电力企业现场安全管控装置及其应用效果浅析

祝 贺， 苏 帅， 陈国瑞， 朱永超， 刘 勇

(国网河北省电力有限公司衡水供电分公司 变电检修室，河北 衡水 053000)

电力安全生产不仅是电力企业的根本所在，也是电力企业发展和进行市场竞争的基础，关系到电力企业员工的切身利益，是企业形象的一种体现.因此，加强电力安全生产管理，是电力企业发展的需要[1]，其根本目的在于保证生产作业人员的人身安全.为进一步增强电力企业的生产现场管理能力，提升生产现场管理效率，在悬挂标示牌、布置安全围栏等传统安全防护手段外，笔者设计了现场安全管控装置.此装置以生产现场工作负责人手机终端为依托，实现危险点现场语音提醒、危险区域告警信息实时上传、远程监管等功能，有利于工作负责人对生产现场进行全面监管，提高现场管理效率.

1 生产现场安全情况分析和信息化分析

电力检修施工现场传统安全防护措施有：布置生产现场、悬挂安全标示牌、布置安全围栏等.现场工作负责人在上岗前告知作业人员生产任务、安全措施、技术措施和危险点，并让每位成员签名确认.这些安全防护手段在很大程度上保证了电力生产现场的安全，但仍存在一些问题：一是生产现场往往存在一个或多个带电危险点，需要多班组交叉作业，甚至部分工作还需要外协队伍的配合，现场人员复杂，点多，面广，工作负责人现场管控难度大；二是电力检修施工要求现场作业人员在短时间内完成多项生产作业任务，在时间紧、任务重的情况下，现场作业人员可能会出现安全意识淡薄、习惯性违章等行为；三是传统防护手段主动防御能力不足，作业人员跨越围栏、违章操作的行为无法得到有效制止.为加强电力检修施工现场安全防护作用，提高现场工作负责人管理效率，管理人员通过现场检查、讨论会、创新发明等手段，针对存在的问题进行了认真研究，分析、讨论了《国家电网公司电力安全工作规程》《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》等中的相关安全防护条款，提炼生产现场管理经验，提出了运用移动物联技术加强现场安全管理的新思路.

随着信息技术的发展，物联网和移动互联技术在日常生活和工作中得到了越来越广泛的应用.在电力行业，物联网和移动互联技术的应用范围不断扩大[2]，各种原本需要到现场处理的工作，使用移动互联技术后不用到现场就能进行圆满解决，如用电管理、抄表作业、电力线路巡检作业、物资管理、应急作业处理等[3].这既避免了工作人员在现场可能出现的违章现象，又保证了人员、设备、电网的安全稳定.但如何应用智能化信息技术加强现场安全管理是一个关注较少的问题.鉴于此，本文设计了基于移动物联技术的现场安全管控装置，使用它能在实现生产现场安全监管的同时，运用移动终端记录和分析现场情况及作业人员的行为轨迹，为电力生产现场的安全管理及人员行为分析提供技术与应用保障.

2 现场安全管控装置的组成与功能

2.1 组成

应用移动互联技术能够弥补传统防护手段主动防御能力不足的缺点[4].采用物联网和移动互联技术设计了现场安全管控装置，实现了对现场作业人员的信息识别，如危险点语音提醒、告警信息上送负责人、工作负责人远端问询等.现场安全管控装置包括感应模块、信息分析处理模块和功能模块共3部分，如图1所示.感应模块由微波雷达、射频识别装置构成；信息分析处理模块的功能由单片机完成；功能模块由语音录放、GSM模块构成.

图1现场安全管控装置功能图

现场安全管控装置的工作流程如图2所示.

图2 现场安全管控装置工作流程图

2.2 功能

2.2.1 感应、识别

微波雷达灵敏度高，单个雷达的扫描范围可达到1～5 m距离可调的180°全球面覆盖.本系统设有2个雷达，以背靠背的方式布置，可实现360°全方位无死角扫描.微波雷达扫描区域示意图见图3.

图3 微波雷达扫描区域示意图

由工作负责人在现场勘察阶段将本装置安放在危险点周围的适当位置，如刀闸操作把手、开关柜柜门等处，并现场录制危险点提醒语音，同时设置本装置的安全警示距离.检修现场的每个工作人员都随身携带一个存储有个人信息的电子标签.工作过程中，微波雷达不间断地发射微波信号，当现场工作人员靠近危险点时，就会进入微波雷达的感应区域，雷达会通过电子标签将人员信息发送给装置内的射频识别模块，从而识别出是哪位工作人员靠近危险点.

2.2.2 分析、处理

微波雷达感应到有人进入危险区域后，驱动语音录放模块进行语音提醒，同时射频识别模块将接收到的人员信息传送给单片机，由单片机对信息进行分析处理.单片机发出触发信息驱动内置GSM模块，将进入及离开危险区域的人员信息以短信的形式发送到负责人的手机上.

启动装置后，当现场工作人员进入装置的感应区域时，就会播放语音提醒信息，提醒工作人员保持足够的安全距离.当现场工作人员处于危险点周围，且有继续靠近的意图或长时间停留时，该装置会向现场负责人发送“工作人员某某靠近某某危险点”的告警短信；当工作人员在现场语音提醒下离开危险点附近时，工作负责人会收到“工作人员某某离开某某危险点”的短信提醒.当工作负责人未在危险点附近，也未收到人员离开危险区域的短信时，可以通过远程语音通话功能与现场工作人员沟通.

3 现场安全管控装置的应用效果及推广前景

3.1 应用效果

3.1.1 安全效益方面

进入危险区域人员信息的识别、告警短信的上送及工作负责人与现场的及时沟通，加大了负责人对工作现场安全的管理力度.当有外协队伍的工作人员超出其工作范围进入现场危险区域时，工作负责人既可以及时制止，又可以择优选择安全纪律好的外协团队.这有利于提升电力企业对外协人员的管理能力，提高工作人员现场遵章守制的安全意识.

3.1.2 社会效益方面

有效地降低了因发生人身伤亡事故产生的社会不良影响，提升了电力企业的安全生产形象.

3.1.3 经济效益方面

使用此装置，可减少安全事故的发生及其造成的经济损失，包括人身伤亡后所支出的费用、善后处理费用、财产损失等直接经济损失和包括停产、减产损失、工作损失、补充新职工的培训费用等间接经济损失使用现场安全管控装置，通过语音提醒现场人员，短信提醒负责人，负责人电话问询的方式，可提高现场工作负责人的管理效率.现场安全管控装置可重复使用，制作成本低，总成本可控制在2000元以内，产生的通讯费用也较低，不会造成大的经济负担.

3.2 推广前景

现场安全管控装置基于成熟的无线射频技术、GPRS通讯技术，以单片机为核心，以手机终端为信息载体，技术实现难度小，成本低廉；支持各种现场危险点提示信息的录放，感应距离可控，接收端可编辑，且不受行业限制，可在国网系统内外的检修施工现场推广应用；采用的各种技术均为开源免费技术，且不存在侵权问题；使用过程中放置简单，操作方便，不会增加工作负担，且能有效降低作业现场事故的发生率，提升工作现场的管理效率，因此，有一定的应用市场，前景较为乐观[5].

4 结语

电力企业检修施工现场工作负责人通过一个或几个现场安全管控装置、一部手机即可实现对施工现场的全面监管[5]，这就为电力企业检修施工现场工作负责人全面掌控生产现场提供了全新的管理方式，同时也使施工现场安全管理由被动防御变为主动监管.使用它，一方面可减少生产作业现场安全生产事故的发生，避免由此带来的经济损失；另一方面运用移动终端的记录分析功能，能提高工作负责人对生产现场的控制能力和工作现场的管理效率.