某发电有限公司厂安全无线监测决方案.doc

杭州新迪数字工程系统有限公司 新迪厂级安全无线监测系统解决方案杭州新迪数字工程系统有限公司 以有 业务代理：李先生0731-28510622 企业网页：公司地址：杭州市文二路391号西湖国际科技大厦TEL：057128025599 FAX：057128025600 12厂级安全无线监测系统解决方案目 录一、概述21.1 某电厂外来人员安全管理整体情况21.2 工业电视系统在安全管理方面存在的一些缺陷21.3 实施厂级安全无线监测系统的目标2二、厂级安全无线监测系统解决方案32.1 厂级安全无线监测系统采用的RFID技术特点32.2 新迪厂级安全无线监测系统简介32.3 解决方案硬件部分32.3.1 网络拓扑图42.3.2 安全监测区域分布图42.3.3 RFID读卡器布置图42.3.4 设备参数介绍62.4 解决方案软件部分功能82.4.1 实时监测管理82.4.2 监测数据统计和查询：102.4.3 监测数据曲线分析112.5 项目实施12一、概述1.1 某电厂外来人员安全管理整体情况某电厂一期2600MW机组于2008年9月底顺利通过168小时满负荷试运行，厂内正式员工200多人，检修工作、辅机运行工作及日常的卫生杂务工作全部外包 厂内一些重要区域如汽机房、循泵房、锅炉间等有很多重要设备带有连锁部件和运行直接挂钩，一旦有人误操作将导致停炉等重大事故产生。又如油库等区域是非常危险的地方，一旦出现误操作或有非法人员进入将有可能导致爆炸、中毒等重大事件，给人身和生产带来不必要的重大损失。目前在这些地方安装了工业电视系统进行视频监控，但因为工业电视系统主要监控的是设备而不是人，且其拍摄角度固定，并且在阴暗角落里图像就会很模糊，所以对于与人有关的非法进入、误操作等现象无法进行有效禁止，也无法有效记录某段时间内该区域内人员的进出、停留情况。当出现安全事故时，仅通过工业电视系统不能进行完整的反追溯，也无法进行相对准确的判断和分析。由于检修外包、卫生外包等让电厂里有很多外来工作人员进入，这些人员相对来说安全意识比较薄弱，常常成为影响企业安全的不确定因素。因此对这些人进行有效的安全管理至关重要。目前安全监察人员只能通过日常巡查、调看工业电视录像等方式进行管理，尚无法掌握这些人员的运行轨迹以及在重要区域的出入情况，这样很难做到安全管理到位。1.2 工业电视系统在安全管理方面存在的一些缺陷1) 图像会随距离的远近、环境光线的亮暗而发生变化，图像也可能很不清晰，甚至不能辨认；2) 视频信号无法对人员进行鉴别。当有人员进入危险区域时，视频信号无法自动识别进入人员的身份，必须由监控人员来判定； 3) 视频监控存在着一定的死角。视频信号的视角和监控范围都有一定的局限性； 4) 视频信号无法进行分析。视频信号为模拟信号，无法进行计算机分析，只能通过录像进行事故回放； 1.3 实施厂级安全无线监测系统的目标厂里希望通过厂级安全无线监测系统的实施，能够对对外来人员进行统一、规范的管理，减少安全隐患，达到以下目标：1、防止外来人员进入危险区域，能够在外来人员进入危险区域的第一时间内进行报警；2、对一些重点的生产区域进行监测，随时了解外来人员在生产区域的情况；2、对外来人员进出入生产区域的时间、次数、频率等进行分析，为安全管理工作提供第一手数据；4、事故发生后，能够通过软件的追溯，确定事故发生时在现场的外来人员，以便及时救援和排查事故原因；二、厂级安全无线监测系统解决方案2.1 厂级安全无线监测系统采用的RFID技术特点新迪厂级安全无线监测系统采用目前国际上最先进的.18芯片远距离RFID技术，特点如下：1) RFID无线网络采用2.45GHz信号传输，不会受到光线、电厂内的电磁波、距离的远近所影响，不会被设备遮挡或屏蔽，能够得到准确清晰的信息；2) RFID识别卡具有其唯一性，每张卡都有唯一的ID号，这样通过卡确定人，使人员区分成为可能；3) RFID信号不存在视频信号那么多死角；4) RFID信号为数字信号，所以能够通过软件进行多方面的管理，比如能够通过RFID数据库形成事故发生时人员分布情况表、进行辅控人员巡视情况分析等。2.2 新迪厂级安全无线监测系统简介新迪厂级安全无线监测系统是杭州新迪数字工程系统有限公司结合了通信、计算机、RFID射频技术、数据图形组态等先进技术，采用目前国际上最先进的.18芯片技术自主研发的实时安全监测管理系统，系统能够及时、准确的将各个区域外来人员、生产人员及设备的动态情况反映到监控计算机系统。使安全管理人员能够实时监控与安全相关的人、设备、区域情况，实现有效、高效的安全管理。当事故发生时，救援人员也可根据系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，设备位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。当需要进行安全反追溯时，系统可以根据用户定义的追溯条件、分析条件对某一段的历史数据自动进行分析，给出参考数据和分析结果。系统采用模块化结构设计，包括：重点区域和危险区域管理、外来人员管理模块、安全监测分析等多个功能模块组成，用户可根据自己的实际情况选择最适合于自身的模块进行组合，形成最合理的安全监控系统。2.3 解决方案硬件部分 硬件包括服务器、RFID远距离读写器、RFID识别卡、无线调制解调器、短信猫等多种设备。服务器作为软件运行平台和数据存储单元，现场设备发送数据到服务器，安全监测管理软件读取数据库的信息，经过处理后以画面或报表等直观的表现形式显示到安全管理人员面前。RFID天线能够接收RFID识别卡发出的信号，并将识别卡的详细信息通过网络发送到服务器，服务器读取数据并存储在数据库中，通过软件分析，或显示或报警。每个识别卡都有自己唯一的ID，并记录着持卡人的详细信息，做为外来人员或工作人员的身份卡，当进入天线监测范围内，读卡器就可以监测到并将标识卡的相关信息发送到相关区域内无线调制解调器，然后通过2.4Ghz的微波发送到接收端的无线调制解调器，接收端的调制解调器接入企业内部局域网。将信息存入服务器，通过软件的处理，反映给用户。服务器可连接短信猫，通过定制，将重要的安全信息发送到相关管理人员的移动电话，通过这样的方式能够最快速的发现问题解决问题，将给安全生产带来强有力的保证。对于部分MIS网络目前没有到达的RFID安全监测区域，采用先进的GPRS无线网络进行通讯，使工程施工非常方便。考虑到今后用户生产现场可能的测温需求，另外为用户定做一个可自由移动的RFID远距离读卡器（配套无线调制解调器），并配置少部分测温卡。2.3.1 网络拓扑图2.3.2 安全监测区域分布图经讨论，确定后的重点区域共有四处，分别为汽机房0米层、锅炉房0米层、循环水泵房、油库，远距离读卡器分布在各个区域中，每个区域出来连接一台无线调制解调器，为了保证信号接收的清晰和布线的方便性，接收端的无线调制解调器尽量要安装在所有监测区域的中心位置，同时方便接入网络，初步选定安装在输煤综合楼所在区域。2.3.3 RFID读卡器布置图（1）汽机房0m层 如下图所示，汽机房0m层为封闭区域，汽机房东侧中间，北侧西北角，南侧西南角有三个卷帘门，汽机房西侧两边有两个小门可以通锅炉房煤仓间，根据汽机房整体尺寸及RFID无线读卡器信号发射距离，我们在1、2、3号门位置各装一个读卡器。1#门读卡器发射距离调节为80m，角度调整为180度；2#、3#门读卡器发射距离调节为35m，角度调整为90度。（读卡器的发射距离在0100m内可调），如图所示，即可保证覆盖整个区域且不溢出。可有效的对外来人员的进出情况进行统计查询和管理。 （2）锅炉房0m层如下图所示，锅炉房为开放式区域，在2、3两处有门与汽机房相通，图中红线包围的为需要监测的区域，涵盖了锅炉房0m层的所有重要设备。在本区域监控的原则为既要有效对外来人员在本区域的进出进行监控，又要防止外来人员走到马路上时误报警。根据需要监测区域的尺寸及RFID无线读卡器信号发射距离，我们在1、2、3号位置各装一个读卡器。1#读卡器发射距离调节为7075m，角度调整为180度；2#、3#门读卡器发射距离调节为80m，角度调整为90度。如图所示，即可保证覆盖整个区域且不溢出。（3）循环泵房循环泵房为密闭区域，长约50m，宽约20m，RFID远距离读卡器装在西北角或西南角，背向马路，距离调节为5055米，角度调整为90度，即可保证覆盖整个循环泵房且无溢出。（3）油库下图中浅红色区域为油库所在区域，油库周围用铁栏杆围住，铁栏杆四面都是马路，来往人员较多，油库内油罐、输油管路、油泵房均为危险区域，RFID远距离读卡器调节距离为6570m，角度为90度，信号范围以能够最大化覆盖油罐、输油管路、油泵房进出口等区域为宜，且不溢出油库边界，以防止误报。2.3.4 设备参数介绍 RFID天线 中文名称：定向型远距离读写器 ；l 特性：序号特性名称特性说明备注1.接口支持 RS232/485/威根 26 接口 方式与上位机通讯2.识别距离有效识别距离（ 2 100米 ）可调3.识别速度200公里 / 小时以内4.防冲突性先进的防碰撞技术，支持多标签识别，多达同时识别 200 个标识的防冲突性能5.安全性加密计算与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解6.抗干扰使用频道隔离技术，多个设备互不干扰7.功率可配置微波模块工作方式，发射功率可调8.抗干扰防雷抗干扰和防雷设计，满足工业环境要求9.识别方式 为全向识别方式，无方向性要求10.工作频率 全球开放的2.4 GHz 2.4835 GHz ISM微波段，无需申请和付费11.可靠性金属铸铝后盖，可靠性更高，防水，防冲击12.开发接口 提供各种开发用接口函数13.使用温度-40 +80 14.工作寿命15年 外观： RFID 员工卡l 特点及优点：序号名称参数规格1.微波链路特性上行信号调制方式未确认通讯速率未确认下行信号调制方式未确认通讯速率未确认频率2.4 GHz 2.4835 GHz最大输出功率0 dbm天线极化垂直极化接收灵敏度-80 dbm -90 dbm位误码率10-7存储空间标准97字节，可扩充2.电气特性功耗3A （静态电流）3.5mA （工作电流）电池寿命3.0V / 750mAh锂电池（6 8年）可选10年寿命电池3.环境特性使用温度-40 +80保存温度-60 +85震动10 2000Hz 15g 三个轴自由跌落1500mm 混凝土地面，每个面各两次抗电磁干扰10V / m 0.11000M Hz AM调幅电磁外观： 2.4 解决方案软件部分功能2.4.1 实时监测管理实时监测管理包括外来人员监测、危险区域监测、危险区域安全审核等功能。 外来人员监测点击外来人员管理画面按钮，画面切换到外来人员管理画面，画面中主图是重点工作区域和重点危险区域，当外来人员进入这些区域时，系统将外来人员以图标的形式显示在画面中，并根据用户的具体资料，判断此外来人员是否合法，如果是非合法的人员进入，系统将进行声光报警，通知相关人员警戒并进行处理。点击后切换到对应的区域，查看更详细情况报警显示点击可进入具体区域，查看区域内人员情况。重点区域安全监测重点区域包括能引发重大事故的区域（如由于误操作引起连锁停炉）和比较危险的区域（如供氢站、氨站、油库等）两部分。这些区域都属于重点安全管理区域，这些区域出现安全事故将不仅影响到安全生产，有时也会对人身造成一定的伤害，所以对这些区域的安全监测非常重要。对于能引发重大事故的区域我们采用RFID无线监测系统进行安全监测，在区域内安装天线，当有携带RFID标识卡的外来工作人员进入天线监测区时，天线就可以监测到并将标识卡的相关信息发送到服务器，经过软件的处理，对这些信息进行存储，并以画面的形式显示区域内人员的个数，详细信息等。并对标识卡进行一定的级别分类，如果是非法人员进入，将进行报警，提醒安全管理人员注意并及时处理。危险区安全审核危险区安全审核模块的管理范围为厂内所有定义为危险区域的地点，当运行人员要对这些区域进行启停操作时，如果区域内有外来人员处于危险状态则可能会造成人身伤亡（例如运行人员要开启某一段输煤皮带，而这段输煤皮带上有人在打扫卫生，则就会发生人身伤亡）。用户通过使用本功能就可以对这些危险区域进行审核，清楚的了解这些危险区域所有人员的实时状况，以判断是否适合于进行相关的启停操作。2.4.2 监测数据统计和查询：统计报表下拉菜单包括：人员登记表、人员进出危险区域报表、危险区域人员进出报表等。可以通过关键词，分别以人员、时间、危险区域为单位进行查询。人员信息查询：点击人员登记表菜单，弹出人员登记表，表中记录了所有进行登记的人员，包括姓名、性别、卡号等信息，方便管理人员进行宏观的查询。人员进出危险区域报表：点击人员进出危险区域报表菜单，弹出人员进出