一種密閉空間智能管理系統(tǒng)研發(fā)

楊偉坡 趙亞康 王志楠

[摘? ? 要]密閉空間作業(yè)管理是水電站檢修作業(yè)風險管控中的重中之重。文章總結了傳統(tǒng)的密閉空間管理中的痛點，詳細介紹了一種密閉空間智能管理系統(tǒng)的研發(fā)成果，為行業(yè)內其他公司在密閉空間管理提供建議。

[關鍵詞]密閉空間;智能管理

[中圖分類號]TM73 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）10–00–02

Development of an Intelligent Management System for Confined Space

Yang Wei-po，Zhao Ya-kang，Wang Zhi-nan

[Abstract]Confined space operation management is the top priority in the risk control of hydropower station maintenance operation. This paper summarizes the pain points in the traditional confined space management， and introduces in detail the research and development results of an intelligent confined space management system， so as to provide suggestions for other companies in the industry.

[Keywords]confined space; intelligent management

密閉空間指與外界相對隔離，進出口受限，自然通風不良，易造成有毒有害、易燃易爆物質聚集或氧含量不足的有限空間。

抽水蓄能水電站中電動發(fā)電機風洞、蝸殼、尾水管等區(qū)域屬于密閉空間。為了避免發(fā)生密閉空間中遺留人員、物品造成人員傷亡或者設備損毀事件的發(fā)生，各發(fā)電公司針對密閉空間制定了一系列管理制度。要求主要有：嚴禁與作業(yè)無關人員進入密閉空間，作業(yè)人員在進入密閉空間前，須取出手表、鑰匙、工牌、項鏈等與工作無關的個人物品，嚴禁將其帶入作業(yè)區(qū);作業(yè)人員進、出密閉空間必須在專用的登記表上自行履行登記手續(xù)，不得由他人或代他人登記。除作業(yè)必須的工器具、個人防護用品與物料外，嚴禁將與工作無關的物件、物料帶入密閉空間內，帶入的工器具與物料需由帶入人在專用的登記表上逐一記錄帶入時間、工器具與物料名稱、數(shù)量。

1 傳統(tǒng)的密閉空間管理方法介紹

目前密閉空間進出登記主要是通過密閉空間專職監(jiān)護由進出人員進行紙質登記，登記表見表1。以每次機組小修為例，檢修工期為16d，人員進出風洞頻繁高達600人次，帶入工具及耗材種類繁多至少有30種。由于人員進出頻繁及進出物品種類、數(shù)量繁多，且同一個工具或耗材可能由不同的人帶出，導致密閉空間統(tǒng)計工作非常困難，無法快速清晰了解到工器具及耗材的帶入、帶出情況，在人員集中進入時，紙質登記效率非常低。同時密閉空間監(jiān)護人的責任心直接影響管理的質量。曾多次發(fā)生密閉空間監(jiān)護人履責不到位導致人員遺留電動發(fā)電機風洞，甚至發(fā)生人員傷亡事故。

2 密閉空間智能管理系統(tǒng)介紹

為解決傳統(tǒng)的密閉空間管理的痛點，通過組織技術人員進行攻關，成功開發(fā)出一套檢修密閉空間智能管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過人臉識別、RFID識別技術、自助登記及閉鎖報警等技術，實現(xiàn)密閉空間進出人員、工器具及耗材的信息登記、統(tǒng)計，大大提高密閉空間登記工作的效率、準確性以及信息化水平。

密閉空間人員進出管理方面，采用高清人臉識別攝像頭采集并識別。增加授權管理，非授權的工作人員進入時，系統(tǒng)發(fā)出報警，防止人員誤入;統(tǒng)計信息不僅可以在現(xiàn)地顯示屏上顯示而且可以自動同步到系統(tǒng)服務器上，方便多層管理人員進行查看。在密閉空間進人門封閉時，若人員、物品遺留時，系統(tǒng)閉鎖功能生效，及時發(fā)出現(xiàn)地聲光報警進行提醒，降低人員、工器具遺留導致人員傷亡或者設備嚴重損壞的風險。

密閉空間管理系統(tǒng)主要由現(xiàn)地裝置及遠方服務器兩大部分組成。現(xiàn)地裝置主要實現(xiàn)人員、工器具及耗材的登記與現(xiàn)地展示作用，主要由立式工業(yè)計算機、人臉識別高清攝像頭、RFID識別器、網(wǎng)絡交換機等設備組成。遠方服務器主要進行存儲數(shù)據(jù)，并向遠端的用戶提供瀏覽服務。系統(tǒng)主要功能見圖1。

關于人員進出檢修密閉空間登記的功能實現(xiàn)，采用人臉識別技術。人臉識別，是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部識別的一系列相關技術。開工前，管理員登錄系統(tǒng)對進人檢修密閉空間的人員進行面部掃描存儲至服務器的數(shù)據(jù)庫并授權;工作人員需要進出時，安裝在密閉空間門口處的人臉識別裝置會自動進行識別，并統(tǒng)計數(shù)據(jù)在設置在密閉空間門口處現(xiàn)場顯示;當未授權的人員強行進入時，系統(tǒng)會發(fā)出提示。

關于工器具進出檢修密閉空間登記功能的實現(xiàn)，采用RFID技術。RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，它是一種非接觸式的自動識別技術。通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境，此外，RFID 技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽。首先在工器具上粘貼RFID識別標簽，為防標簽具有防水、防油、耐磨、可多次讀寫功能，標簽尺寸與形式根據(jù)不同規(guī)格的工器具進選擇，為防止標簽脫落，可使用特殊強力膠帶進行包裹。在工器具需要進出檢修密閉空間時，放置在門口的RFID識別數(shù)據(jù)采集傳感器會自動、大批量識別，并將統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示在設置在密閉空間門口處的工業(yè)顯示屏上。

關于耗材進出檢修密閉空間登記功能的實現(xiàn)，采用自助進行電子登記。首先在管理系統(tǒng)中建立耗材名稱、圖像的數(shù)據(jù)庫。當耗材需要進出時，攜帶人員在設置在門口的觸摸屏上進行選擇相應的選項并輸入數(shù)量。系統(tǒng)會自動對錄入信息進行分析匯總，并將統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示在設置在密閉空間門口處的工業(yè)顯示屏上。登記的全過程系統(tǒng)自動進行錄像監(jiān)控。

關于人員物品遺留及時發(fā)出報警功能的實現(xiàn)，主要通過臨時安裝在在密閉空間門上的觸發(fā)器完成，當密閉空間門封閉時，觸發(fā)器閉合并發(fā)信號給計算機，系統(tǒng)自動檢查功能生效，若系統(tǒng)檢查發(fā)現(xiàn)密閉空間有遺留人員或物品會及時發(fā)出報警信號。

人員、工器具、耗材的統(tǒng)計信息以及錄像信息通過網(wǎng)絡存儲在公司的服務器中。管理人員登錄PC端或者手機端軟件可以隨時進行查看。

3 密閉空間智能管理系統(tǒng)的優(yōu)勢

利用人臉識別管控進入密閉空間的人員權限、登記進出密閉空間的人員信息。未經(jīng)授權的人員進入時，系統(tǒng)發(fā)出報警，防止。運用RFID技術快速識別、登記進出密閉空間的工器具。密閉空間內的人員、工器具、耗材的信息能夠實現(xiàn)高效地管理。同時可以通過網(wǎng)絡實時傳輸至遠方，提高管理效力。在密閉空間封閉時，若有人員、物品遺留，系統(tǒng)發(fā)出報警，很大程度上避免了人為失誤導致設備損壞或人員傷亡的嚴重后果。

密閉空間智能管理系統(tǒng)可以將人員登記耗時由30s減小至5s左右;工器具、耗材帶出登記時不用在大量記錄中查找，單個工器具登記平均耗時由15s減小至2s左右。當人員、工器具集中進出時優(yōu)勢非常明顯。

4 結語

密閉空間智能管理系統(tǒng)充分利用人臉識別技術、射頻識別技術解決了密閉空間管理的痛點，提高了安全生產(chǎn)的管理水平。事實證明將新興技術與傳統(tǒng)的電力安全管理深度融合是提升管理水平的催化劑。

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