基于智能識別的火電廠安防一體化系統(tǒng)分析

摘要：智能時代背景下，火電廠智能安防活動如火如荼地開展。為提高火電廠智能安全防控水平，應(yīng)對傳統(tǒng)安防方法進行升級、創(chuàng)新，順應(yīng)智能時代趨勢，并根據(jù)新時期火電廠安全管理要求，應(yīng)用安防一體化系統(tǒng)?；诖耍陀^分析智能識別技術(shù)，掌握火電廠安全防護的必要性，探究基于智能識別的火電廠安防一體化系統(tǒng)，從概述、功能模塊、建設(shè)方案、系統(tǒng)實踐四方面切入，旨在為相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：智能識別火電廠安防一體化系統(tǒng)安全防護

中圖分類號：TM621.2

AnalysisofIntegratedSecuritySystemofThermalPowerPlantsBasedonIntelligentRecognition

QINZihang

WangtingPowerGenerationBranch，ShanghaiHuadianElectricPowerDevelopmentCo.，Ltd.，Suzhou，JiangsuProvince，215000China

Abstract：Inthecontextoftheintelligentera，intelligentsecurityactivitiesinthermalpowerplantsarebeingcarriedoutvigorously.Inordertoimprovethelevelofintelligentsecuritypreventionandcontrolinthermalpowerplants，traditionalsecuritymethodsshouldbeupgradedandinnovated，followthetrendoftheintelligentera，andapplyanintegratedsecuritysysteminaccordancewiththesafetymanagementrequirementsofthermalpowerplantsinthenewera.Basedonthis，itisnecessarytoobjectivelyanalyzeintelligentrecognitiontechnology，graspthenecessityofsecurityprotectioninthermalpowerplants，exploretheintegratedsecuritysystemofthermalpowerplantsbasedonintelligentrecognition，andstartingfromfouraspects：overview，functionalmodules，constructionplan，andsystempractice，aimingtoprovidereferenceforrelevantpersonnel.

KeyWords：Intelligentrecognition;Thermalpowerplant;Securityintegratedsystem;Securityprotection

近年來，火電廠內(nèi)部安防系統(tǒng)應(yīng)用逐漸增多，這為火電廠安全管理提供了可靠性保障。當前，基于智能識別深入探究火電廠安防一體化系統(tǒng)，為信息技術(shù)與安防實踐結(jié)合提供條件，在系統(tǒng)的輔助下推動火電廠安防工作邁上新臺階?？梢姡撜擃}具有探究的現(xiàn)實意義，內(nèi)容闡述如下。

1智能識別技術(shù)概述

智能識別技術(shù)由二維碼技術(shù)、射頻識別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成，這3種智能識別技術(shù)的功能、用途存在差異[1]。二維碼技術(shù)是使用特定幾何圖形在平面分布的黑白相間圖形來記錄數(shù)據(jù)信息的編碼方式，這項技術(shù)以生成二維碼標簽的形式進行信息識別，并生成檔案，為智能管理提供可靠的技術(shù)支持；射頻識別技術(shù)指自動識別讀取標簽信息，并將信息輸送到智能化控制系統(tǒng)，全程自動化記錄并存儲，為管理決策調(diào)整提供依據(jù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的自動識別技術(shù)，以計算機算法、數(shù)學(xué)模型為載體，自動識別、分類神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。

由上述內(nèi)容可知，智能識別具有智能化、自動化的特征，主要以先進技術(shù)及設(shè)備為支撐，其應(yīng)用范圍廣、識別速度快，能夠彌補人工識別的不足，具有低成本、高效率、高準確性的優(yōu)勢。智能識別用于火電廠安防管理，有利于提升安全防護水平，推動火電廠穩(wěn)定運行[2]。

2火電廠安全防護的必要性

2.1安全問題

火電廠運行過程中，因火力發(fā)電的特殊性，存在火災(zāi)爆炸、電氣設(shè)備故障、人為操作失誤等安全風險，因為火電廠工作期間會產(chǎn)生較多易燃氣體，一旦易燃氣體泄漏，極易發(fā)生爆炸，從而引發(fā)火災(zāi)；火電廠電氣設(shè)備數(shù)量較多，如果設(shè)備異常運行，存在短路現(xiàn)象，那么觸電事故發(fā)生率會大大提高；火電廠運轉(zhuǎn)需要員工大力參與，員工安全意識、專業(yè)水平、知識儲備、綜合素質(zhì)、工作經(jīng)驗均會影響工作行為，當員工的操作出現(xiàn)失誤，則極易引發(fā)安全事故[3]。

2.2安防意義

火電廠安全防護是指圍繞員工生命財產(chǎn)安全、設(shè)備平穩(wěn)運行而展開的系列化防護?；痣姀S工作環(huán)境具有高溫、高壓、高電的特征，危險因素較多，這對安全防護提出了較高要求[4]。基于此，要通過安全制度完善、設(shè)備維修養(yǎng)護、突發(fā)事件預(yù)防、安全培訓(xùn)、安防一體化系統(tǒng)建設(shè)等措施進行安全管理。這既能為火電廠創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，又能降低設(shè)備故障率，真正減少爆炸、火災(zāi)等危險事件。員工應(yīng)強化安全意識，堅持安全操作，對自身生命安全高度負責。當火電廠安防工作穩(wěn)步落實，一定程度上降低火電廠運營成本，提高火電廠安全管理水平，最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益雙贏。

3基于智能識別的火電廠安防一體化系統(tǒng)

火電廠大力建設(shè)安防一體化系統(tǒng)，以此提高火電廠綜合管控水平。實際上，火電廠安防系統(tǒng)的構(gòu)建及創(chuàng)新性應(yīng)用具有過程性，由最初單獨的電視監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展為當前現(xiàn)代信息技術(shù)支撐的綜合性、一體化安防系統(tǒng)，實現(xiàn)了多個系統(tǒng)在安防集成平臺的整合，為火電廠安全管理保駕護航。下面圍繞基于智能識別的安防一體化系統(tǒng)細致介紹，使系統(tǒng)應(yīng)用實踐得到理論層面指導(dǎo)。

3.1系統(tǒng)介紹

立足火電廠實際，根據(jù)國家《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》（GB50348－2004），設(shè)計智能識別為輔助的安防一體化系統(tǒng)，以新建485MW燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組智能安防一體化系統(tǒng)為例，精心設(shè)計系統(tǒng)功能模塊和配置方案，實現(xiàn)系統(tǒng)、技術(shù)、設(shè)備之間的互聯(lián)互動，滿足火電廠全天候監(jiān)測、全方位管理的安防需求，減少火電廠安全風險。

3.2功能模塊

火電廠智能識別的安防一體化系統(tǒng)由5個模塊組成，即出入口智能控制模塊、入侵報警模塊、視頻安防監(jiān)控模塊、智能巡檢模塊、人員定位模塊，如圖1所示。

3.2.1出入口智能控制模塊

火電廠出入口是安全防護的重要一環(huán)，利用出入口智能控制模塊對出入口目標智能識別，一旦發(fā)現(xiàn)可疑目標，系統(tǒng)會自動操控出入口執(zhí)行機構(gòu)啟閉的電子系統(tǒng)。實際上，出入口智能控制系統(tǒng)又被稱為門禁系統(tǒng)，具有通行、拒絕、記錄、報警4項功能，無論是車輛、人員，還是物資，都在出入口智能控制系統(tǒng)模塊的識別范圍，這是保障火電廠安全的關(guān)鍵模塊。隨著火電廠安防要求的提高以及安防內(nèi)容的增加，出入口智能控制模塊功能會動態(tài)延伸，一般在巡更系統(tǒng)輔助下擴大出入口智控范圍[5]。

3.2.2入侵報警模塊

這一模塊用于探測非法進入火電廠設(shè)防區(qū)域的行為，借助入侵探測器動態(tài)監(jiān)測入侵、盜竊、蓄意破壞等安全隱患。一旦發(fā)生異常情況，入侵報警模塊將及時傳遞報警信息，提醒相關(guān)人員提高關(guān)注度，采取相應(yīng)的處理措施。入侵報警模塊常用于火電廠外周、內(nèi)部監(jiān)視區(qū)、防護區(qū)、禁區(qū)。對于入侵探測器選用，根據(jù)火電廠安防需求從紅外入侵探測器、高壓電子脈沖探測器等多類型中選擇適合的。

3.2.3視頻安防監(jiān)控模塊

視頻安防監(jiān)控模塊以在火電廠重點區(qū)域安裝攝像頭的方式對火電廠內(nèi)外情況進行全方位、實時監(jiān)控，并將視頻圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，方便管理人員隨時查看和回放，一旦發(fā)現(xiàn)入侵問題、煙霧火光監(jiān)測問題，會針對性處理，盡快排除安全隱患。視頻安防監(jiān)控能讓工作人員通過視頻全面了解火電廠運行情況，避免作業(yè)危險的發(fā)生[6]。

3.2.4智能巡檢模塊

智能識別技術(shù)賦能火電廠機組設(shè)備智能巡檢，為遠程工作人員傳遞時效性較強的巡檢信息，使其通過信息有效分析，進一步判定火電廠電氣機組設(shè)備的故障類型、鎖定故障位置，最終針對性調(diào)控并維護故障設(shè)備，進而提高火電廠安全水平。其中，智能設(shè)備自動巡檢、識別的過程中，支持聲音提取、圖像拍攝，以此掌握火電廠現(xiàn)場實況，輔助遠程工作人員進行安全管理決策制定。

3.2.5人員定位模塊

該模塊基于智能識別對工作人員移動式監(jiān)控與管理，其中UWB超寬帶智能定位技術(shù)具有定位精度高、穿透信號強、抗干擾效果好的優(yōu)點。這一模塊的啟用，能夠大大提高員工的工作效率，還能對外來人員監(jiān)控、火災(zāi)環(huán)境中人員搜救起到幫助作用。

3.3建設(shè)方案

3.3.1安防一體化集成管理系統(tǒng)建設(shè)方案

安防一體化集成管理系統(tǒng)為子系統(tǒng)（模塊）集成提供統(tǒng)一平臺，它起到系統(tǒng)聯(lián)動、聯(lián)控作用。方案中，集成管理平臺包括管理層、控制層、執(zhí)行層。

3.3.2出入口智能控制系統(tǒng)的配置及功能要求

適用于主廠房、電子間、生產(chǎn)樓出入口的目標智能識別，系統(tǒng)配置包括電腦、控制器、服務(wù)器、讀卡器，以及電控鎖、按鈕、傳輸設(shè)備等。出入口智能控制系統(tǒng)功能包括實時監(jiān)控、記錄查詢、權(quán)限管理、報警、聯(lián)動、邏輯開門等，對于聯(lián)動功能，即火電廠火災(zāi)報警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)分別與出入口智能控制系統(tǒng)聯(lián)動，一旦出現(xiàn)火災(zāi)緊急事件，或者視頻監(jiān)控錄像給出安全提示，那么出入口智能控制系統(tǒng)會自動關(guān)閉通道，避免破壞者逃離[7]。

3.3.3入侵報警系統(tǒng)的配置及功能要求

火電廠選用高壓電子脈沖探測器這一方案，明確報警主機數(shù)量，合理設(shè)置防區(qū)。入侵報警系統(tǒng)包括主機、地址模塊等，包括布放功能、撤防功能，支持有線報警、無線報警，滿足探測、響應(yīng)、聯(lián)動基本功能要求。其中，響應(yīng)時間在2s之內(nèi)，聯(lián)動功能指入侵報警系統(tǒng)與視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動。

3.3.4視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)配置及功能要求

火電廠基于全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)進行安防監(jiān)控，配備液晶顯示器、液晶電視、監(jiān)視客戶端等，圖像信號在同一磁盤陣列存儲。監(jiān)視點分別在辦公樓、電梯間、廠區(qū)圍墻、停車場、生產(chǎn)車間等，通過單獨立桿的攝像頭進行監(jiān)控。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)支持系統(tǒng)聯(lián)動，聯(lián)動響應(yīng)時間在3s內(nèi)；支持自動切換或手動切換。

3.3.5智能巡檢方案

基于DCS系統(tǒng)部署巡檢系統(tǒng)，滿足實時監(jiān)測、追根溯源、安全分析的功能要求。

3.3.6人員定位方案

將人員定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入Webservers接口，生成人員的坐標信息、名字，接下來通過MIN系統(tǒng)讀取員工工作信息。區(qū)域視圖支持火電廠全廠人員的信息展示；詳細視圖則支持區(qū)域內(nèi)員工信息詳情展示。

3.4系統(tǒng)安防實踐

一方面，設(shè)計約束條件。面向火電廠電氣機組設(shè)備進行防控，其中管控函數(shù)如下。

式（1）中，x代表設(shè)備運行參數(shù)管控函數(shù)；

表示參數(shù)誤差；

s表示電氣設(shè)備集合；

表示設(shè)備運行由i時到j(luò)時的參數(shù)值；

表示設(shè)備運行由i時到j(luò)時的標準參數(shù)值。

由此實現(xiàn)設(shè)備運行參數(shù)誤差最小，最大程度上對火電廠進行安全防護。

另一方面，計算設(shè)備參數(shù)誤差值，并統(tǒng)計分析電氣設(shè)備無功功率。智能識別視域下，設(shè)備運行參數(shù)動態(tài)優(yōu)化，滿足火電廠安防一體化系統(tǒng)穩(wěn)定運行需要。以此降低火電廠安全事故發(fā)生率，大大提高安防水平。

4結(jié)語

火電廠安全防護的重要性不言而喻，基于智能識別建立安防一體化系統(tǒng)，通過出入口智能控制系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)等發(fā)現(xiàn)異常信息，并及時提醒工作人員做出相應(yīng)的安全管理措施，將火電廠安全風險降到最低，促進火電廠安全、穩(wěn)定運行。隨著火電廠安全防護要求細化，要動態(tài)調(diào)整安防一體化系統(tǒng)，圍繞電氣設(shè)備優(yōu)化約束條件，更好地滿足火電廠安防需求。

參考文獻

[1]韓鵬.信息化背景下火電廠安全管理措施研究[J].華東科技，2024（2）：60-62.

[2]邵旻，趙亮宇，侯偉珍.智慧電廠與常規(guī)電廠網(wǎng)絡(luò)安全防護體系比較[J].網(wǎng)絡(luò)安全和信息化，2023（7）：38-41.

[3]柳鵬飛.火電廠DCS信息安全防護系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2023，13（5）：164-166.

[4]李曉騫.智能化管控技術(shù)在火電廠安全防護中的應(yīng)用[J].電器工業(yè)，2023（2）：74-77.

[5]古棲銘，楊軍.火電廠DCS系統(tǒng)安全防護實踐[J].電工技術(shù)，2022（24）：192-194.

[6]李東峰.智能化管控技術(shù)在火電廠安全防護中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場，2021，28（11）：120-121.

[7]朱磊.火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護策略[J].數(shù)字通信世界，2021（6）：147-148.