更加安全的工作环境。4.警报和紧急响应：安全智能化系统配备报警设备和应急响应机制，一旦发现异常情况或危险事件，系统可以实时发出警报信号，并触发相应的应急响应措施。有助于迅速组织疏散和事故处置，保障员工的生命安全。5.远程监控和远程操作：通过安全智能化系统，对全厂的安全状况可以进行远程监控和远程操作。这对于有风险的环境或高温高压等特殊工况下的操作人员来说，可以减少其直接暴露在危险环境中的时间和风险，更好地保护其安全。

结束语

火力发电厂数字化安全智能研究是实现火力发电行业可持续发展的重要一环。通过运用智能传感、AI运算、数据挖掘和决策支持等技术手段，可以提高日常的生产安全性和管理水平，确保电力供应的可靠性。未来，需要加强相关科研机构和企业之间的合作，持续推进数字化安全智能技术的创新和应用，努力构建更加安全可靠的工作环境，为行业发展做出积极贡献。

参考文献

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