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火电厂输煤本质安全智能管控系统的研究与应用
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2020 年(第四届)电力设备管理智能化技术研讨会 - 156 - 火电厂输煤本质安全智能管控系统的 研究与应用 国家能源集团宿迁发电有限公司,董志军、陈鸿鑫、王波、英成境 北京华电天仁电力控制技术有限公司,关胜杰、李志强、阮佳楠 摘 要:为响应国家关于“中国制造 2025”发展战略的号召,以某火电厂输煤系统为研究对象,根据输煤系统本质 安全管理要求,设计一套火电厂输煤本质安全智能管控系统。该系统架构设计以智能传感技术、物联网技术和现代数字 信息化技术为基础,功能模块设计上应用了图像识别、大数据分析、人工智能等先进算法,形成违规与异常识别、人员 定位、设备状态实时监测、皮带巡检机器人、智能门禁、智能水冲洗、职业健康等七个功能模块,全面提升人员安全、 设备安全、作业安全、环境安全,最终实现输煤系统本质安全,有效降低事故的发生率,提升了电厂输煤系统管理水平、 安全防护水平与经济效益。探讨的火电厂输煤本质安全智能管控系统的整体解决方案可实现、可复制、可推广,具有很 好的示范效应。 关键词:智慧电厂;输煤系统;本质安全;物联网;人工智能 火电厂输煤系统是电厂安全管控业务的重点防 护区域。输煤系统具有生产区域大、战线长、易磨 损、故障扩散速度快等特点,在生产过程中故障与 缺陷的排查难度大、人力成本高,制约了设备异常、 缺陷、故障的早期识别及预警,降低了设备的可靠 性。同时输煤系统工作环境恶劣,粉尘大、噪音高, 易产生职业健康问题,同时易燃易爆粉尘也易导致 火灾事故。输煤系统的工作人员中,外部人员较多, 人员结构复杂,人员管控难度较大。此外,输煤区 域大型机械设备较多,是机械伤害事故的高发区域。 面对上述难题,以物联网、人工智能为技术手段, 搭建本质安全智能管控系统,能够有效减少输煤系 统的故障、事故发生率,提升生产与人员管控水平, 从根本上提高系统安全性与安保措施的有效性 [1]。 本质安全管理的管理理念是以事故前的检测与 预防为基础,不断健全管理措施,从根本上提高输 煤系统的安全性,是减少电厂事故发生的有效途径。 现有输煤系统的安全控制系统智能化程度有限,监 测功能单一,多系统之间、系统与电厂原有控制系 统之间的数据融合存在困难。因此,在本质安全管 理中应用先进的计算机技术、通讯技术、自动控制 技术是提高火电厂输煤系统安全性降低事故发生率 的重要方向。 近年来随着电子信息技术、控制技术、网络技 术地不断进步,火电厂输煤系统安全管理逐渐向自 动化、智能化的方向发展,物联网、大数据、人工 智能等一系列新的技术手段开始应用到了火电厂的 安全管理当中。文献[2]应用 PLC 技术为皮带输煤系 统设计的智能化电控系统,能实现皮带跑偏、拉线、 温度、烟雾、堆煤、打滑、纵撕、张力等的检测和 保护功能,实现了减人增效和节能降耗,但设计的 电控系统智能化水平不高,不具备事故的学习能力 和自动跟踪预警能力。文献[3]设计了一种基于巡检 机器人的智能监盘系统,区别于一般的 PLC 控制系 统采用了无线自组网通信网络,系统基于机器视觉 技术,实现了工业电视的视频联动。文献[4]介绍了 燃料生产中的几种人工智能技术,例如无人机盘煤

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