CN112749870B - 一种电力现场作业安全控制系统及方法 - Google Patents

一种电力现场作业安全控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力现场作业安全控制系统及方法，包括有设备运行管理模块、故障管理模块，风险评估模块、员工安全管控模块、运行调度模块、安全调度模块、维修设备调度模块以及远程终端模块；作业现场采集到设备的故障类型，通过故障管理模块得到故障风险等级，通过风险评估模块计算作业风险值，通过员工安全管控模块计算维修人员的可抗风险值，通过运行调度模块计算每一个维修人员的维修可靠性，根据可靠性的阈值，删选出符合安全出勤的维修人员，通过安全调度模块根据设置的优先级规则得到安全可靠性符合出勤的维修人员并排序，调度最佳维修人员前往维修，维修设备调度模块根据故障类型列出维修所需的防护工具清单。

Description

一种电力现场作业安全控制系统及方法
技术领域
本发明涉及电力运维安全把控技术领域，具体的，涉及一种电力现场作业安全控制系统及方法。
背景技术
在电力运行和安全监管过程中，电力设备的可靠性和安全性随着技术的革新得到了显著提高，但设备故障造成的人员伤害时有发生，直接经济损失或者间接经济损失巨大，电力设备的故障维修，除了依赖设备本生的维修风险等级外，主要还是依赖维修人员的经验，但维修人员的维修技能参差不齐，不同的故障出现后，对于维修人员的维修技能要求也不一样，怎样在故障出现后，快速的选定合适的维修人员进行现场作业维修，并对维修的安全性进行把控，是企业亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是解决电力现场故障类别繁多而维修人员能力参差不齐导致的维修安全难以把控的问题，提出了一种电力现场作业安全控制系统及方法，该方案通过计算不同作业人员针对当前的故障类型的作业风险值，删选出合格的可调度人员，并通过可调度人员排序，选定最佳的可调度人员，将维修的事故率以及带来的损失降到最低，显著提高企业关于故障处理的安全把控能力。
为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种电力现场作业安全控制系统，包括有：
设备运行管理模块，记录有设备历史故障率信息和设备维修的预算成本信息；
故障管理模块，用于对现场作业的故障类型进行分类以及风险等级进行划分；存储有故障类别和风险等级数据集；
风险评估模块，获取现场实时故障数据，调用故障管理模块中的数据集进行类别匹配，调用设备运行管理系统中设备的维修历史记录计算作业风险值；
员工安全管控模块，从安全监察系统内部管理系统获取员工的机考成绩以及历史维修的故障率，从人事档案系统获取员工的基础属性值，计算维修人员的可抗风险值；
运行调度模块；计算每一个作业人员的可靠值，生成可调度人员数据集；
安全调度模块，设置优先级调度规则，剔除可调度人员数据集中的不合格数据，对可调度人员数据集进行排序；
维修设备调度模块，根据故障类别生成维修所需的防护工具清单；
远程终端模块将调度结果、故障信息以及防护工具清单信息发送至对应现场作业人员的移动终端。
本方案中，作业现场采集到设备的故障类型，通过故障管理模块得到故障风险等级，通过风险评估模块计算作业风险值，通过员工安全管控模块计算维修人员的可抗风险值，通过运行调度模块计算每一个维修人员的维修可靠性，根据可靠性的阈值，删选出符合安全出勤的维修人员，通过安全调度模块根据设置的优先级规则得到安全可靠性符合出勤的维修人员并排序，调度最佳维修人员前往维修，维修设备调度模块根据故障类型列出维修所需的防护工具清单。
作为优选，还包括有人员信息核验模块、人员信息采集模块以及安全作业识别模块；人员信息采集模块，采集作业人员的身份信息用于身份验证；身份信息至少包括有人员图像信息；
人员信息核验模块，存储有人员身份信息，获取人员信息采集模块中的作业人员身份信息进行比对，判定身份信息是否核实；
安全作业识别模块；对采集的人员图像信息进行分析，通过对人员图像的轮廓进行提取和切割，对色彩进行识别判定人员安全防护装备是否穿戴到位；
作为优选，还包括有安装在作业装备调度仓库的进出口的人员信息采集装置，所述人员信息采集装置包括有图像采集器、指纹采集器和声纹采集器的一种或多种，至少包括有图像采集器。
一种电力现场作业安全控制方法，包括如下步骤：
风险评估模块获取现场作业任务，评估作业任务的故障类别B和风险等级b，进而得到作业任务的作业风险值A；
通过员工安全管控模块得到人员处理作业任务的可抗风险值C；
将计算后的作业风险值A导入运行调度模块进行运算；评估每一个作业人员处理作业任务的可靠值H；与可靠值阈值H0进行比较，生成作业人员调度结果，通过EXCEL表格导出可调度人员集；
根据作业任务中故障类别所对应的风险等级确定人员调度优先级，通过安全调度模块对可调度人员进行优先级排序；
安全调度模块得到调度风险度最小的人员处理作业任务，通过远程终端模块发送调度结果给相关作业人员。
作为优选，所述作业风险值A的公式表达如下：
A＝b*B*P*(M1+M2)；
其中，P为故障类别B发生的概率；M1为故障类别B发生后维护设备造成的损耗成本；M2为故障类别B发生的伤害成本。
作为优选，可抗风险值C包括有人员考核值D以及人员基础属性值E，其中，C＝D+E；基础属性值E包括有设定人员的年龄分值E1、工龄值E2、性别值E3以及基础病值E4，
E＝e1*E1+e2*E2+e3*E3+e4*E4；
其中，e1表示年龄系数；e2表示工龄系数，e3表示性别系数，e4表示基础病系数；
人员考核值D包括有机考值D1和以及维修事故值D2，
D＝d1*D1+d2*D2；
其中d1为机考分数系数；d2为人员一年来维修出现的事故系数。
作为优选，可靠值H的计算公式如下：
当H≥H0，将该人员名单导入可调度人员集。
作为优选，对可调度人员进行优先级排序遵循以下规则：
根据可调度人员的机考分数系数d1和人员一年来维修出现的事故系数的d2的乘积N由大到下排列可调度人员的顺序，设定约束条件，d1≥d3且d2≤d4；设定，机考分值越高机考系数d1越小；d3为机考系数允许的最大值，其对应机考分数的合格线；设定，维修故障率越高事故系数d2越大，d4为事故系数的允许最大值，其对应被允许维修故障率的最大值。
一种电力现场作业安全控制系统，包括有：
设备运行管理模块，记录有设备历史故障率信息和设备维修的预算成本信息；
故障管理模块，用于对现场作业的故障类型进行分类以及风险等级进行划分；存储有故障类别和风险等级数据集；
风险评估模块，获取现场实时故障数据，调用故障管理模块中的数据集进行类别匹配，调用设备运行管理系统中设备的维修历史记录计算作业风险值；
员工安全管控模块，从安全监察系统内部管理系统获取员工的机考成绩以及历史维修的故障率，从人事档案系统获取员工的基础属性值，计算维修人员的可抗风险值；
运行调度模块；计算每一个作业人员的可靠值，生成可调度人员数据集；
安全调度模块，设置优先级调度规则，剔除可调度人员数据集中的不合格数据，对可调度人员数据集进行排序；
远程终端模块将调度结果以及故障信息发送至对应现场作业人员的移动终端。
作为优选，还包括有人员信息核验模块、人员信息采集模块以及安全作业识别模块；人员信息采集模块，采集作业人员的身份信息用于身份验证；身份信息至少包括有人员图像信息；
人员信息核验模块，存储有人员身份信息，获取人员信息采集模块中的作业人员身份信息进行比对，判定身份信息是否核实；
安全作业识别模块；对采集的人员图像信息进行分析，通过对图像的轮廓进行提取和切割，对色彩进行识别判定人员安全防护装备是否穿戴到位；由于作业人员的防护装备主要包括安全帽、绝缘手套、绝缘靴、防护衣、防护裤以及护目镜的一种或多种组合，根据故障类型对应的安全级别，自动列出防护用品清单，安全作业识别模块内存储有防护装备的特征，包括形状、颜色等，通过对图像的轮廓进行提取和切割，进行特征比对，判定防护装备是否穿戴到位。
作为优选，还包括有安装在作业装备调度仓库的进出口的人员信息采集装置，所述人员信息采集装置包括有图像采集器、指纹采集器和声纹采集器的一种或多种，至少包括有图像采集器。
本发明的有益效果：本发明通过计算不同作业人员针对当前的故障类型的作业风险值，删选出合格的可调度人员，并通过可调度人员排序，选定最佳的可调度人员，将维修的事故率以及带来的损失降到最低，显著提高企业关于故障处理的安全把控能力；对出勤人员进行身份识别和安全防护甄别，进一步保障作业人员的作业安全。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
一种电力现场作业安全控制系统，包括有：
设备运行管理模块，记录有设备历史故障率信息和设备维修的预算成本信息；
故障管理模块，用于对现场作业的故障类型进行分类以及风险等级进行划分；存储有故障类别和风险等级数据集；
风险评估模块，获取现场实时故障数据，调用故障管理模块中的数据集进行类别匹配，调用设备运行管理系统中设备的维修历史记录计算作业风险值；
员工安全管控模块，从安全监察系统内部管理系统获取员工的机考成绩以及历史维修的故障率，从人事档案系统获取员工的基础属性值，计算维修人员的可抗风险值；
运行调度模块；计算每一个作业人员的可靠值，生成可调度人员数据集；
安全调度模块，设置优先级调度规则，剔除可调度人员数据集中的不合格数据，对可调度人员数据集进行排序；
维修设备调度模块，根据故障类别生成维修所需的防护工具清单；
远程终端模块将调度结果、故障信息以及防护工具清单信息发送至对应现场作业人员的移动终端；
还包括有人员信息核验模块、人员信息采集模块以及安全作业识别模块；
人员信息采集模块，采集作业人员的身份信息用于身份验证；身份信息至少包括有人员图像信息；
人员信息核验模块，存储有人员身份信息，获取人员信息采集模块中的作业人员身份信息进行比对，判定身份信息是否核实；
安全作业识别模块；对采集的人员图像信息进行分析，通过对人员图像的轮廓进行提取和切割，对色彩进行识别判定人员安全防护装备是否穿戴到位；还包括有安装在作业装备调度仓库的进出口的人员信息采集装置，所述人员信息采集装置包括有图像采集器、指纹采集器和声纹采集器的一种或多种，至少包括有图像采集器。
本实施例中，作业现场采集到设备的故障类型，通过故障管理模块得到故障风险等级，通过风险评估模块计算作业风险值，通过员工安全管控模块计算维修人员的可抗风险值，通过运行调度模块计算每一个维修人员的维修可靠性，根据可靠性的阈值，删选出符合安全出勤的维修人员，通过安全调度模块根据设置的优先级规则得到安全可靠性符合出勤的维修人员并排序，调度最佳维修人员前往维修，维修设备调度模块根据故障类型列出维修所需的防护工具清单，维修人员进入维修装备调度仓库进行作业的前期准备，人员信息采集装置对进入仓库的作业安全进行信息采集以及身份识别，安全作业识别模块；对采集的人员图像信息进行分析，通过对图像的轮廓进行提取和切割，对色彩进行识别判定人员安全防护装备是否穿戴到位；由于作业人员的防护装备主要包括安全帽、绝缘手套、绝缘靴、防护衣、防护裤以及护目镜的一种或多种组合，根据故障类型对应的安全级别，自动列出防护用品清单，安全作业识别模块内存储有防护装备的特征，包括形状、颜色等，通过对图像的轮廓进行提取和切割，进行特征比对，判定防护装备是否穿戴到位。
一种电力现场作业安全控制方法，包括如下步骤：
风险评估模块获取现场作业任务，评估作业任务的故障类别B和风险等级b，进而得到作业任务的作业风险值A；作业风险值A的公式表达如下：
A＝b*B*P*(M1+M2)；
其中，P为故障类别B发生的概率，根据五年内设备发生故障历史记录计算得出；M1为故障类别B发生后维护设备造成的损耗成本，包括设备的维修成本、替换成本以及人工成本，由该设备历史故障成本均值决定；M2为故障类别B发生后的伤害成本，伤害成本主要是指对人员的伤害赔偿成本以及对于电力环境的损坏的修复成本，取历史实际伤害成本的均值作为当前故障的伤害成本，本次伤害成本是一个预测值，不适用与下一次故障成本的计算，实际伤害成本还是以本次故障造成的实际伤害成本进行计算。
通过员工安全管控模块得到人员处理作业任务的可抗风险值C；可抗风险值C包括有人员考核值D以及人员基础属性值E，其中，C＝D+E；基础属性值E包括有设定人员的年龄分值E1、工龄值E2、性别值E3以及基础病值E4，其中，年龄层次可以按照最小入职年份到退休年份进行多层次划分，工龄以人员实际工作年限计算，性别分为男女，根据现场故障的类型对于性别的独特要求(比如需要爬高、负重等维修项目男性相对于女性更具备优势)，基础病包括常见的突发病以及日常的头疼发烧感冒，其中，设定100＝E1+E2+E3+E4，E1、E2、E3以及E4所占的分值不一样，
E＝e1*E1+e2*E2+e3*E3+e4*E4；
其中，e1表示年龄系数，年龄系数位于年龄中值最小，位于中值两端依次变小；e2表示工龄系数，工龄越大表示工龄系数越小；e3表示性别系数，男性的性别系数小于女性；e4表示基础病系数；
人员考核值D包括有机考值D1和以及维修事故值D2，D1+D2＝100，D1＝D2；
D＝d1*D1+d2*D2；
其中d1为机考分数系数；d2为人员一年来维修出现的事故系数；电力运维部门定期举行电力设备维修维护培训和考试，取人员的最近一次考试结果作为本次的机考分值，机考分值越大对应的分数系数越小；取员工一年处理事故的故障率判定事故系数大小，设定，事故率越高故障系数越大。
将计算后的作业风险值A导入运行调度模块进行运算；评估每一个作业人员处理作业任务的可靠值H；与可靠值阈值H0进行比较，生成作业人员调度结果，通过EXCEL表格导出可调度人员集；可靠值H的计算公式如下：
当H≥H0，将该人员名单导入可调度人员集。
根据作业任务中故障类别所对应的风险等级确定人员调度优先级，通过安全调度模块对可调度人员进行优先级排序；
安全调度模块得到调度风险度最小的人员处理作业任务，通过远程终端模块发送调度结果给相关作业人员。
对可调度人员进行优先级排序遵循以下规则：
根据可调度人员的机考分数系数d1和人员一年来维修出现的事故系数的d2的乘积N由大到下排列可调度人员的顺序，设定约束条件，d1≥d3且d2≤d4；设定，机考分值越高机考系数d1越小；d3为机考系数允许的最大值，其对应机考分数的合格线；设定，维修故障率越高事故系数d2越大，d4为事故系数的允许最大值，其对应被允许维修故障率的最大值。
以上所述之具体实施方式为本发明一种电力现场作业安全控制系统及方法的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种电力现场作业安全控制系统，其特征在于：包括有：
设备运行管理模块，记录有设备历史故障率信息和设备维修的预算成本信息；
故障管理模块，用于对现场作业的故障类型进行分类以及风险等级进行划分；存储有故障类别和风险等级数据集；
风险评估模块，获取现场实时故障数据，调用故障管理模块中的数据集进行类别匹配，调用设备运行管理系统中设备的维修历史记录计算作业风险值；
员工安全管控模块，从安全监察系统内部管理系统获取员工的机考成绩以及历史维修的故障率，从人事档案系统获取员工的基础属性值，计算维修人员的可抗风险值；
运行调度模块；计算每一个作业人员的可靠值，生成可调度人员数据集；
可靠值H的计算公式如下：，
当，将该人员名单导入可调度人员集；
安全调度模块，设置优先级调度规则，剔除可调度人员数据集中的不合格数据，对可调度人员数据集进行排序；
维修设备调度模块，根据故障类别生成维修所需的防护工具清单；
远程终端模块将调度结果、故障信息以及防护工具清单信息发送至对应现场作业人员的移动终端；
风险评估模块获取现场作业任务，评估作业任务的故障类别B和风险等级b，进而得到作业任务的作业风险值A，通过员工安全管控模块得到人员处理作业任务的可抗风险值C；M1为故障类别B发生后维护设备造成的损耗成本；M2为故障类别B发生后的伤害成本；可抗风险值C包括有人员考核值D以及人员基础属性值E；P为故障类别B发生的概率。
2.根据权利要求1所述的一种电力现场作业安全控制系统，其特征在于：
还包括有人员信息核验模块、人员信息采集模块以及安全作业识别模块；
人员信息采集模块，采集作业人员的身份信息用于身份验证；身份信息至少包括有人员图像信息；
人员信息核验模块，存储有人员身份信息，获取人员信息采集模块中的作业人员身份信息进行比对，判定身份信息是否核实；
安全作业识别模块；对采集的人员图像信息进行分析，通过对人员图像的轮廓进行提取和切割，对色彩进行识别判定人员安全防护装备是否穿戴到位。
3.根据权利要求2所述的一种电力现场作业安全控制系统，其特征在于：还包括有安装在作业装备调度仓库的进出口的人员信息采集装置，所述人员信息采集装置包括有图像采集器、指纹采集器和声纹采集器的一种或多种，至少包括有图像采集器。
4.一种电力现场作业安全控制方法，适用于权利要求2所述的一种电力现场作业安全控制系统，其特征在于，包括如下步骤：
将计算后的作业风险值A导入运行调度模块进行运算；评估每一个作业人员处理作业任务的可靠值H；与可靠值阈值H0进行比较，生成作业人员调度结果，通过EXCEL表格导出可调度人员集；
根据作业任务中故障类别所对应的风险等级确定人员调度优先级，通过安全调度模块对可调度人员进行优先级排序；
安全调度模块得到调度风险度最小的人员处理作业任务，通过远程终端模块发送调度结果给相关作业人员；
选定的作业人员进入作业装备调度仓库进行作业前期装备的穿戴和身份的核实；
安全作业识别模块识别出勤人员的身份信息以及安全防护装备是否穿戴整齐，若检测不达标，则报警，否则放行。
5. 根据权利要求4所述的一种电力现场作业安全控制方法，其特征在于：基础属性值E包括有设定人员的年龄分值E1、工龄值E2 、性别值E3以及基础病值E4，
；
其中，e1表示年龄系数；e2表示工龄系数，e3表示性别系数，e4表示基础病系数；
人员考核值D包括有机考值D1和以及维修事故值D2，
；
其中d1为机考分数系数；d2为人员一年来维修出现的事故系数。
6.根据权利要求5所述的一种电力现场作业安全控制方法，其特征在于：对可调度人员进行优先级排序遵循以下规则：
根据可调度人员的机考分数系数d1和人员一年来维修出现的事故系数的d2的乘积N由大到下排列可调度人员的顺序，设定约束条件，且/>；设定，机考分值越高机考系数d1越小；d3为机考系数允许的最小值，其对应机考分数的合格线；设定，维修故障率越高事故系数d2越大，d4为事故系数的允许最大值，其对应被允许维修故障率的最大值。
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