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文档简介
2026智慧水电厂建设方案方案六智慧水电厂安全生产管控一体化建设方案建设方案2026年10月
目录17591概述 1284901.1项目背景 1325201.2建设范围与对象 1145251.3编制依据与术语 2176631.3.1编制依据 2224031.3.2名词与术语 240431.4建设必要性 357371.4.1服务国家能源战略与数字化转型的需要 3141711.4.2提升设备与运营安全水平的需要 3114121.4.3提高生产效率与经营效益的需要 385541.4.4改善员工工作体验的需要 3285001.5建设总体思路与安排 3170302安全现状与需求分析 429612.1安全生产现状 4154202.2安全管控痛点 4193982.3功能需求清单 4106813建设原则与目标 5221753建设原则与目标 6303043.1建设原则 6296203.1.1统一规划、分步实施 6138603.1.2需求牵引、技术推动 638353.1.3数据驱动、价值导向 6301253.1.4标准规范、自主可控 6145643.2总体目标 6267583.3分阶段目标 641583.4建设总体思路 7199483.2安全管控目标 7113463.3联防联控目标 7268764安全管控体系总体架构 843194.1一体化安全平台框架 839094.2安全管控分层架构 8171074.3系统拓扑与联动 9105184.4功能总体架构 930655作业安全管控 1063925.1智慧两票 10115125.1.1工作票/操作票电子化 10276965.1.2两票冲突检测 10307985.2智能五防闭锁 1011025.3点检与缺陷闭环 10261655.4风险辨识与交底 10107526人员行为与位置管控 11288136.1人员定位系统 11153106.1.1UWB/蓝牙定位 11161946.1.2电子围栏 11326196.2智能穿戴反违章 1112496人员定位与电子围栏技术实现 1147876.3视频AI行为识别 12265626.4作业过程管控 1286057智能安防与周界防护 1334337.1门禁与出入口管理 13288307.2人脸识别与车辆管理 13151397.3周界电子围栏 1318807.4视频监控与联动报警 13181428智能消防与应急指挥 14259938.1火灾自动报警与联动 14217018.2智能视频防火 14155008.3应急指挥平台 14243708.3.1应急预案管理 14148448.3.2应急演练与仿真 14121268.4重大危险源管控 1451618.5安全管控功能三级分解 15216069建设实施方案 16203559.1分期实施计划 16214059.2实施组织与流程 16113139.3部署与上线 16256649.4测试与验收 17259519.5实施管理与里程碑 17230539.6实施风险防控 183073710保障措施与投资估算 191569110保障措施 20550010.1组织保障 201746910.2人才保障 201771310.3资金保障 201667110.4运行维护保障 20758710.3资金与投资估算 212895810.4运维保障 21
PAGE1概述1.1项目背景随着新一轮科技革命和产业变革深入推进,云计算、大数据、物联网、人工智能、5G通信等新一代信息技术与传统电力生产加速融合,发电企业数字化转型已成为推动能源革命、实现“双碳”目标、建设世界一流能源企业的重要支撑。智慧水电厂建设以数据驱动为核心,以数字化、网络化、智能化为方向,推动生产全过程“自动化、信息化、标准化、智能化”,是实现“无人值班、少人值守、集中监控、区域化检修”生产管理模式变革、提升安全经济环保运营水平的必然选择。当前水电厂在长期运行过程中,普遍存在信息系统孤岛、感知手段不足、设备状态分析依赖人工经验、运行调度决策缺少量化模型等痛点。为破解上述问题,本方案围绕智慧两票、作业与人员行为管控、电子围栏与门禁、智能安防、消防联动、应急指挥与重大危险源管控能力,统筹规划智慧水电厂建设,构建集感知、网络、平台、应用于一体的智慧化体系,全面提升水电厂的设备健康管理、安全生产管控、经济运行优化与精益管理能力。本方案在充分调研水电厂生产实际与信息化现状的基础上,对标行业先进经验,按照“统筹规划、分步实施、试点先行、逐步推广”的总体思路,提出2026—2028年智慧水电厂建设的目标、架构、功能、实施路径与保障措施,作为智慧水电厂建设的总体依据。安全生产是水电厂生产经营的底线和红线。水电厂多地处偏远山区,坝高库大、水头高、机电设备密集、作业环境复杂,一旦发生人身伤亡、设备损坏或水淹厂房等事故,不仅造成重大经济损失,还可能引发流域性、系统性风险。《中华人民共和国安全生产法》明确要求生产经营单位构建安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,推进安全生产标准化和智能化建设。传统水电厂安全管理主要依赖制度约束、人员现场监督和事后追责,存在感知不全面、预警不及时、联动不闭环等短板,难以适应新型电力系统对水电厂安全稳定运行提出的更高要求。近年来,国家相继出台《国家能源局关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》(国能发科技〔2023〕27号)和国家发展改革委、国家能源局《关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见》(国能发科技〔2025〕73号),明确提出推动人工智能在发电设备管理、灾害应急、安全管控等领域深度应用,加快建设智能水电厂、提升本质安全水平。GB/T40222-2021《智能水电厂技术导则》对智能水电厂的安全管理、设备监控与应急指挥等能力提出了系统性技术要求,国际标准IEC/IEEE63198-2775:2023《Technicalguidelinesforsmarthydroelectricpowerplant》也为智能水电厂的一体化控制与管理提供了国际技术参考。本方案作为七册建设方案中的“业务场景一:安全生产管控一体化”分册,在第2册《感知体系与5G物联网》提供的视频监控、人员定位、环境传感等感知手段,以及第3册《数字孪生与三维可视化》提供的三维场景与应急仿真能力基础上,聚焦作业安全、人员行为与位置、智能安防周界、智能消防与应急指挥四大安全管控领域,构建“可感知、可识别、可预警、可联动、可追溯”的一体化智慧安全管控体系,详见第2册《感知体系与5G物联网建设方案》和第3册《数字孪生与三维可视化建设方案》。从行业发展趋势看,国内骨干水电企业已在安全生产数字化方面开展了积极探索:部分流域水电公司构建了“1+N+X”智慧水电架构,将人员定位、视频智能分析、安防联动等安全应用纳入统一平台;大型梯级电站群开展智能自主运行实践,在少人值守条件下依靠智能化手段保障安全;多个电厂实现了上千路工业视频的集中联网和机器人巡检替代人工现场巡视。这些实践表明,以一体化平台整合分散的安全系统、以智能技术替代人工现场监督,是水电厂安全生产管控的发展方向。本方案充分吸收上述行业先进经验,结合本厂实际进行工程化设计。1.2建设范围与对象本方案建设范围覆盖水电厂水轮发电机组、主变压器、大坝及水工建筑物、辅助设备系统(油气水系统)、升压站及送出系统、厂房环境与安全管理等领域,建设对象涵盖感知终端、网络通信、数据平台、智能应用与一体化管控平台等层面。方案坚持“公共部分可复用、功能模块相对独立”的原则,各功能系统在统一平台框架下独立部署、协同联动。表1-1建设范围与对象一览表建设层面建设对象建设内容感知层机组、主变、大坝、环境、视频振动、温度、油液、水情、红外、图像等感知终端部署网络层厂区、地下厂房、库区5G专网、工业环网、边缘计算与数据传输通道平台层数据中台、算法模型数据采集汇聚、治理、存储、分析挖掘与算法服务应用层生产运行、安全、检修、调度智能监盘、故障诊断、状态检修、经济运行、安全管控等应用本分册建设对象为水电厂安全生产管控相关的作业活动、人员行为、周界安防与消防应急四大类业务场景,覆盖厂区地下厂房、地面厂房、开关站、升压站、大坝坝顶与坝后、油库、气瓶间、危化品储存间、中控室、计算机室等重点区域,以及检修作业、防洪度汛、设备消缺等典型作业过程。安全管控对象按“人、机、环、管”四个维度划分:“人”指运行、检修、外包及参观人员的位置、行为与资质;“机”指两票、五防、门禁、消防等安全设备与系统;“环”指危险区域、周界、火源、危险源等环境要素;“管”指风险辨识、作业许可、应急指挥等管理流程。安全管控对象范围如表1-4所示。表1-4安全生产管控对象与重点区域一览表管控维度重点管控对象重点区域主要风险人运行人员、检修人员、外包队伍、参观人员作业面、高压设备区、中控室误入带电间隔、无票作业、违章作业机工作票/操作票、五防闭锁、门禁、消防设施开关站、配电室、计算机室误操作、系统失效、门禁失控环危险区域、周界、火源、油化品油库、气瓶间、大坝、周界火灾、泄漏、入侵、漫坝管风险辨识、作业许可、应急指挥作业现场、应急指挥中心风险失控、应急迟缓1.3编制依据与术语1.3.1编制依据本方案编制依据主要包括国家相关政策文件、行业标准规范以及上级单位智慧电厂建设规划文件。主要依据的现行标准规范如下表所示。表1-2主要编制依据一览表标准/文件编号名称GB/T39264-2020智能水电厂一体化管控平台功能规范GB/T39324-2020智能水电厂主设备状态检修决策支撑系统技术导则GB/T39565-2020智能水电厂防汛应急指挥系统技术规范GB/T39627-2020智能水电厂智能测控装置技术规范GB/T39629-2020智能水电厂安全防护系统联动技术要求GB/T36572-2018电力监控系统网络安全防护导则GB/T38318-2019电力监控系统网络安全评估指南此外,方案还参考《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》及集团公司数字化转型智慧企业建设规划、“十四五”网信规划、智慧电厂建设三年行动等文件要求,结合水电厂生产实际编制。在原主要编制依据基础上,本分册重点补充安全生产领域的法律法规与标准规范,并参照《中华人民共和国安全生产法》关于双重预防机制、重大危险源管控和应急救援的有关要求,以及GB26860-2011《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》关于电气作业安全的基本规定,作为作业安全与两票管控的直接依据。补充的主要依据如表1-5所示。表1-5安全生产管控补充编制依据标准/文件编号或文号名称发布机关实施/发布GB/T40222-2021智能水电厂技术导则国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会2021-12实施国能发科技〔2023〕27号国家能源局关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见国家能源局2023国能发科技〔2025〕73号关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见国家发展改革委、国家能源局2025-09—中华人民共和国安全生产法(2021年修正)全国人大常委会2021-09施行GB26860-2011电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分国家标准化管理委员会2012-06实施IEC/IEEE63198-2775:2023TechnicalguidelinesforsmarthydroelectricpowerplantIEC/IEEE2023-02上述标准与文件共同构成本方案的编制依据体系。本分册中涉及的两票管理、五防闭锁、人员定位、视频智能分析、安防联动、消防应急等功能设计,均以现行有效的法律法规与标准规范为底线要求,并结合水电厂生产实际进行工程化落地。本分册在编制中特别强调与安全生产法律法规的衔接。《中华人民共和国安全生产法》确立的“安全第一、预防为主、综合治理”方针和双重预防机制要求,是本方案建设智慧安全管控体系的根本遵循;GB26860-2011《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》对电气作业的停电、验电、接地、悬挂标示牌和装设遮栏等安全技术措施作出明确规定,是智慧两票与五防闭锁功能设计的直接技术依据。本分册所有作业安全功能均以此为底线,不得突破规程要求。同时,本方案与第2册感知体系、第3册数字孪生、第5册一体化管控平台、第6册智能巡检、第7册水情调度等兄弟分册协同一致:安全管控所需的视频、定位、传感数据来自第2册,三维应急演练依赖第3册,安全事件纳入第5册统一监控视图,设备缺陷与第6册状态检修贯通,防汛应急与第7册水情调度联动。册间数据和功能接口按全厂统一标准规范,避免重复建设。1.3.2名词与术语表1-3主要术语说明术语说明智慧水电厂以数据驱动、数字孪生、智能算法为核心,实现安全、经济、环保、精益运营的水电厂数据中台对多源异构数据进行统一采集、治理、存储与分析,为上层应用提供数据服务的平台数字孪生以三维建模与实时数据驱动,构建物理电厂在数字空间的映射RCM以可靠性为中心的检修(ReliabilityCenteredMaintenance),依据风险与后果优化检修策略边缘计算在靠近感知终端的网络边缘侧进行数据采集、预处理与轻量推理的计算模式5G专网面向行业应用、可定制网络切片与低时延高可靠传输的专用5G网络智能监盘辅助运行人员对设备运行异常、故障、事故信号进行智能分析、预警与处置建议的功能结合安全生产管控业务特点,补充本专业常用术语如下表所示。表1-6安全管控专业术语说明术语说明两票工作票与操作票的合称,是电力生产保证安全的组织措施之一五防防止误分误合断路器、防止带负荷拉合隔离开关、防止带电挂接地线、防止带接地线合闸、防止误入带电间隔双重预防机制安全风险分级管控与隐患排查治理双重预防性工作机制UWB超宽带室内高精度定位技术,可实现厘米级人员与设备定位电子围栏通过定位或传感手段在数字空间划定的禁止进入区域,越界自动告警重大危险源长期或临时生产、搬运、使用或储存危险物品,且危险物品数量等于或超过临界量的单元视频AI行为识别基于计算机视觉对人员安全帽佩戴、翻越、倒地、吸烟等行为进行自动识别预警应急一张图在一张三维或二维图上集成人员位置、视频、资源、预案等应急指挥信息的可视化平台1.4建设必要性1.4.1服务国家能源战略与数字化转型的需要能源行业正处于以数字化、智能化推动绿色低碳转型的关键时期。加快智慧电厂建设,是贯彻落实国家关于能源数字化转型、新型电力系统建设部署的具体行动,有利于提升水电厂在新型电力系统中的调节能力、响应能力与保障能力,服务电力保供与新能源消纳大局。在新型电力系统建设中,水电承担着基荷调节、调频调峰和应急备用的重要作用,其安全稳定运行直接关系电网安全和电力保供。推进智慧水电厂安全生产管控一体化建设,是落实国家关于能源数字化智能化部署、推动“人工智能+能源”在发电侧落地的具体举措,有利于提升水电厂安全风险的感知、预警和处置能力,为新型电力系统提供更加安全可靠的调节资源。1.4.2提升设备与运营安全水平的需要水电厂设备结构复杂、安全运行要求高。通过全维度感知、智能诊断与风险预警,能够更早发现设备异常与安全隐患,变“被动应对”为“主动防控”,从源头提升本质安全水平,保障大坝、机组与电网运行安全。水电厂安全风险具有点多面广、隐蔽性强、耦合性高的特点。通过智能两票、五防闭锁、人员定位、视频AI行为识别、智能消防与应急指挥等手段,可将安全管理从“事后追责”前移至“事前预警、事中管控”,实现危险作业全过程受控、人员行为实时监督、安全事件秒级联动,从根本上提升本质安全水平,防范人身伤害和设备事故。1.4.3提高生产效率与经营效益的需要通过智能监盘、经济运行优化与状态检修,能够提升水资源利用效率、降低检修与运行成本、提高机组可用率与发电效益,增强水电厂市场竞争力与经营效益。安全管控智能化并非单纯增加投入,而是通过减少人工现场盯守、缩短应急响应时间、降低事故损失和保险费用,间接提升生产效率与经营效益。一体化安全平台将分散的安防、消防、两票、定位系统整合到统一门户,减少多头值守和重复投资,提升安全管理的集约化水平。1.4.4改善员工工作体验的需要通过自动化、智能化手段替代重复性、高风险人工劳动,降低一线员工劳动强度与安全风险,让员工更多从事创造性、高价值工作,提升获得感、幸福感、安全感。通过智能穿戴、人员定位和视频AI替代部分高强度、高风险的人工现场监督,使员工从重复性盯守和危险区域巡查中解放出来;同时电子围栏和反违章提醒能够在作业人员即将发生危险时主动预警,真正做到“保护员工就是保护家庭”,提升一线员工的安全感和归属感。1.5建设总体思路与安排本方案按照“总体规划、分步实施、试点先行、示范推广”的总体思路推进智慧水电厂建设。坚持一个总体架构统领,分功能领域重点突破;坚持统一平台底座,公共能力共建共享;坚持数据与业务双轮驱动,功能模块相对独立、可独立验收。建设安排遵循“先基础、后应用,先数据、后智能,先试点、后推广”的次序:第一年夯实感知网络与数据底座,第二年深化智能应用与功能集成,第三年全面建成并持续优化,形成可复制、可推广的智慧水电厂建设经验。本分册按照“业务牵引、感知先行、平台集成、智能升级”的思路组织建设:一是依托第2册已建和在建的视频、定位、传感感知网络,补齐安全管控专用感知终端;二是在第1册一体化管控平台的数据底座之上,建设安全生产管控应用模块;三是以两票、人员定位、安防联动、消防应急四条主线贯通业务闭环;四是逐步引入视频AI、风险智能辨识等智能能力,持续迭代。建设安排与全厂三年行动计划保持一致:第一年完成安全感知网络、智慧两票与五防、基础门禁定位部署;第二年完成视频AI行为识别、电子围栏与消防联动;第三年建成应急指挥平台与重大危险源智能管控,实现安全生产一体化、智能化管控目标。2安全现状与需求分析2.1安全生产现状水电厂已建立较完善的安全生产管理体系,落实两票三制、点检定修与安全教育培训等制度。但安全管控仍以制度约束与人工监督为主,对人员行为、作业过程与危险区域的实时监控不足,安全风险防控的智能化水平有待提升。从安全管理体系看,水电厂普遍已建立以安全生产责任制为核心的制度体系,落实工作票、操作票、交接班、巡回检查、设备定期试验轮换“两票三制”,开展年度两票合格率检查、安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制建设,安全生产总体处于受控状态。从安全技术手段看,水电厂已部署工业电视监控、厂区周界报警、门禁、火灾自动报警等传统安防消防系统,并在开关站、中控室、主厂房等重点区域实现视频全覆盖。但这些系统多为独立建设、各自为政,缺乏统一的联动指挥平台,视频以人工查看为主,报警信息分散在不同值班室,事件处置依赖人工判断和电话通知。从作业与人员管控看,两票办理仍以纸质或半电子化为主,签发、许可、终结各环节依赖人工核对;人员进入高压危险区域缺乏实时定位与越界管控;外包队伍流动性大、安全意识参差不齐,违章行为发现滞后,是当前安全管理最薄弱的环节之一。从双重预防机制建设看,水电厂已开展安全风险辨识分级和隐患排查治理,但风险辨识多为年度集中开展、静态维护,作业现场风险随设备状态、季节、工况动态变化,静态风险清单难以实时反映现场风险;隐患排查以人工定期检查为主,发现和处置存在时滞。数字化手段在双重预防机制中的应用尚不充分,风险数据与作业、设备数据尚未打通。从人员与外包管理看,本厂运行维护人员数量随无人值班推进逐步精简,外包检修队伍承担大量现场作业,外包人员流动频繁、安全素质参差不齐,是人身伤亡事故的高发群体。传统对外包队伍的管理主要依靠合同约束和入场教育,缺乏作业过程中的实时技术管控手段,外包违章发现滞后。从安全信息化系统看,水电厂现有两票、监控、视频、消防、门禁等系统多为分期建设,数据标准不一、平台分散,缺乏统一的安全事件汇聚和联动指挥手段。运行人员需要在多个系统之间切换查看信息,报警信息分散、容易遗漏;管理层难以在一张图上掌握全厂实时安全态势。建设一体化安全管控平台,打通各系统数据和业务,是改变这一局面的根本途径。2.2安全管控痛点一是两票执行主要靠人工把关,流程合规性与风险管控依赖人员责任心;二是人员定位与作业区域管控不足,越界、误入危险区域风险客观存在;三是视频监控以事后查看为主,缺乏实时智能识别;四是消防与应急联动不足,应急响应效率有待提升。综合现场调研,当前水电厂安全管控主要存在以下痛点:一是两票与五防联动不足,工作票安全措施落实情况难以在线核验,误操作风险依然存在;二是人员位置不可知,作业人员是否在票、是否在危险区域无法实时掌握,越界误入难以预警;三是视频“只监不智”,海量摄像头依赖人工轮巡,安全帽佩戴、违章作业、烟雾明火等异常难以实时发现;四是安防消防系统孤岛,报警后无法自动联动调阅画面、通知人员、启动处置;五是应急指挥缺少一张图,突发事件时人员位置、应急资源、预案流程分散,指挥效率不高。主要痛点与智能化提升方向如表2-1所示。表2-1安全管控痛点与智能化提升方向痛点现状智能化提升方向两票管控人工把关、半电子化两票全流程电子化、与五防和作业区域联动人员管控位置不可知、越界无预警UWB/蓝牙定位+电子围栏+智能穿戴视频应用人工轮巡、事后查看视频AI行为识别、实时预警安防消防系统孤岛、人工通知统一平台、自动联动报警应急指挥信息分散、经验指挥应急一张图、预案一键启动、三维演练从应急管理看,水电厂已编制各类应急预案并定期开展演练,但预案多为纸质文件,事件发生时指挥人员难以快速获取现场人员位置、视频和资源分布;应急演练以桌面推演和现场演练为主,受场地和安全限制难以反复开展复杂场景演练,队伍实战能力提升有限。2.3功能需求清单需要建设覆盖作业安全、人员行为、安防周界、消防应急与重大危险源的一体化安全管控体系,实现安全风险智能感知、超前预警与联动处置。围绕“作业安全、人员行为、安防周界、消防应急”四大领域,本分册梳理形成安全管控功能需求清单,明确各功能的业务目标与建设优先级,如表2-2所示。需求清单作为后续功能设计和投资估算的依据,按“高、中、低”三级标注建设优先级。表2-2安全管控功能需求清单序号功能域功能需求业务目标优先级1作业安全智慧两票电子化与冲突检测两票全过程可追溯、防误操作高2作业安全智能五防闭锁强制闭锁电气误操作高3作业安全点检与缺陷闭环设备缺陷闭环管理高4作业安全作业风险辨识与交底作业风险前置管控中5人员管控UWB/蓝牙人员定位实时掌握人员位置高6人员管控电子围栏与越界告警危险区域越界实时预警高7人员管控智能穿戴反违章未戴帽/超时/静止告警中8人员管控视频AI行为识别违章行为自动识别高9安防周界门禁与人证合一出入口授权管控高10安防周界人脸识别与车辆管理人员车辆通行管控中11安防周界周界电子围栏与入侵探测周界入侵自动报警高12消防应急火灾自动报警与联动火灾早期探测联动处置高13消防应急智能视频防火烟雾明火早期识别中14消防应急应急指挥一张图应急指挥高效协同高15消防应急重大危险源在线监控危险源超限预警中安全管控功能需求按业务价值和实施紧迫性排序,优先建设直接降低人身和设备事故风险的两票、五防、人员定位、消防联动等高优先级功能;视频AI、应急指挥等智能功能在基础感知和平台建成后实施。所有功能需求在初步设计阶段进一步细化为功能规格说明书,作为招标和验收依据。3建设原则与目标3建设原则与目标3.1建设原则3.1.1统一规划、分步实施智慧水电厂建设是一项系统性、长期性工程,必须坚持统一规划、顶层设计,在统一技术路线与标准框架下分步实施、试点先行、逐步推广,避免重复投资、重复建设。安全生产管控涉及专业多、系统多、感知终端多,必须在全厂智慧水电厂统一架构下进行顶层设计,避免各专业重复建设、平台割裂。本分册与第1册数据底座、第2册感知网络、第3册数字孪生协同规划,统一数据标准和接口规范,安全管控应用在统一平台上生长。同时按照急用先行、分步实施的原则,优先建设高优先级的两票、定位、门禁和消防联动功能,再逐步扩展智能分析和应急指挥能力。3.1.2需求牵引、技术推动以满足生产实际需求为基本出发点,坚持问题导向,切实解决安全生产与经营中的痛点难点;同时充分发挥新一代信息技术对管理和运营水平的提升作用,以技术推动业务创新与模式变革。坚持问题导向,针对水电厂两票执行、人员越界、违章作业、应急响应等真实痛点设计功能,不盲目堆砌技术;同时积极应用视频AI、UWB定位、数字孪生等成熟新技术,以技术进步带动安全管理模式从人防为主向人防、技防、智防相结合转变。3.1.3数据驱动、价值导向以数据为核心资产,通过全维度信息感知、大数据融合、智慧计算与精准预测,推动数据、技术、流程、组织协同优化,实现数据价值向生产效益与管理能力转化。以人员位置、两票流程、视频事件、报警记录等安全数据为核心资产,通过数据融合分析发现违章规律、优化作业安排、评估安全绩效,推动安全管理由经验判断向数据决策转变。所有功能均以可量化的安全绩效指标(如违章下降率、报警响应时间、隐患闭环率)作为价值衡量标准。3.1.4标准规范、自主可控遵循国家和行业标准规范,坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的安全原则;关键技术与重要信息系统优先采用自主可控、安全可靠的产品与技术路线。严格遵循GB26860-2011《电力安全工作规程》、GB/T40222-2021《智能水电厂技术导则》及电力监控系统网络安全防护相关要求,落实“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”。安全管控平台处于生产控制大区与管理信息大区交界,须按网络安全分区要求部署,关键软硬件优先采用自主可控产品,保障安全系统自身安全。3.2总体目标以“区域集控、无人值班、少人值守、智慧运维”为总体目标,构建具备“自感知、自学习、自诊断、自优化、自恢复、自演进”特征的智慧水电厂,实现安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产运营。通过智慧电厂建设,全面提升水电厂的数据能力、感知能力、组织能力、安全能力与创新能力,显著降低一线员工劳动强度,提升员工获得感、幸福感、安全感。在全厂智慧水电厂“区域集控、无人值班、少人值守、智慧运维”总体目标下,安全生产管控分册的总体目标是:建成覆盖作业、人员、安防、消防的一体化智慧安全管控平台,实现安全风险“看得见、辨得清、控得住、处置快”,事故隐患和违章行为明显下降,应急响应能力显著提升,本质安全水平达到行业先进水平。通过三年建设,实现关键作业全过程在线管控、重点区域人员实时定位、违章行为智能识别、安防消防自动联动、应急指挥一张图调度,形成“人防+技防+智防”三位一体的现代安全防控体系。3.3分阶段目标表3-1分阶段建设目标阶段目标第一阶段(第1年)完成现状调研与总体规划,建成数据底座与基础感知网络,试点建设核心智慧应用第二阶段(第2年)完善功能系统,深化数据治理与智能分析,拓展智慧应用覆盖面,形成标杆示范第三阶段(第3年)全面建成智慧水电厂体系,推广成功经验,持续优化迭代,实现运营管理全面智能化在全厂分阶段目标基础上,安全生产管控分册进一步细化各阶段安全能力建设目标,如表3-3所示。表3-3安全生产管控分阶段建设目标阶段安全能力建设目标标志性成果第一阶段两票电子化、五防联动、基础门禁与人员定位建成作业安全基础管控形成第二阶段视频AI行为识别、电子围栏、消防联动上线人员行为与安防消防智能联动第三阶段应急指挥一张图、重大危险源管控、安全大数据分析全面运行安全生产联防联控体系形成3.4建设总体思路坚持“一个平台、统一底座、多维应用、协同演进”的建设思路:以一个一体化平台为统一载体,以数据中台与算法中台为统一底座,在统一架构下建设设备智能、运行优化、安全管控、经营管理等多维应用,推动智慧水电厂能力持续演进。在建设过程中,注重处理好统一与差异、平台与专业、技术与业务、短期与长期四对关系:统一架构下保留各功能模块的专业特性;平台提供公共能力,专业应用在平台上独立生长;技术建设始终服务业务价值;以三年行动计划为牵引,实现阶段目标与长远发展相衔接。表3-2建设总体思路要点建设维度总体思路主要举措架构统一一个平台、统一底座统一技术架构、统一数据标准、统一安全体系数据驱动数据中台化、资产化统一采集治理、盘活数据资产、支撑智能应用应用牵引业务导向、价值优先聚焦安全经济运营、解决现场痛点协同演进试点示范、逐步推广三年三步走、边建设边优化边推广安全生产管控一体化建设遵循“一个平台、四条主线、N个应用”的总体思路:一个平台即一体化智慧安全管控平台;四条主线即作业安全、人员行为、安防周界、消防应急;N个应用即围绕四条主线部署的两票、五防、定位、电子围栏、视频AI、门禁、周界、消防、应急指挥等具体应用。平台统一汇聚感知数据,应用共享人员、设备、区域、事件等主数据,避免数据孤岛。在建设过程中重点处理好安全与生产、当前与长远、自主与协同三对关系:安全管控应用不能影响正常生产操作,须以不干扰生产为前提;先期部署的感知和平台要为后续智能应用预留扩展能力;安全平台与第5册一体化管控平台、第6册智能巡检平台通过标准接口协同,数据互通、界面互认,详见第5册《无人值班与一体化管控平台建设方案》。3.2安全管控目标以“风险可视、过程可控、违章可查、应急可演”为目标,建成一体化智慧安全管控平台,实现安全生产全过程数字化、智能化管控。安全管控具体量化目标包括:两票电子化率达到100%,两票合格率持续保持在99%以上;作业区域人员定位覆盖率达到重点区域100%;视频AI行为识别重点区域覆盖率达到90%以上,典型违章行为识别准确率不低于90%;周界、门禁、消防报警联动响应时间不超过10秒;一般安全隐患整改闭环率达到100%。主要量化目标如表3-4所示。表3-4安全管控量化目标指标目标值两票电子化率100%重点作业区域人员定位覆盖率100%重点区域视频AI覆盖率≥90%典型违章行为识别准确率≥90%安全报警联动响应时间≤10秒一般安全隐患整改闭环率100%3.3联防联控目标实现人员、作业、设备、环境与应急的联防联控,安全事件智能识别、自动预警、联动处置,显著提升本质安全水平。通过人员、作业、设备、环境、应急五个维度的联防联控,实现安全事件从“单点报警”向“协同处置”转变:人员越界自动联动视频弹窗并广播提醒;两票到期或超时作业自动预警;周界入侵联动灯光、视频和人员调度;火灾报警联动消防设施、疏散广播和人员定位清点;重大危险源超限联动应急响应流程。最终形成感知、分析、联动、处置、复盘的完整安全闭环,显著降低安全事件后果。通过联防联控,安全管理从事后追溯转向事前预警和事中干预:违章行为在发生瞬间被识别和制止,越界人员在进入危险区前被拦停,火灾隐患在早期被发现和处置,应急事件在黄金响应时间内得到指挥调度。最终实现安全事故起数、违章次数、应急响应时间等关键指标的持续下降,安全管理绩效可量化、可考核、可改进。4安全管控体系总体架构4.1一体化安全平台框架以一体化智慧安全管控平台为核心,集成两票、五防、人员定位、视频AI、门禁安防、消防应急等模块,形成统一的安全管控能力。安全生产管控一体化架构如图4-1所示。图4-1安全生产管控一体化架构一体化智慧安全管控平台采用“平台+应用”架构,向下对接各类安全感知终端,向上承载各类安全管控应用。平台统一提供人员主数据、设备主数据、区域模型、事件中心、消息中心、视频能力中台、地图服务等公共能力;两票、五防、定位、门禁、视频AI、消防、应急等应用以微服务方式在平台上部署,通过事件总线实现跨应用联动。平台与第1册数据底座共用统一的数据采集、治理和存储能力,安全数据作为全厂数据资产的一部分纳入统一数据中台;与第2册感知网络共用视频专网、5G专网和边缘计算节点,安全AI推理可在边缘侧完成以降低时延。平台总体框架自下而上分为感知接入层、数据汇聚层、平台能力层、业务应用层和展示层五层。一体化安全平台坚持“不重复建设、不形成新孤岛”原则:充分复用第1册数据中台、第2册网络和感知、第3册三维可视化能力,安全管控自身只建设安全业务特有的事件中心、规则引擎和联动引擎。平台对外提供标准API,与第5册一体化管控平台、第6册巡检平台、第7册水情调度平台共享数据和事件,形成全厂统一的安全态势。一体化安全平台遵循全厂统一网络安全分区部署:与生产控制直接相关的两票、五防、消防联动等功能部署于安全II区,人员定位、视频AI、门禁安防等管理类功能部署于管理信息大区,跨区数据交互经正向隔离和纵向认证装置传输,既满足安全联动业务需要,又符合电力监控系统安全防护规定。平台自身的账号、权限、审计按等保要求建设,确保安全系统本身安全可靠。4.2安全管控分层架构按“感知层(摄像头/定位/门禁/火灾探测)—平台层(安全平台/联动引擎)—应用层(两票/定位/安防/应急)”分层设计,感知设备实时采集安全信息,平台统一分析与联动,应用呈现安全管控视图。安全管控分层架构如下:感知接入层由摄像头、UWB/蓝牙定位标签与基站、门禁读卡器、人脸识别终端、车牌识别、周界振动光纤、火灾探测器、烟感温感、可燃气体探测器等组成,负责安全信息的全面采集;数据汇聚层通过边缘网关和视频专网完成多源数据接入、清洗和标准化;平台能力层提供事件管理、联动引擎、规则引擎、视频结构化、人员定位解算等公共服务;业务应用层承载两票、五防、人员管控、安防、消防、应急指挥等应用;展示层通过安全管控大屏、三维可视化和移动应用呈现。分层架构及主要内容如表4-1所示。表4-1安全管控分层架构及主要内容层级主要组成核心职责展示层安全管控大屏、三维可视化、移动APP安全态势呈现与移动处置应用层两票、五防、定位、安防、消防、应急业务安全管控平台能力层事件中心、联动引擎、规则引擎、视频中台公共能力与智能分析数据汇聚层边缘网关、数据接入、数据治理多源数据标准化汇聚感知接入层摄像头、定位、门禁、周界、消防探测器安全信息全面采集安全管控平台在数据治理上纳入全厂统一数据标准:人员、设备、区域、事件等主数据一次定义、多处复用,安全事件按统一事件模型编码分级。安全数据按生产控制大区和管理信息大区分别存储,跨区数据交互经隔离装置,既满足业务联动又符合网络安全分区要求。平台能力层提供开放的规则引擎和接口总线,新的安全应用以插件方式接入,不必改动既有系统。这种松耦合架构保证了安全管控体系可以随业务发展持续扩展,避免一次建成后难以演进。4.3系统拓扑与联动安全管控平台通过接口与监控系统、门禁、消防、视频等系统联动,安全事件触发时自动调取画面、发出告警、联动处置,形成“感知—分析—联动—处置—闭环”的完整链路。安全管控平台在系统拓扑上遵循电力监控系统安全分区要求:与生产直接相关的五防、两票、火灾报警联动部署于生产控制大区或其安全II区;门禁、视频分析、人员定位等部署于管理信息大区;跨区数据交互经正向/反向隔离装置和纵向认证完成。各系统通过统一的事件总线和API网关互联。联动逻辑采用“事件触发—规则匹配—多系统协同”模式:当某一感知源产生报警事件时,事件中心按预配置规则判断事件等级和关联关系,自动触发视频弹窗、声光报警、短信/移动推送、广播喊话、门禁放行或闭锁、消防设备动作等联动动作,并将处置过程全程记录,形成闭环。典型联动关系如表4-2所示。表4-2典型安全事件联动关系触发事件联动动作责任岗位人员越界电子围栏视频弹窗、广播提醒、推送安全员安全员周界入侵灯光警戒、视频跟踪、通知保卫保卫值班火灾报警启动消防联动、疏散广播、人员清点值长、消防值班两票超时作业推送工作负责人、预警安全员工作负责人危险源超限应急响应启动、资源调度应急指挥联动引擎是一体化安全平台的核心中枢,采用可视化规则配置方式,安全管理人员可自行定义“触发事件—条件判断—联动动作”规则,无需开发介入。规则按优先级执行,避免多事件同时报警时动作冲突;所有联动动作留痕,支持联动效果回放和规则优化。通过规则引擎,安防、消防、人员、作业各系统从“物理连通”升级为“业务协同”。4.4功能总体架构安全生产管控功能总体涵盖作业安全、人员管控、安防周界与消防应急四大能力域,功能总体架构如图4-2所示。图4-2安全生产管控功能总体架构安全生产管控功能总体涵盖作业安全、人员行为与位置、智能安防周界、智能消防与应急指挥四大能力域,每个能力域下设若干二级功能模块,二级模块再分解为可实施的三级功能点,详见8.5节安全管控功能三级分解表。四大能力域既相对独立又通过平台事件总线互联互通,共同构成本分册的功能版图。功能设计上坚持“统一门户、统一权限、统一事件”原则:所有安全应用在统一安全管控门户中按角色授权访问;所有报警事件在统一事件中心汇聚、分级、派单和闭环;所有人员、设备、区域主数据统一维护,确保各应用对同一对象的认知一致。从数据流看,安全管控平台以事件为主线贯通各应用:感知终端产生的人员位置、视频事件、报警信号统一汇入事件中心,事件中心按规则引擎判定后向相应应用和联动设备分发指令,处置结果回写事件中心形成闭环。这种“事件驱动”架构保证了各应用松耦合、可独立扩展,也为后续接入新的安全智能应用预留了标准接口。5作业安全管控5.1智慧两票实现工作票、操作票的电子化、流程化与标准化管理,强化两票签发、许可、执行、终结全过程管控。工作票、操作票是电力生产保证安全的两项核心组织措施。智慧两票在传统两票制度基础上,实现两票的在线办理、智能校验、移动执行和闭环追溯,并与五防闭锁、人员定位、视频监控深度联动,确保“票、人、地、措施”四者一致。智慧两票覆盖工作票和操作票两大类,贯通计划、签发、接收、许可、监护、执行、终结全过程。与传统纸质两票相比,智慧两票的核心进步在于:一是办理过程标准化、在线化,杜绝跳项漏项;二是系统自动进行安全措施校验和冲突检测,把好技术关;三是通过移动终端将两票内容推送到作业现场,实现现场扫码确认、监护到位、措施挂牌;四是两票数据沉淀为安全大数据,用于违章分析和作业优化。两票合格率是衡量水电厂安全管理水平的核心指标之一。智慧两票系统自动统计每张工作票、操作票的办理时长、合格率、退回原因、违章情况,形成两票合格率日报、月报和年度分析,替代传统人工每月逐票检查的方式。系统对常见不合格项(安全措施填写不全、危险点辨识不到位、工作班成员与实际不符等)自动归类,为安全教育和制度改进提供数据支撑。针对外包队伍两票管理薄弱的问题,智慧两票将外包人员统一纳入人员主数据:外包队伍入场前完成资质审核和授权,作业时使用同一套工作票流程和电子围栏权限,作业结束自动收回权限。系统对外包作业的两票合格率、违章率单独统计并对外包单位进行考核,改变以往“以包代管、包而不管”的状况。5.1.1工作票/操作票电子化两票在线办理、自动流转,集成风险辨识、安全措施与危险点预控,实现两票办理全过程可追溯。工作票电子化实现工作票的申请、签发、接收、许可、监护、延期、终结全流程线上流转,票面按标准模板结构化录入,支持检修设备、工作内容、安全措施、危险点预控、工作班成员等字段结构化存储。系统自动校验票面完整性、工作负责人资质、作业时间冲突,并将工作票与对应作业区域、人员定位标签关联。操作票电子化针对倒闸操作任务,实现操作票自动生成、模拟预演、监护执行和操作记录留痕。系统可结合一次接线图自动生成操作步骤,并与五防闭锁系统联动,操作步骤逐项解锁,未完成上一项无法进行下一项。现场运行人员通过移动终端扫码确认每一步操作,关键操作步骤拍照或录像留证。两票电子化主要功能如表5-1所示。表5-1智慧两票主要功能功能模块主要内容工作票管理申请、签发、许可、监护、延期、终结全流程在线流转操作票管理开票、模拟预演、监护执行、操作记录留痕票面校验自动校验完整性、资质、时间、安全措施移动执行现场扫码、措施挂牌、监护到位确认联动闭锁与五防、电子围栏、门禁联动统计分析两票合格率、超时率、违章情况统计两票电子化与移动作业深度融合:工作负责人在现场通过移动终端接收和确认工作票,作业过程中关键节点扫码打卡,工作班成员位置与票面对应关系实时核对。系统对两票执行全过程留痕,从开票到终结每个操作人、时间、动作均可追溯,为安全检查和事故调查提供完整证据链。5.1.2两票冲突检测建立两票冲突检测规则,对同一设备、相邻区域的工作票与操作票进行自动冲突检测,防止误操作与安全措施冲突。两票冲突检测是防止误操作和安全措施冲突的关键环节。系统基于一次接线模型和作业区域模型,自动检测同一设备、相邻间隔、上下层作业之间的冲突:如同一带电设备既在工作票中停电检修又在操作票中送电合闸、相邻作业安全措施互相影响、同一工作班在时间和地点上冲突等。检测结果在两票签发环节实时提示,严重冲突强制拦截,一般冲突提示人工确认。冲突检测规则库可配置,支持按电压等级、设备类型、作业类别设置不同冲突等级。系统同时校验工作票所列安全措施与现场实际接地线、围栏、标示牌是否一致,避免“票上有、现场无”或“现场有、票上无”的措施脱节。两票冲突检测规则示例如表5-2所示。表5-2两票冲突检测规则示例冲突类型检测规则处置方式设备冲突同一设备同时存在停电工作票与送电操作票强制拦截区域冲突相邻带电间隔作业未设隔离提示人工确认时间冲突同一工作班时间地点重叠提示警告措施冲突工作票安全措施与现场接线不一致强制核对资质冲突工作负责人/监护人无相应资质强制拦截两票冲突检测与一次设备状态实时联动:系统基于监控系统上送的设备实时变位信息,动态更新设备带电、停电、接地状态,使冲突检测建立在设备真实状态之上,而非仅依据票面填写。当现场实际状态与票面安全措施不符时,系统立即提示并禁止许可,防止“票实不符”引发的触电和误操作事故。5.2智能五防闭锁建设智能五防闭锁系统,实现防误操作强制闭锁,操作票与五防逻辑联动,杜绝电气误操作。电气误操作是电力生产恶性误操作事故的主要根源。智能五防闭锁系统以GB26860-2011《电力安全工作规程》为依据,落实“防止误分误合断路器、防止带负荷拉合隔离开关、防止带电挂(合)接地线(接地刀闸)、防止带接地线(接地刀闸)合闸、防止误入带电间隔”五防功能,实现从“提示性防误”向“强制性防误”升级。系统采用微机防误闭锁架构,由防误主机、电脑钥匙、闭锁锁具和闭锁逻辑库组成。操作票经模拟预演无误后下发电脑钥匙,运行人员现场按顺序解锁操作,每步操作闭锁钥匙核验通过后方可动作,操作完成回传。智能五防与智慧两票、监控系统联动:操作票与五防逻辑一致,监控系统设备变位与五防对位核对,发现误操作立即闭锁。五防闭锁功能要点如表5-3所示。表5-3智能五防闭锁功能要点功能项技术要求闭锁范围断路器、隔离开关、接地刀闸、网门、柜门闭锁逻辑基于一次接线模型的实时防误逻辑解锁方式电脑钥匙顺序解锁、紧急解锁双人授权对位核对与监控系统设备位置实时对位记录追溯所有解锁、操作、闭锁记录全程留痕智能五防闭锁的可靠运行依赖准确的一次设备模型和实时的设备位置对位。系统定期与监控系统进行设备位置对位核对,发现五防模拟状态与监控实际状态不一致时自动告警,防止因位置误判导致的误解锁。闭锁逻辑库随一次设备改造同步更新,由专人负责审核,任何逻辑变更双人复核后发布,防止闭锁逻辑被随意修改或短接。紧急解锁是五防系统的高风险操作。系统对紧急解锁实行严格授权:需要双人申请、值班负责人审批、全程记录解锁时间和原因,并在解锁后自动生成专项检查任务。通过技术手段确保“解锁有审批、操作有记录、事后有核查”,从制度和技术两方面杜绝违章解锁。智能五防与智慧两票、监控系统三方对位:操作票在五防系统中模拟预演生成操作步骤,五防主机将操作顺序下发电脑钥匙,监控系统实时反馈设备实际位置。三方一致时操作方可执行,任一环节不一致立即闭锁并报警。这种“票、防、控”三位一体的防误体系,从技术上杜绝了单人随意解锁和误操作。5.3点检与缺陷闭环将点检任务、设备缺陷与检修工单关联,实现设备状态、点检数据、缺陷处理与两票执行的闭环管理。点检与缺陷闭环将日常巡检、设备缺陷和检修工单与两票执行贯通,实现“发现缺陷—登记—定级—消缺—验收—销号”全过程闭环。巡检人员通过移动点检终端按路线、按标准开展现场点检,点检数据自动上传;发现缺陷时拍照、定位、定级并一键生成缺陷工单;消缺时自动关联生成工作票,消缺完成后验收销号。系统与第6册《智能巡检与设备状态检修建设方案》共享巡检任务和设备状态数据:在线监测和机器人巡检发现的异常自动转缺陷工单,人工点检数据与在线监测数据相互印证。缺陷按紧急、重大、一般分级处置,超期未闭环自动升级预警,确保设备隐患动态清零。点检缺陷闭环流程如表5-4所示。表5-4点检与缺陷闭环流程环节责任岗位主要内容点检发现点检/巡检人员移动终端按标准巡检、拍照定位缺陷登记点检人员一键登记、自动定级消缺处理检修班组生成工作票、闭环消缺验收销号运行/点检验收合格后销号闭环超期升级安全员超期未闭环自动预警点检路线和标准按设备区域和重要程度分级制定:A类设备每班点检,B类设备每日点检,C类设备每周点检。移动点检终端按路线逐项提示点检项目和标准值,点检数据与历史趋势对比,异常自动提示。点检到位情况由终端打卡和定位自动记录,杜绝“抄表式点检”“漏检”。缺陷闭环管理强调“小缺陷不过班、大缺陷不过天”。一般缺陷当日消缺,重大缺陷制定专项方案限期消除,紧急缺陷立即处理。系统对每条缺陷记录发现时间、定级、消缺措施、验收结果,自动统计缺陷高发设备和部位,为设备改造和状态检修提供输入。点检缺陷分类与处置时限如表5-6所示。表5-6设备缺陷分类与处置时限缺陷等级定义处置时限审批级别紧急缺陷威胁安全、需立即处理立即厂级重大缺陷暂不紧急、须限期消除7日内部门级一般缺陷不影响运行、计划消除当月内班组级5.4风险辨识与交底作业前自动开展作业风险辨识,生成风险预控卡与安全交底内容,实现作业风险前置管控。作业风险辨识与安全交底是作业前安全控制的关键环节。系统在工作票办理时,根据作业类型、作业区域、设备状态自动调用风险辨识库,生成作业风险分级、风险预控卡和安全交底内容,并通过移动终端推送到工作负责人和全体班组成员,电子签字确认后方可开工。风险辨识库结合作业任务(电气作业、高处作业、动火作业、有限空间作业、起重作业等)和作业环境(高压、临水、高处、通风不良等)进行风险矩阵分析,确定风险等级和控制措施。系统留存风险辨识与交底记录,作为安全检查和事故追溯依据。通过风险前置管控,把安全措施落实在作业开始之前,而不是依赖现场临时提醒。常见作业风险辨识要点如表5-5所示。表5-5常见作业风险辨识要点作业类别主要风险主要预控措施电气作业触电、误操作停电验电接地、五防闭锁、专人监护高处作业坠落、物体打击安全带、安全网、工具防坠动火作业火灾、爆炸动火票、消防器材、可燃气体检测有限空间中毒窒息通风检测、专人监护、应急装备起重作业设备伤害起重方案、警戒区、持证指挥作业风险分级管控按照红、橙、黄、蓝四级风险进行分类管理:红色(重大风险)作业由厂级管理人员现场监督,橙色(较大风险)由部门级监督,黄色和蓝色由班组级管控。系统根据风险等级自动确定监护级别和审批流程,高风险作业必须升级管控,确保风险等级与管控力度相匹配。安全交底采用电子化签字确认,工作负责人通过移动终端向全体班组成员逐条讲解风险点和预控措施,班组成员逐一电子签字后方可开工。交底记录与工作票关联留存,事后可追溯。系统还定期将同类作业的历史违章和事故案例推送给作业人员,开展案例式安全教育,提升全员风险意识。风险辨识库持续积累和动态更新:每次作业的风险辨识结果、违章记录、未遂事件均回流入库,形成本厂专属的风险案例库。系统在新作业开票时,自动匹配历史相似作业的风险和事故案例,提示工作负责人重点关注。随着数据积累,风险辨识从“通用规则”逐步进化为“本厂经验”,风险管控越来越精准。6人员行为与位置管控6.1人员定位系统建设覆盖厂房、坝区与危险区域的人员定位系统,实时掌握人员位置,为作业管控与应急管理提供支撑。人员行为与位置管控是水电厂安全生产管控的重点和难点。通过建设覆盖全厂的高精度人员定位系统,实时掌握运行、检修、外包及参观人员的位置分布和活动轨迹,是实现作业管控、越界预警、应急清点和反违章的基础。人员定位系统与两票、电子围栏、视频监控、智能穿戴、门禁等系统深度联动,构成立体化的人员安全管控网络。水电厂定位环境复杂:地下厂房钢结构密集、开关站室外开阔、坝区沿狭长廊道延伸,单一技术难以兼顾室内高精度和室外广覆盖。本方案采用UWB与蓝牙融合定位技术,室内以UWB实现厘米级定位,室外和过渡区域以蓝牙信标实现区域级定位,两类定位数据在平台融合解算,形成全厂连续的人员位置一张图。定位数据来源于第2册感知体系部署的定位基站和信标,详见第2册《感知体系与5G物联网建设方案》。人员定位系统在应急场景下具有不可替代的价值。突发事件发生时,应急指挥平台基于定位数据快速生成现场人员名单和位置分布图,辅助指挥员判断被困人员、组织疏散和清点;事故后可根据轨迹数据还原事件经过,为事故调查提供客观依据。定位数据同时与考勤、巡检管理结合,实现人员到岗到位的自动核查。针对地下厂房金属结构对无线信号的衰减和多径效应,定位基站布设经过现场电波勘测和仿真优化,标签功率和基站密度按重点区域加密、一般区域疏化的原则配置,在保证定位精度的同时控制建设成本。系统定期进行定位精度抽测,对漂移较大的区域及时优化基站参数。6.1.1UWB/蓝牙定位采用UWB/蓝牙融合定位技术,实现厘米级室内定位与区域级室外定位,支撑作业区人员管控。UWB定位通过作业人员佩戴的定位标签与部署在厂房、廊道、开关站的定位基站之间的超宽带脉冲测距,实现厘米级定位,适用于地下厂房、配电室、计算机室等室内重点区域;蓝牙信标用于室外坝顶、厂区道路等过渡区域,实现米级到区域级定位。标签集成在智能安全帽或工牌中,具备一键求救、低电量报警和脱帽检测功能。系统支持人员实时位置、历史轨迹、区域统计、考勤管理等基本功能,并可与两票联动:进入作业现场的人员必须在对应工作票工作班成员名单内,否则系统告警;作业结束未及时撤离的人员自动提醒。UWB/蓝牙定位主要技术指标如表6-1所示。表6-1UWB/蓝牙人员定位主要技术指标指标室内UWB室外蓝牙定位精度10~30厘米3~5米刷新频率1~2秒5~10秒标签续航≥7天(充电)≥6个月(电池)定位容量单基站数百标签单信标覆盖数十标签告警时延≤3秒≤10秒定位标签续航和佩戴方式影响人员接受度。智能安全帽标签与安全帽一体化设计,不增加佩戴负担;工牌标签用于办公楼和流动人员。标签低电量提前3天提醒充电,丢失标签在系统中即时挂失并定位最后位置,防止标签遗失后被冒用。定位基站和信标纳入日常巡检,掉线设备自动告警并派单维护。6.1.2电子围栏在危险区域、高压设备区、泄洪区域等设置电子围栏,人员越界自动告警并联动处置。电子围栏在数字地图上为危险区域、高压带电设备区、泄洪警戒区、油库、电缆夹层等设置禁止进入、限制进入和授权进入三类电子围栏。系统基于人员位置数据实时判断人员是否越界:未授权人员进入禁止区立即声光报警并推送安全员;授权人员在限制区超时停留自动提醒;人员聚集超过阈值自动提示现场拥挤风险。电子围栏规则与两票、门禁联动:工作票许可的作业区域自动对工作班成员开放电子围栏权限,作业结束自动收回;门禁刷卡进入区域与定位区域交叉校验,防止“刷卡进A区、人却出现在B区”。电子围栏分类与联动方式如表6-3所示。表6-3电子围栏分类与联动方式围栏类型适用区域越界联动禁止进入高压带电间隔、运行中设备区声光报警+视频弹窗+推送安全员限制进入油库、气瓶间、大坝边缘授权进入+超时提醒授权进入作业工作区与两票绑定、作业结束收回电子围栏规则可按作业票动态生成:一张工作票许可后,系统自动将票内作业区域开放给工作班成员,作业结束自动恢复禁止状态。这一机制把静态围栏与动态作业结合,既保证平时禁止无关人员进入,又不影响正常检修作业。围栏切换全程留痕,便于事后核查。6.2智能穿戴反违章为作业人员配备智能安全帽与定位标签,实时监测人员位置与状态,对违章行为(未戴安全帽、越界、超时作业等)自动识别与提醒。智能穿戴装备是人员行为管控的“最后一米”。为作业人员配备智能安全帽和智能工牌,集成UWB/蓝牙定位、一键求救、脱帽检测、静止跌倒检测、温湿度监测等功能。当检测到人员未戴安全帽、静止倒地、长时间静止、进入危险区、低电量等情况时,设备本地报警并上报平台。智能穿戴与平台联动,形成可追溯的反违章记录:未戴安全帽不仅本地提醒,同时联动附近摄像头进行视频复核,违章照片和时间地点自动归档,作为安全教育和考核依据。相比传统事后翻看视频,智能穿戴把反违章从事后追溯推进到实时干预。智能穿戴主要功能如表6-4所示。表6-4智能穿戴主要功能功能说明实时定位UWB/蓝牙双模定位、轨迹记录一键求救紧急情况下一键SOS上报位置脱帽检测未规范佩戴安全帽本地提醒并上报跌倒静止人员跌倒或长时间静止自动报警电子围栏越界本地震动/声光提醒语音对讲与管控中心双向语音智能穿戴采集的人员静止、跌倒、长时不动等数据,结合视频AI进行二次确认,避免误报。例如穿戴设备检测到人员长时间静止,系统自动调取该位置视频确认是否真的倒地,确认后立即派人员前往救援。穿戴与视频的融合既发挥穿戴随身感知的优势,又用视频提供直观证据,提升报警可信度。人员定位与电子围栏技术实现数据来源与采集人员定位数据来源于作业人员携带的UWB/蓝牙定位标签与厂区部署的定位基站,覆盖厂房、坝区与危险区域。人员定位数据由作业人员佩戴的UWB标签/智能安全帽和厂区部署的定位基站、蓝牙信标采集,经定位网关汇入人员定位平台。采集数据包括人员ID、位置坐标、时间戳、标签电量、求救信号等。定位基站沿厂房电缆夹层、母线洞、开关站、坝顶廊道布设,确保重点区域无定位盲区。数据采集遵循第2册感知体系统一时序和数据格式,详见第2册。算法与模型采用UWB/蓝牙融合定位算法,实现室内厘米级、室外区域级定位;结合电子围栏规则,对人员越界、超时停留等行为实时判定。定位解算采用UWB飞行时间测距与蓝牙指纹/到达角融合算法,结合厂区三维地图进行坐标映射和区域归属判定。越界判定采用多边形围栏规则引擎,实时计算人员位置点与围栏多边形的包含关系;长时间静止、聚集度等行为指标基于时序位置数据统计分析。模型在边缘网关完成实时解算,平台侧负责轨迹存储、统计分析和跨系统联动。功能流程定位流程为:标签定位→位置解算→区域判定→围栏越界检测→联动告警→处置记录。人员定位与电子围栏业务流程为:标签周期性上报位置→基站/信标采集→边缘网关解算坐标→区域归属与围栏规则判定→越界/异常行为识别→联动视频弹窗、广播、移动推送→处置确认与记录归档。整个流程秒级完成,确保违章和越界被及时发现和干预。接口与联动定位系统与视频监控、两票、门禁联动,越界告警自动调取画面并推送至安全管理人员。表6-2人员定位与电子围栏技术指标指标目标/要求室内定位精度厘米级定位刷新频率实时电子围栏多区域可配置联动响应秒级人员定位系统通过标准API与以下系统联动:与两票系统联动校验作业人员资质和作业范围;与视频监控联动在人员报警时自动调阅最近摄像头画面;与门禁系统交叉核验进出区域一致性;与应急指挥平台联动在突发事件时实现人员快速清点和疏散引导;与智能穿戴平台统一管理标签和人员主数据。6.3视频AI行为识别基于视频AI对人员行为进行识别,自动检测未戴安全帽、吸烟、翻越围栏、异常倒地等行为,及时预警。视频监控是水电厂安全感知的主力手段,全厂已部署工业电视摄像头数百路。本方案在不新建大量摄像头的基础上,利用既有视频资源叠加AI算法,将“只监不控”的视频系统升级为智能识别系统。视频AI部署于边缘计算节点和中心平台两级:实时性要求高的行为识别在边缘侧推理,批量分析和模型训练在中心侧完成。视频AI行为识别主要覆盖以下场景:未戴安全帽、未穿工作服、吸烟、打电话、翻越围栏、进入禁区、人员倒地、人员聚集、通道堵塞等。算法基于深度学习目标检测和行为识别模型,对视频流实时分析,识别到异常立即报警并抓拍证据图片,推送安全员。模型持续用现场误报样本迭代优化,识别准确率不断提升。视频AI识别场景如表6-5所示。表6-5视频AI行为识别主要场景识别类别具体行为处置方式个体防护未戴安全帽、未穿工作服实时提醒+抓拍留证违章行为吸烟、打电话、违规动火声光警示+推送安全员区域闯入翻越围栏、进入禁区联动电子围栏报警异常状态人员倒地、长时间静止立即派人核查环境异常通道堵塞、物品堆放工单提醒清理行业实践方面,国内大型水电企业已在工业视频基础上规模化部署视频AI和智能巡检机器人,实现重点区域行为智能识别和无人值守区域的远程监督,验证了视频AI在水电厂安全管控中的有效性。本方案结合本厂摄像头布点,优先在开关站、电缆夹层、油库、出入口等重点区域部署AI识别,逐步扩展至全厂。视频AI模型采用“边缘推理+中心训练”的持续迭代模式:边缘节点实时运行推理模型,将识别结果和误报样本回传中心平台;中心平台用现场误报、漏报样本定期再训练,形成新模型后灰度下发。模型版本管理、准确率评估、误报率统计在平台统一管理,确保算法越用越准。这一模式与第1册智慧计算与AI算法平台的模型管理能力相衔接,详见第1册《总体架构与数据底座建设方案》。视频AI部署遵循“先重点后一般”原则:优先在开关站、油库、电缆夹层、出入口、大坝廊道等高风险区域部署行为识别,再逐步扩展至一般区域。对识别要求高的场景采用高清智能球机,对大范围固定场景采用枪机加AI盒子。系统对每个识别事件留存抓拍图片和短视频片段,作为违章处理和模型优化的证据。视频AI算法部署兼顾实时性和准确率:实时性要求高的越界、倒地等场景在边缘节点毫秒级推理;行为识别、安全帽检测等在区域边缘服务器批量处理。算法模型针对水电厂实际场景(潮湿、暗光、水雾、人员穿戴工装)专门优化,降低环境因素造成的误报。系统对每个报警事件留存前后各若干秒视频片段,供值班人员复核和事后追溯。视频AI识别结果纳入违章闭环管理:识别到的违章自动生成违章记录,推送给违章人员所在班组和安全员,要求限期整改和反馈;重复违章人员自动提高安全培训等级。违章数据按月统计分析,识别高频违章时段、区域和人员,反哺安全教育和现场管理重点。通过技术手段实现违章“发现、推送、整改、分析”闭环,改变传统人工抽查覆盖面有限的问题。6.4作业过程管控将人员定位、视频监控与两票结合,对作业过程进行全过程管控,作业票未办理或措施不到位时自动限制作业区域。作业过程管控将人员定位、视频AI、两票和门禁整合,对从作业准备到终结的全过程进行闭环管控。作业开始前,系统核对工作票是否办理、安全措施是否到位、作业人员资质是否齐全、电子围栏权限是否配置;作业进行中,实时监控作业人员是否在授权区域、是否有违章行为、是否超时作业;作业结束后,核对人员是否全部撤离、临时安全措施是否恢复、工作票是否终结。当出现无票作业、人员误入未授权区域、安全措施与票面不符等情况时,系统自动限制相应门禁和作业权限,并联动现场广播和视频提示,从技术上杜绝“无票作业、超范围作业、超时作业”。作业过程管控与第5册一体化管控平台协同,将安全管控事件纳入生产运行统一监控视图,详见第5册《无人值班与一体化管控平台建设方案》。作业过程管控关键控制点如表6-6所示。表6-6作业过程管控关键控制点阶段管控要点技术手段作业前票证齐全、措施到位、资质合格两票校验+电子围栏授权作业中区域合规、无违章、不超时定位+视频AI+穿戴监测作业后人员撤离、措施恢复、票证终结定位清点+闭环验收作业过程管控形成“票、人、地、措施”四要素一致性校验:工作票(票)、作业人员定位(人)、作业区域围栏(地)、现场安全措施挂牌(措施)四者实时比对,任一要素不一致即告警。这一机制将传统依赖工作负责人自觉的现场监督,转变为系统自动的技术校验,从根本上减少无票、超范围、措施不到位作业。7智能安防与周界防护7.1门禁与出入口管理在厂房、开关站、重要机房与办公区域部署门禁系统,实现出入口授权管理与人证合一核验。门禁与出入口管理是人员进出管控的第一道防线。在厂房出入口、开关站大门、中控室、计算机室、继保室、油库等重要区域部署门禁系统,实行分级授权管理:不同岗位、不同外包队伍按权限通行不同区域,访客经登记和审批后发放临时权限。门禁与人证合一核验相结合,防止代刷卡、借卡进入。门禁系统与人员定位、视频监控、两票联动:门禁刷卡记录与定位数据交叉校验,发现异常立即报警;重要区域门长时间未关、非法闯入自动告警并联动视频;应急状态下门禁按预案自动释放或锁闭,保障疏散和应急处置。门禁分级授权方案如表7-1所示。表7-1门禁分级授权方案区域等级典型区域通行授权核心区中控室、计算机室、继保室专人授权、双人核验控制区厂房、开关站、油库岗位授权、登记进入一般区办公区、公共通道员工授权临时区访客路线临时权限、限时回收门禁系统与人员主数据、考勤、两票统一联动:员工入职自动开通权限、岗位变动自动调整区域权限、离职即时注销;访客经被访人预约审批后发放限时临时权限,离开自动失效。系统对门长时间未关、非法卡尝试、胁迫码等异常实时报警,并联动视频和保卫人员。在应急疏散场景下,门禁按预案自动释放疏散通道门锁,同时通过人员定位统计各区域人数,引导疏散和清点;在反恐防暴场景下,重要门禁可远程一键锁闭,防止无关人员进入核心区域。门禁系统因此既是日常通行管理工具,也是应急和反恐的重要技术手段。门禁系统与消防疏散联动设计:日常按授权严格管控人员进出;火警等紧急情况下,相关疏散通道门禁自动解锁,便于人员快速撤离,同时通过人员定位统计各区域人数,引导救援和清点。门禁记录与人员定位、考勤数据交叉核对,实现人员通行的可追溯和异常通行的自动发现。7.2人脸识别与车辆管理部署人脸识别与车牌识别系统,实现人员与车辆的身份认证、通行记录与黑名单管控。在主要出入口部署人脸识别闸机和访客登记系统,实现员工刷脸通行、访客预约登记、黑名单拦截。系统与人员主数据同步,员工岗位变动自动调整通行权限,离职人员权限即时注销。人脸识别同时作为视频AI的一部分,对未授权人员进入重要区域进行识别告警。在厂区大门部署车牌识别道闸系统,实现内部车辆白名单自动放行、外部车辆预约登记、危化品运输车辆重点追踪。车辆进出记录与人员、物资管理联动,对未经批准进入厂区的车辆自动拦截并通知保卫。人脸识别与车辆管理共同构成厂区“人+车”通行管控体系。人脸识别系统建立全厂人员人脸库,与人员主数据同步更新。系统支持戴口罩识别、活体检测防照片攻击,识别速度满足出入口通行要求。对黑名单人员(如离职未销权、被限制人员)进入识别范围立即告警。访客通过移动端预约、现场登记、人脸授权、离开销权的闭环管理,访客轨迹全程可查。7.3周界电子围栏在厂区周界部署电子围栏与振动光纤,实现周界入侵探测与联动告警。水电厂厂区周界绵长,包含大坝上下游、库区岸边、围墙、开关站外围等区域,传统物理栅栏难以全天候防范非法闯入。本方案采用振动光纤、电子脉冲围栏、视频分析三种手段融合的周界防护体系:沿周界敷设振动光纤和电子围栏作为前端探测,视频监控作为复核手段。当周界探测到翻越、剪断、攀爬等异常时,系统自动定位报警位置,联动最近摄像头转向报警点进行视频复核和灯光照明,同时通知保卫人员前往处置。振动光纤还可感知大风、小动物等干扰,通过AI算法过滤误报。周界防护多技术融合提升了报警准确率和响应速度。周界防护技术组合如表7-2所示。表7-2周界防护技术组合技术手段防护作用特点振动光纤周界振动、攀爬、剪切探测抗干扰、隐蔽、大范围电子脉冲围栏物理阻挡+电击威慑主动威慑视频分析入侵行为智能复核AI过滤误报声光警示现场威慑与提示吓阻入侵、引导处置周界防护按照“纵深防御”理念设计:外层周界以振动光纤和视频AI实现早期探测,中层以物理栅栏和电子脉冲围栏形成阻挡,内层以门禁和人员定位防止内部越界。三层防线逐级提高拦截和响应强度,单一手段失效时仍有后续防线兜底。周界报警与保卫巡逻路线联动,报警后自动引导最近巡逻人员前往。7.4视频监控与联动报警建设覆盖全厂的视频监控系统,与周界、门禁、消防联动,异常事件自动调取画面、发出报警并记录。视频监控系统是智能安防的“眼睛”。本方案在既有工业电视基础上,补充盲区摄像头和AI智能球机,实现重点区域
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