国家电投中央研究院任浩：零死亡目标 人工智能的电厂安全管理及其实践——2019年智慧电厂论坛（一期）

随着人工智能技术的兴起,人工智能技术应用在电力系统的运行、控制、管理等多个领域。如何运用这一技术来解决电力生产的安全管理，提升智能化管控水平，需求已越来越迫切。国家电投中央研究院任浩在2019年智慧电厂论坛（第一期）针对研发出一整套技术解决方案进行了《基于人工智能的电厂安全管理及其实践》的主题演讲，北极星电力网、电力头条APP将对大会进行全程直播。

直播地址：2019年智慧电厂论坛（第一期）    

任浩：各位领导，各位专家，下午好！我受陈院长的委托给大家做我们电厂安全生产管控系统的报告。这套管控系统是基于现在最新的人工智能技术，已经在我们集团的河南公司、江西公司、中电国际等十余家电厂进行部署和推广。这里基于我们部署推广的一些实践，向大家介绍一下我们的一些技术研究方案。

今年，国家电投集团提出了零死亡的目标，我们基于这个目标首先做一下目前的现状和趋势分析，基于这个趋势分析，对于事故原因进行进一步的剖析。针对我们得到的每一个事故原因，下一步给出针对性的技术解决方案，之后是一个产品的规划情况。

这个数据是来自于国家能源局的网站，我们分析了近三年来全国电力行业发生事故的一个总结的情况，可以看到总体的死亡人数和事故次数都是呈现下降的趋势。但是还是存在一些事故的问题，像坠亡、触电是占比比较大的人员伤害事故。在这个基础上，我们是总结了2016年、2017年、2018年三年的全国电力行业安全事故，可以看到高处坠落和触电是导致事故发生比较多的原因，占比是37.5%和21.4%。

基于这三年的数据，以及我们得到的这个趋势分析，可以看到目前全国的电力企业安全生产中存在一些挑战，我们把它总结成五个方面。

首先是方法还是较为传统的，依靠人防的占比还是相对比较大。

第二个，是防控范围，因为电厂的防控范围比较大，比较难做到全天候无死角预防。

第三个，是事故预判不足，导致事故发生前的小违章未能及时防范和处置，从而导致预警难度比较大。

第四个，是设施，我们的防控设施还是有一定程度的缺乏，所以会导致自动化以及智能化的水平还是需要进一步地提高。

最后一个，就是这个标准，目前安全生产管理系统种类还是比较多，数据是不统一的，所以在这个基础之上进行大数据和人工智能业务还是有一定的困难。

基于前面提出的这些挑战，我们的整体发展趋势也可以总结为五个方面。

首先，是认识上是有共识的，大多数的电力企业已经认识到安全生产的重要意义。

另外，技术上有发展。上午和下午几位专家领导都做了非常精彩的分享，像大数据、物联网、人工智能、5G、边缘计算等等能够为我们提供有利的支撑。

第三个是政策上的支持，信息化建设、智慧能源、智慧电厂和安全生产等成为国家和集团的重点支持领域。

第四个，行业内有业态，市场上已有多家企业从事安全管控相关系统研发，如朗坤、优特等等。

第五个，需求上很迫切，各类厂站安全生产的这种需求是很迫切的。

基于前三年的现状以及发展趋势，总结了一下大概导致事故的主要原因，我们发现事故都是有一个循序渐进的过程，首先是有一个风险点，如果这个风险点不能很好地遏制，就会进一步积累变成隐患。这个隐患，进一步地积累，就会导致事故的发生。

所以我们对于事故的防范，也是一个循序渐进的过程，首先从基础的物理防范开始，到下一步的管理程序，再到下一步的人员管理，最后是到人防、物防、技防等等，任何一个过程失效都会导致安全生产事故。保证循序渐进的有效过程，就会有效地杜绝安全生产事故。

基于前面的这些事故的分析，以及事故类型的分类，我们最终给出来四类的事故原因。

首先是重点区域的管控，再一个是违反操作规程，第三个是人车的管理，最后是安全防护。

基于上面提到的四个原因，针对性的，我们给出来技术解决方案，实现零死亡的目标需要量身打造一套安全生产管控系统。

目前是存在事故预判不足、方法传统、防控范围大、防控设施缺乏、缺少统一标准这些短板，针对这些短板，结合刚才提到的四个原因，我们依靠当前的技术手段，包括智慧电厂、大数据已有的安全管控系统等等，从而量身打造一套智能化安全生产管理系统。

针对每一类原因，我们都给出了一个技术防范思路，对于重点区域管理，首先做到作业区域隔离、电厂专业隔离、区域分类分级授权。针对每一类的类型又有一个具体的解决方案，比方说针对作业区域隔离，可以进行生产区隔离、非生产区隔离、高危区域隔离。针对电厂专业隔离，是做到机、炉、电、热、化、燃料运输等专业分离。对于违反操作规程防范类型也是有三类，首先是两票执行的安全辅助，比方说两票系统跟门禁系统的融合，作业权限管理等等。第二是违章行为检测，比方说翻越安全边界、高空作业违规识别、危险作业违规识别、违规清扫识别等等。

最后一类是个人防护用品的智能识别，像安全帽识别、反光背心识别、工服识别、护目镜识别等等。

对于第三方面，人车管理，对应的有人员管理、车辆管理、异常检测。人员管理对应的解决方案是人脸识别、人员的定位、人员活动轨迹的跟踪、作业人员身份核查、入场培训。

对于车辆，是对车辆的轨迹、车辆定位测速、车牌识别等等。对于异常检测，人员异常停留检测、人员倒地检测。

对于安全防护不到位，危险源识别，危险源状态上报、防活重点部位识别、远程巡检等等。

基于前面提到的防范思路，中央研究院针对这四个思路提出来一个具体的解决方案，后面也会给各位领导和专家展示一下我们一些应用的情况。

首先是区域管控，第二个是作业管控，第三个是车辆管控，第四个是人员管控，最后是一个事件的分析，基于前面各类管控所产生的安全运行数据来进行事件分析。比方说对于两票作业、人员违章、人员及区域出入分析、现场安全指数分析等等。从风险点开始到隐患，都要进行追踪和处理，才能杜绝事故的发生。

实施的路径，既有硬件系统，也有软件系统。硬件系统，像专业隔离的门禁、智能识别设备、物联网传感器，还有智能定位设备等等，像GPS、智能工卡等等。软件，有人员车辆的管控模块、两票授权联动的模块、APP移动应用的模块等等。

对于管控的过程，我们认为是要从事前的预防到事中的控制，再到最后的事后查询，是一个递进的过程。同时，每个过程对上游过程会有一个反馈，比方说通过事后的查询，可以对事前的预防措施和事中的控制措施进行一个校正，来提高我的管控效果。

针对刚才前面提到的四类防范思路，这里针对每一个防范的问题给出来一个针对性的解决方案，第一个，是作业区域的隔离，首先是做好厂区一道大门以及生产区和非生产区门的隔离。

再一个是对于专业隔离这一块，做好像危险区域的油库、氢库专业区域的专业隔离。还有主变、升压站的隔离，以及其他的配电室、电子间、继保间的隔离，从而形成人员的有效管控。

对于两票联动这一块，这样能够有效地避免出现两票不规范的发生。

另外基于移动端的两票安全管控，识别这个操作的设备是否是两票所规定的操作设备。

这个地方，就是刚才提到的，基于一些目前用到的人脸识别的一些分析技术，做个人防护用品的智能识别。这个是在电厂可以对人员，比如说他没有穿反光背心，可以看到就会对他有一个红色的框，是一个标识，是一个报警的识别。同样，他如果没有戴安全帽也会有一个标识。

另外，这个人脸识别可以把人脸跟门禁系统结合，实现人员的快速通过。

另外，对于人车管理这一块，首先是基于电子地图，甚至是三维电子地图，实现基于位置的人员车辆管理。这个红色区域相当于是在电子地图上事先配置好的一个车辆的运行区域。如果这个电厂的车辆超出运行区域就会进行报警。

这个是基于3D地图的一个人员车辆定位，在刚才的基础上，真实地反映电厂三维的布置情况，对于这个车辆实现定位的检索、轨迹的查看以及异常行为的预警。比方说他超速，或者是超出事先划好的边界。

对于人员定位这一块，比方说对于人员定位的检索，以及人员轨迹的查看。

另外是热点分析，实时查看目前电厂各个区域哪个区域的热比较多，他是什么专业的人，什么部门的人等等。另外是对于人员异常行为的检测。

这个防范是基于三维地图和物联网技术的一个危险源的识别，这个是在建电厂会有一些实时的孔洞，对于这个孔洞如果不能够很好地监测，它可能会有人员坠落的风险。基于物联网技术，对这些孔洞通过传感器的方式来进行监测，如果这个孔洞遮挡物被人为搬动之后，会进行一个预警，从而避免危险源事故的发生。

目前，我们的系统是在全国推广的情况，最早是在河南公司进行示范工程，现在逐步推广，现在有识别的安全帽、工服等等，包括人员的闯入，非法越界的一些检测等等，从在运到在建电厂逐步地实施。目前像安徽是中电国际的，江苏、山东、江西、贵州等等，目前都是有我们这套系统的实施，从而有效保障了业主安全生产工作的推广。

这个是我们这套系统目前取得的一些成绩，基于安全生产管控系统，国家电力投资集团发布了一个安全生产管理支持系统的标准规范，从而保证在集团内建设的这套系统是有一个统一的实施流程，保证集团安全管理流程的信息化和智能化水平的提高。

另外，是进行了中国电机工程学会的成果鉴定，以及一些软著和专利成果的申请。

最后，介绍一下我们这个系统后续的一些发展的规划，也希望与在场的各位同仁能够更进一步地加强市场的合作、推广。

首先，是市场化的运营，因为不同的电厂可能需求是不一样的，我们在实施过程中不同电厂的要求也是个性化的，通过做好市场调研，来完善给用户部署的方案。

再一个，是通过市场化的方式来签订合同，利用这种设备化的资源来进行部署实施；另外，就是加强售后的运维跟市场拓展工作。

在客户实施这一块，是以客户满意度为目标，以业主的需求为导向，形成系统的功能定义。系统现在是可定制化、模块化的方式，业主通过菜单勾选的方式来实现他所需要的功能。另外，是实现多接口多设备定制化的开发，还有业务系统的融合。

最后，是加强与市场上各单位的合作共赢，以及产业的共同成长，拓展各领域的合作和伙伴关系，来共同推动这个市场的成熟。

好的，我的汇报结束了，谢谢大家！