CN116151802A - 一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，属于电力系统技术领域，包括智能采集单元、远程智慧控制管理平台、物联网组网、多类型交互平台，物联网组网能够将智能采集单元采集到的各类水电厂情况数据传输至远程智慧控制管理平台，远程智慧控制管理平台通过对数据的分析计算并将数据形成报表，通过AI技术提供全天候、无人监督式安全风险管控，出现违规情况时提醒管理人员通过多类型交互平台对数据情况进行监督管理，并对水电厂进行远程控制，减少运维人员数量与事故响应时间，节约运维成本，并提高并网效率。

Description

一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统。

背景技术

水利电力工程施工存在着项目规模大、施工难度大、施工环境恶劣、工期长等特点，增大了施工过程中事故发生的可能性。《GB26860电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》规定了电力生产单位和在电力工作场所工作人员的基本电气安全要求，但工作负责人、专责监护人往往不能全天候无死角监督作业人员，安全监督工作往往存在薄弱点。

中国专利公开号：CN115471018A公开了一种5G智慧电厂可视化运维系统，包括：地图展示模块、设备数据库、虚拟仿真模块、故障管理模块、运维管理模块、告警模块、权限管理模块、培训管理模块。本发明提供的5G智慧电厂可视化运维系统通过地图展示模块、设备数据库、虚拟仿真模块、故障管理模块、运维管理模块、告警模块、权限管理模块、培训管理模块实现对5G智慧电厂的虚拟仿真可视化运维，提高了运维的管理效率及智能化水平。

该系统未设置人员室内定位检测装置、智慧摄像头，导致监督方式存在大量漏洞，并且该系统未设置人员室内定位检测算法与数据保存功能，监督工作无法形成系统化、自动化的监督体系，作业人员作业区域无法得到良好的监督，并且未能解决运维人工费昂贵、运维人员素质不高等诸多问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，克服了现有技术中监督方式存在大量漏洞，监督工作无法形成系统化、自动化的监督体系的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，包括，

远程智慧控制管理平台，其包括软件部分和硬件设备，所述软件部分为远程指挥控制管理平台系统，所述硬件设备为主站端硬件，硬件设备包括，智慧服务器、前置服务器、交换机、防火墙，能够为水电厂提供数据分析及远程遥控，并将数据存储至主站端实时数据库系统，主站端可实现多个厂站端的信息收集、远程监视、远程控制，是整个系统的大脑和中枢，其装设在远离变电站、发电厂的集中监控中心处；

厂站端，即发电厂和变电站的简称，在本系统中负责信息的采集并转发至主站端，接受主站端控制命令，厂站端包括，智能采集服务器、智慧摄像头、温湿度传感器、电力设备在线监测、机电设备在线监测、水库与闸坝在线监测、发电机远程启停装置、闸门远程控制装置，其中，电力设备在线监测包含变压器、断路器、电缆、互感器、避雷器、GIS、隔离开关、母线、输电与配电线路、直流充电装置、高低压屏柜、电容器及补偿装置、电抗器、消弧线圈；机电设备在线监测包含发电机组、可控硅励磁装置、防雷与接地装置、消防与火灾报警装置、调速系统设备、辅助与公用设备、同期装置、继电保护装置、通讯与安防装置、二次设备；水库与闸坝在线监测包含船闸在线监测、自动喷淋系统在线监测。所述厂站端设置在水电厂的施工检修场或水电厂数据采集场所，对水电厂各类数据进行采集打包，并进行AI预处理后上传至所述前置服务器上，

物联网组网，其为综合调试所述主站端与厂站端租用的电信运营商网络通道，能够对水电厂各类传感器及遥控终端进行网络搭建；

多类型交互平台，其包括PC端交互平台、手机端交互平台、网页版本交互平台，其通过网络与所述远程智慧控制管理平台连接，为运维人员提供多种远程遥控方式；

所述智能采集服务器根据作业人员安全帽的位置信息确定作业人员的活动区域是否违规，并配合所述智慧摄像头进行图像采集，使得定位结果更具有效性，智能采集服务器能够向违规作业人员发出警报信息、记录违规人员违规数据，并确定重点监测对象。

进一步地，所述智能采集服务器，其内设安全帽检测算法、人员室内定位检测算法、烟雾检测算法、电子围栏算法、环境监测采集、登高安全绳检测算法，通过以上算法功能对水电站进行监督检测，并将检测结果上传至所述远程智慧控制管理平台，

所述智能采集服务器包括天气与水文地质情况采集与传输模块、机电设备运行参数实时采集与传输模块、工程质量检测数据与报表模块、电力设备带电检测参数采集与报表模块、人员室内定位检测装置，通过以上功能模块对水电站进行监督检测，并将检测结果上传至所述远程智慧控制管理平台，

所述厂站端能够通过所述智能采集服务器能够采集电力设备在线监测信息、机电设备在线监测信息、水库与闸坝在线监测信息用于实现水电厂内各种设备的健康监测，并且通过所述机电设备远程控制模块，在远程或本地对机电设备进行控制。

进一步的，所述远程智慧控制管理平台具备AI智能违规检测模块、气象水文信息查询模块、设备远程控制操作模块、数据统计模块、现场安全环境建模模块，并且具备与所述智能采集服务器相同的接口规范，所述前置服务器能够通过5G网络汇总厂站端的各类信息存储至所述主站端实时数据库，所述智慧服务器对数据库里的厂站端信息进行智能分析并提供安全违章报警、水文信息报警、水电厂内各种设备健康报警、实时厂站端信息浏览；

所述主站端能够按照既定规约发送遥控机电设备命令至厂站端，并且形成施工检修安全管理报表，水电厂内各种设备健康报表，主站端可提供web服务器功能，通过所述多类型交互平台方便web浏览、手机端浏览。

进一步的，所述智能采集服务器对作业人员在水电厂内的活动区域进行划分，水电厂的活动区域分为：作业区、暂留区和禁止区，对于不同的作业人员，作业区、暂留区和禁止区划分不同；

所述人员室内定位检测装置通过接收作业人员的安全帽定位装置发出的位置信号，监测作业人员的位置信息，并将信息传输至所述智能采集服务器，若作业人员位于非作业区的区域，智能采集服务器根据采集的位置信息与作业人员位于非作业区的时长判定作业人员是否违规。

尤其，所述智能采集服务器内设置有作业人员位置评分F，设定F＝L×A1+T×A2+A3+A4，其中，L为作业人员所在暂留区位置返回作业区的最短路径长度，T为作业人员达到暂留区后停留的时间长度，A1为距离评分系数，A2为时间评分系数，A3为禁止区评分系数，A4为正常佩戴安全帽评分系数,并且A1、A2、A3、A4皆为正数，其中T在作业人员从暂留区返回作业区之后清零，

所述智能采集服务器内设置有位置违规评分Fw，

若F＜Fw，所述智能采集服务器判定作业人员位置符合规定，暂不发出警报；

若F≥Fw，所述智能采集服务器判定作业人员位置违规，智能采集服务器向作业人员的安全帽定位装置发送信号，激活安全帽耳麦警报，智能采集服务器将违规信息上传至所述前置服务器，并将该名作业人员的评分系统数值还原为初始状态，

所述前置服务器将违规信息发送至工作负责人，并将信息存储至所述实时数据库。

尤其，所述智能采集服务器根据作业人员所在暂留区位置返回作业区的最短路径长度L确定距离评分系数A1的数值，智能采集服务器设置有第一最短返程路径长度预设值L1，第二最短返程路径长度预设值L2，

若L≤L1，则A1＝a11；

若L1＜L≤L2，则A1＝a12；

若L＞L2，则A1＝a13；

其中，a11为距离评分系数第一预设值；a12为距离评分系数第二预设值；a13为距离评分系数第三预设值，a11＜a12＜a13。

尤其，所述智能采集服务器内设置有累计暂留区暂留时间长度T’，并且根据作业人员的职责不同，设置每日累计暂留区暂留参考时间Tc,

若T’＜Tc，所述智能采集服务器判定作业人员当天暂留时间符合规定，所述智能采集服务器不调节时间评分系数A2的数值，A2＝a2，a2为时间评分系数的基础值；

若T’≥Tc，所述智能采集服务器判定作业人员当天暂留时间违规，

对于作业人员当天暂留时间违规所述智能采集服务器对时间评分系数进行调节，设定A2＝Fw/T。

尤其，所述智能采集服务器内设置有禁止区评分系数A3，

当所述智能采集服务器判定作业人员未处于禁止区时，设定A3＝0；

当所述智能采集服务器判定作业人员处于禁止区时，设定A3＝Fw。

尤其，所述智能采集服务器内设置有正常佩戴安全帽评分系数A4，

所述人员室内定位检测装置能够检测所述作业人员的安全帽定位装置位置保持静止的时间Tp，并且人员室内定位检测装置内设置有安全帽可疑静止时间参考值Tq，

若Tp＜Tq，所述智能采集服务器判定安全帽定位不可疑；

若Tp≥Tq，所述智能采集服务器判定安全帽定位为可疑，并且控制所述智慧摄像头定位至可疑安全帽，基于AI技术的安全监督算法，智慧摄像头能够分析出作业人员是否正常佩戴安全帽，并将作业人员佩戴安全帽的情况上传至所述智能采集服务器，

若所述智慧摄像头判定作业人员正常佩戴安全帽，所述智能采集服务器设定A4＝0；

若所述智慧摄像头判定安全帽未被佩戴，所述智能采集服务器设定A4＝Fw；

若所述智慧摄像头判定安全帽被遮挡，所述智能采集服务器设定A4＝Fw。。

进一步的，所述智能采集服务器上传作业人员位置违规情况至所述前置服务器，

所述前置服务器能够将作业人员每月位置违规次数进行统计，对于任一作业人员记录其每月位置违规次数为N，

若N＜N’，则所述前置服务器暂不将作业人员设为重点监测对象；

若N≥N’，则所述前置服务器将作业人员设为重点监测对象；

N’为作业人员每月位置违规参考值；

所述前置服务器将作业人员设为重点监测对象后，前置服务器能够将修改所述智能采集服务器中的所述人员室内定位检测算法中的距离评分系数A1、时间评分系数A2和每日累计暂留区暂留参考时间Tc，

设定，A1’＝a×A1，A2’＝b×A2，Tc’＝c×Tc，其中a为监测对象距离评分影响值，b为监测对象时间评分影响值，c为监测对象每日累计暂留时间影响值，并且a＞1，b＞1，0＜c＜1。

进一步的，所述远程智慧控制管理平台具备AI智能违规检测模块、气象水文信息查询模块、设备远程控制操作模块、数据统计模块、现场安全环境建模模块，并且具备与所述智能采集服务器相同的接口规范，所述前置服务器能够通过5G网络汇总厂站端的各类信息存储至所述主站端实时数据库，所述智慧服务器对数据库里的厂站端信息进行智能分析并提供安全违章报警、水文信息报警、水电厂内各种设备健康报警、实时厂站端信息浏览；

所述主站端能够按照既定规约发送遥控机电设备命令至厂站端，并且形成施工检修安全管理报表，水电厂内各种设备健康报表，主站端可提供web服务器功能，通过所述多类型交互平台方便web浏览、手机端浏览。

进一步的，所述智能采集服务器具备存储转发功能和远程调取视频功能，所述主站端应对重要的违章信息进行存储和分析，实现对违章行为的集中管理和预案管理，主站端通过采集上来的违章告警信息形成报表，进一步的具备现场安全环境建模和安全风险评估，

所述数据库系统中建立施工检修现场的安全环境模型，出现问题时可以及时准确地联系相关作业的工作负责人，

远程运维人员能够使用所述多类型交互平台通过所述远程智慧控制管理平台对厂站端的进行电力设备在线监测、机电设备在线监测、水库与闸坝在线监测，检测对象包括电力设备即电力变压器、断路器、电缆、互感器、避雷器、GIS、隔离开关、母线、输电与配电线路、直流充电装置、高低压屏柜、电容器及补偿装置、电抗器、消弧线圈；机电设备即发电机组、可控硅励磁装置、防雷与接地装置、消防与火灾报警装置、调速系统设备、辅助与公用设备、同期装置、继电保护装置、通讯与安防装置、二次设备；水库与闸坝设备即船闸、自动喷淋系统。在线监测即利用传感技术和物联网技术，对运行中的各种设备进行监测，获取反映运行状态的各种物理量，并进行分析处理，对各种设备的运行状况作出预测，必要时提供报警和故障诊断，从而尽量避免故障的进一步扩大而导致严重事故，指导各种设备的最佳维修时机，为各种设备检修提供实时数据和重要的参考依据，各种设备在线监测信息通过物联网接入厂站端智能采集服务器，

所述智能采集服务器再存储转发至所述主站端前置服务器，

所述前置服务器将信息存储在数据库中，

所述主站端支持在线监测界面浏览、设备健康度评估、设备运行风险分析功能，主站端控制管理平台通过设备在线监测信息形成月报表、年报表。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过设置人员室内定位检测装置、智慧摄像头，能够有效监督水电厂内各个位置，并且该系统通过设置人员室内定位检测算法与数据保存功能，使得监督工作形成系统化、自动化的监督体系，作业人员得到良好的监督，并且通过远程遥控系统，解决运维人工费昂贵、运维人员素质不高的问题，

智能采集服务器通过对不同职责的作业人员进行不同的区域划分，使得监测体系更加个性化，具体化，

智能采集服务器通过设置暂留区距离和时间评分系数，不仅确保了作业人员能够及时返回作业区，还确保了作业人员暂时进入到暂留区不会被判定为位置违规，

为避免作业人员通过返回作业区的方式刷新暂留区停留时长T，智能采集服务器通过设置每日累计暂留区暂留参考时间Tc，使得作业人员在一天内的暂留区暂留时长有限，作业人员无法通过返回作业区的操作还原暂留区暂留时长T的数值，有效的控制了作业人员暂留在在暂留区的时长，确保了作业人员的作业时长，从而提高水电厂整体工作效率，

智能采集服务器配合智慧摄像头对安全帽位置较长时间保持静止的可疑作业人员进行图像监测，即避免了作业人员为逃避定位而不佩戴安全帽的行为，又确保了作业人员出现危险时可以快速被发现，提高了监测工作的有效性，保证了作业人员的生命健康安全，

智能采集服务器通过设置重点监测对象从而使得经常出现位置违规行为的作业人员在活动范围上得到限制，工作负责人也能够通过重点监测对象的情况进行相应的管理措施。

附图说明

图1为实施例中水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1为实施例中水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统示意图；

本发明提供一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，包括，

远程智慧控制管理平台，其包括软件部分和硬件设备，所述软件部分为远程指挥控制管理平台系统，所述硬件设备为主站端硬件，硬件设备包括，智慧服务器、前置服务器、交换机、防火墙，能够为水电厂提供数据分析及远程遥控，并将数据存储至主站端实时数据库系统，主站端可实现多个厂站端的信息收集、远程监视、远程控制，是整个系统的大脑和中枢，其装设在远离变电站、发电厂的集中监控中心处；

厂站端，即发电厂和变电站的简称，在本系统中负责信息的采集并转发至主站端，接受主站端控制命令，厂站端包括，智能采集服务器、智慧摄像头、温湿度传感器、电力设备在线监测、机电设备在线监测、水库与闸坝在线监测、发电机远程启停装置、闸门远程控制装置，其中，电力设备在线监测包含变压器、电缆、断路器、互感器、避雷器、GIS、隔离开关、母线、输电与配电线路、直流充电装置、高低压屏柜、电容器及补偿装置、电抗器、消弧线圈；机电设备在线监测包含发电机组、可控硅励磁装置、防雷与接地装置、消防与火灾报警装置、调速系统设备、辅助与公用设备、同期装置、继电保护装置、通讯与安防装置、二次设备；水库与闸坝在线监测包含船闸在线监测、自动喷淋系统在线监测。所述厂站端设置在水电厂的施工检修场或水电厂数据采集场所，对水电厂各类数据进行采集打包，并进行AI预处理后上传至所述前置服务器上，

物联网组网，其为综合调试所述主站端与厂站端租用的电信运营商网络通道，能够对水电厂各类传感器及遥控终端进行网络搭建；

多类型交互平台，其包括PC端交互平台、手机端交互平台、网页版本交互平台，其通过网络与所述远程智慧控制管理平台连接，为运维人员提供多种远程遥控方式；

所述智能采集服务器根据作业人员安全帽的位置信息确定作业人员的活动区域是否违规，并配合所述智慧摄像头进行图像采集，使得定位结果更具有效性，智能采集服务器能够向违规作业人员发出警报信息、记录违规人员违规数据，并确定重点监测对象。

进一步地所述智能采集服务器，其内设安全帽检测算法、人员室内定位检测算法、烟雾检测算法、电子围栏算法、环境监测采集、登高安全绳检测算法，通过以上算法功能对水电站进行监督检测，并将检测结果上传至所述远程智慧控制管理平台，

所述智能采集服务器包括天气与水文地质情况采集与传输模块、机电设备运行参数实时采集与传输模块、工程质量检测数据与报表模块、电力设备带电检测参数采集与报表模块、人员室内定位检测装置，通过以上功能模块对水电站进行监督检测，并将检测结果上传至所述远程智慧控制管理平台，

所述厂站端能够通过所述智能采集服务器能够采集厂站端变压器的在线监测信息、断路器在线监测信息、电缆在线监测信息用于实现电力设备的健康监测，能够采集厂站端机电设备运行参数用于实现机电设备的健康监测，并且通过所述机电设备远程控制模块，在远程或本地对机电设备进行控制。

进一步的，所述远程智慧控制管理平台具备AI智能违规检测模块、气象水文信息查询模块、设备远程控制操作模块、数据统计模块、现场安全环境建模模块，并且具备与所述智能采集服务器相同的接口规范，所述前置服务器能够通过5G网络汇总厂站端的各类信息存储至所述主站端实时数据库，所述智慧服务器对数据库里的厂站端信息进行智能分析并提供安全违章报警、水文信息报警、电力设备健康报警、实时厂站端信息浏览；

所述主站端能够按照既定规约发送遥控机电设备命令至厂站端，并且形成施工检修安全管理报表，电力设备健康报表，主站端可提供web服务器功能，通过所述多类型交互平台方便web浏览、手机端浏览。

进一步的，所述智能采集服务器对作业人员在水电厂内的活动区域进行划分，水电厂的活动区域分为：作业区、暂留区和禁止区，对于不同的作业人员，作业区、暂留区和禁止区划分不同；

所述人员室内定位检测装置通过接收作业人员的安全帽定位装置发出的位置信号，监测作业人员的位置信息，并将信息传输至所述智能采集服务器，若作业人员位于非作业区的区域，智能采集服务器根据采集的位置信息与作业人员位于非作业区的时长判定作业人员是否违规。

在位置监测区域内，一名作业人员的作业区是另一名其他职责作业人员的暂留区，不同职责的作业人员所属作业区不同，如果不同职责的作业人员的区域划分相同，智能采集服务器就无法精准判断每个人的位置范围是否正确，从而导致智能采集服务器监测混乱，通过对不同职责的作业人员进行不同的区域划分，使得监测体系更加个性化，具体化。

尤其，所述智能采集服务器内设置有作业人员位置评分F，设定F＝L×A1+T×A2+A3+A4，其中，L为作业人员所在暂留区位置返回作业区的最短路径长度，T为作业人员达到暂留区后停留的时间长度，A1为距离评分系数，A2为时间评分系数，A3为禁止区评分系数，A4为正常佩戴安全帽评分系数,并且A1、A2、A3、A4皆为正数，其中T在作业人员从暂留区返回作业区之后清零，

所述智能采集服务器内设置有位置违规评分Fw，

若F＜Fw，所述智能采集服务器判定作业人员位置符合规定，暂不发出警报；

若F≥Fw，所述智能采集服务器判定作业人员位置违规，智能采集服务器向作业人员的安全帽定位装置发送信号，激活安全帽耳麦警报，智能采集服务器将违规信息上传至所述前置服务器，并将该名作业人员的评分系统数值还原为初始状态，

所述前置服务器将违规信息发送至工作负责人，并将信息存储至所述实时数据库。

如果智能采集服务器未设置暂留区的距离评分系数和暂留区的时间评分系数，作业人员在暂留区停留时间过长，或者所处暂留区距离作业区位置较远，都会影响作业人员返回作业区的时长，从而降低作业人员的工作效率，并且作业人员在作业过程中必须要经过暂留区或作业人员需要在暂留区完成交接工作，智能采集服务器就无法正确判断作业人员是否属于位置违规，通过设置暂留区距离和时间评分系数，不仅确保了作业人员能够及时返回作业区，还确保了作业人员暂时进入到暂留区不会被判定为位置违规。

尤其，所述智能采集服务器根据作业人员所在暂留区位置返回作业区的最短路径长度L确定距离评分系数A1的数值，智能采集服务器设置有第一最短返程路径长度预设值L1，第二最短返程路径长度预设值L2，

若L≤L1，则A1＝a11；

若L1＜L≤L2，则A1＝a12；

若L＞L2，则A1＝a13；

其中，a11为距离评分系数第一预设值；a12为距离评分系数第二预设值；a13为距离评分系数第三预设值，a11＜a12＜a13。

尤其，所述智能采集服务器内设置有累计暂留区暂留时间长度T’，并且根据作业人员的职责不同，设置每日累计暂留区暂留参考时间Tc,

若T’＜Tc，所述智能采集服务器判定作业人员当天暂留时间符合规定，所述智能采集服务器不调节时间评分系数A2的数值，A2＝a2，a2为时间评分系数的基础值；

若T’≥Tc，所述智能采集服务器判定作业人员当天暂留时间违规，

对于作业人员当天暂留时间违规所述智能采集服务器对时间评分系数进行调节，设定A2＝Fw/T。

尤其，所述智能采集服务器内设置有禁止区评分系数A3，

当所述智能采集服务器判定作业人员未处于禁止区时，设定A3＝0；

当所述智能采集服务器判定作业人员处于禁止区时，设定A3＝Fw。

如果智能采集服务器未设置每日累计暂留区暂留参考时间，就会出现作业人员为避免单次暂留时间过长，而通过返回作业区的方式刷新暂留区停留时长T，导致系统存在漏洞，通过设置每日累计暂留区暂留参考时间Tc，使得作业人员在一天内的暂留区暂留时长有限，作业人员无法通过返回作业区的操作还原暂留区暂留时长T的数值，有效的控制了作业人员暂留在在暂留区的时长，确保了作业人员的作业时长，从而提高水电厂整体工作效率。

尤其，所述智能采集服务器内设置有正常佩戴安全帽评分系数A4，

所述人员室内定位检测装置能够检测所述作业人员的安全帽定位装置位置保持静止的时间Tp，并且人员室内定位检测装置内设置有安全帽可疑静止时间参考值Tq，

若Tp＜Tq，所述智能采集服务器判定安全帽定位不可疑；

若Tp≥Tq，所述智能采集服务器判定安全帽定位为可疑，并且控制所述智慧摄像头定位至可疑安全帽，基于AI技术的安全监督算法，智慧摄像头能够分析出作业人员是否正常佩戴安全帽，并将作业人员佩戴安全帽的情况上传至所述智能采集服务器，

若所述智慧摄像头判定作业人员正常佩戴安全帽，所述智能采集服务器设定A4＝0；

若所述智慧摄像头判定安全帽未被佩戴，所述智能采集服务器设定A4＝Fw；

若所述智慧摄像头判定安全帽被遮挡，所述智能采集服务器设定A4＝Fw。

当智能采集服务器监测到作业人员长期静止时，需要通过智慧摄像头确认作业人员的情况，如果智慧摄像头监测到作业人员正常佩戴安全帽，那么系统可以判定作业人员不违规，如果智慧摄像头监测到安全帽未佩戴在作业人员头上，或监测到安全帽被遮挡，则可以及时有效的将不佩戴安全帽的违规行为上传至前置服务器，并进行违规记录，如果智慧摄像头监测到作业人员正常佩戴安全帽，但安全帽保持静止的原因是作业人员出现失去意识无法移动，智慧摄像头也可以尽早发现并进行汇报，使得作业人员可以第一时间得到医疗救助，因此，智能采集服务器配合智慧摄像头对安全帽位置较长时间保持静止的可疑作业人员进行图像监测，即避免了作业人员为逃避定位而不佩戴安全帽的行为，又确保了作业人员出现危险时可以快速被发现，提高了监测工作的有效性，保证了作业人员的生命健康安全。

进一步的，所述智能采集服务器上传作业人员位置违规情况至所述前置服务器，

所述前置服务器能够将作业人员每月位置违规次数进行统计，对于任一作业人员记录其每月位置违规次数为N，

若N＜N’，则所述前置服务器暂不将作业人员设为重点监测对象；

若N≥N’，则所述前置服务器将作业人员设为重点监测对象；

N’为作业人员每月位置违规参考值；

所述前置服务器将作业人员设为重点监测对象后，前置服务器能够将修改所述智能采集服务器中的所述人员室内定位检测算法中的距离评分系数A1、时间评分系数A2和每日累计暂留区暂留参考时间Tc，

设定，A1’＝a×A1，A2’＝b×A2，Tc’＝c×Tc，其中a为监测对象距离评分影响值，b为监测对象时间评分影响值，c为监测对象每日累计暂留时间影响值，并且a＞1，b＞1，0＜c＜1。

如果前置服务器不将作业人员设定为重点监测对象，那么经常出现位置违规行为的作业人员的行为无法得到有效的限制和惩罚，通过设置重点监测对象从而使得经常出现位置违规行为的作业人员在活动范围上得到限制，工作负责人也能够通过重点监测对象的情况进行相应的管理措施。

进一步的，所述远程智慧控制管理平台具备AI智能违规检测模块、气象水文信息查询模块、设备远程控制操作模块、数据统计模块、现场安全环境建模模块，并且具备与所述智能采集服务器相同的接口规范，所述前置服务器能够通过5G网络汇总厂站端的各类信息存储至所述主站端实时数据库，所述智慧服务器对数据库里的厂站端信息进行智能分析并提供安全违章报警、水文信息报警、电力设备健康报警、实时厂站端信息浏览；

所述主站端能够按照既定规约发送遥控机电设备命令至厂站端，并且形成施工检修安全管理报表，电力设备健康报表，主站端可提供web服务器功能，通过所述多类型交互平台方便web浏览、手机端浏览。

进一步的，所述智能采集服务器具备存储转发功能和远程调取视频功能，所述主站端应对重要的违章信息进行存储和分析，实现对违章行为的集中管理和预案管理，主站端通过采集上来的违章告警信息形成报表，进一步的具备现场安全环境建模和安全风险评估，

所述数据库系统中建立施工检修现场的安全环境模型，出现问题时可以及时准确地联系相关作业的工作负责人，

远程运维人员能够使用所述多类型交互平台通过所述远程智慧控制管理平台对厂站端的进行电力设备在线监测、机电设备在线监测、水库与闸坝在线监测，检测对象包括电力设备即电力变压器、断路器、电缆、互感器、避雷器、GIS、隔离开关、母线、输电与配电线路、直流充电装置、高低压屏柜、电容器及补偿装置、电抗器、消弧线圈；机电设备即发电机组、可控硅励磁装置、防雷与接地装置、消防与火灾报警装置、调速系统设备、辅助与公用设备、同期装置、继电保护装置、通讯与安防装置、二次设备；水库与闸坝设备即船闸、自动喷淋系统。在线监测即利用传感技术和物联网技术，对运行中的各种设备进行监测，获取反映运行状态的各种物理量，并进行分析处理，对各种设备的运行状况作出预测，必要时提供报警和故障诊断，从而尽量避免故障的进一步扩大而导致严重事故，指导各种设备的最佳维修时机，为各种设备检修提供实时数据和重要的参考依据，各种设备在线监测信息通过物联网接入厂站端智能采集服务器，

所述智能采集服务器再存储转发至所述主站端前置服务器，

所述前置服务器将信息存储在数据库中，

所述主站端支持电力设备在线监测界面浏览、电力设备健康度评估、电力设备运行风险分析功能，主站端控制管理平台通过电力设备在线监测信息形成月报表、年报表。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，包括，

远程智慧控制管理平台，其包括软件部分和硬件设备，所述软件部分为远程指挥控制管理平台系统，所述硬件设备为主站端硬件，硬件设备包括，智慧服务器、前置服务器、交换机、防火墙，能够为水电厂提供数据分析及远程遥控，并将数据存储至主站端实时数据库系统，主站端可实现对多个发电厂与变电站进行信息收集、远程监视、远程控制。

厂站端，其包括，智能采集服务器、智慧摄像头、温湿度传感器、电力设备在线监测、机电设备在线监测、水库与闸坝在线监测、发电机远程启停装置、闸门远程控制装置，厂站端在系统中用于对发电厂和变电站的信息进行采集，将信息转发至所述主站端，并接受主站端控制命令，其中，电力设备在线监测包含变压器、电缆、断路器、互感器、避雷器、GIS、隔离开关、母线、输电与配电线路、直流充电装置、高低压屏柜、电容器及补偿装置、电抗器、消弧线圈；机电设备在线监测包含发电机组、可控硅励磁装置、防雷与接地装置、消防与火灾报警装置、调速系统设备、辅助与公用设备、同期装置、继电保护装置、通讯与安防装置、二次设备；水库与闸坝在线监测包含船闸在线监测、自动喷淋系统在线监测。所述厂站端设置在水电厂的施工检修场或水电厂数据采集场所，对水电厂各类数据进行采集打包，并进行AI预处理后上传至所述前置服务器上；

物联网组网，其为综合调试所述主站端与厂站端租用的电信运营商网络通道，能够对水电厂各类传感器及遥控终端进行网络搭建；

多类型交互平台，其包括PC端交互平台、手机端交互平台、网页版本交互平台，其通过网络与所述远程智慧控制管理平台连接，为运维人员提供多种远程遥控方式；

所述智能采集服务器根据作业人员安全帽的位置信息确定作业人员的活动区域是否违规，并配合所述智慧摄像头进行图像采集，使得定位结果更具有效性，智能采集服务器能够向违规作业人员发出警报信息、记录违规人员违规数据，并确定重点监测对象。

2.根据权利要求1所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器，其内设安全帽检测算法、人员室内定位检测算法、烟雾检测算法、电子围栏算法、环境监测采集、登高安全绳检测算法，通过以上算法功能对水电站进行监督检测，并将检测结果上传至所述远程智慧控制管理平台，

所述智能采集服务器包括天气与水文地质情况采集与传输模块、机电设备运行参数实时采集与传输模块、工程质量检测数据与报表模块、电力设备带电检测参数采集与报表模块、人员室内定位检测装置，通过以上功能模块对水电站进行监督检测，并将检测结果上传至所述远程智慧控制管理平台；

所述厂站端能够通过所述智能采集服务器能够采集电力设备在线监测信息、机电设备在线监测信息和水库与闸坝在线监测信息用于实现水电厂内各种设备的健康监测，并且通过所述机电设备远程控制模块，在远程或本地对机电设备进行控制。

3.根据权利要求2所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器对作业人员在水电厂内的活动区域进行划分，水电厂的活动区域分为：作业区、暂留区和禁止区，对于不同的作业人员，作业区、暂留区和禁止区划分不同；

所述人员室内定位检测装置通过接收作业人员的安全帽定位装置发出的位置信号，监测作业人员的位置信息，并将信息传输至所述智能采集服务器，若作业人员位于非作业区的区域，智能采集服务器根据采集的位置信息与作业人员位于非作业区的时长判定作业人员是否违规。

4.根据权利要求3所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器内设置有作业人员位置评分F，设定F＝L×A1+T×A2+A3+A4，其中，L为作业人员所在暂留区位置返回作业区的最短路径长度，T为作业人员达到暂留区后停留的时间长度，A1为距离评分系数，A2为时间评分系数，A3为禁止区评分系数，A4为正常佩戴安全帽评分系数,并且A1、A2、A3、A4皆为正数，其中T在作业人员从暂留区返回作业区之后清零，

所述智能采集服务器内设置有位置违规评分Fw，

若F＜Fw，所述智能采集服务器判定作业人员位置符合规定，暂不发出警报；

若F≥Fw，所述智能采集服务器判定作业人员位置违规，智能采集服务器向作业人员的安全帽定位装置发送信号，激活安全帽耳麦警报，智能采集服务器将违规信息上传至所述前置服务器，并将该名作业人员的评分系统数值还原为初始状态，

所述前置服务器将违规信息发送至对该名作业人员进行监管的交互平台，并将信息存储至所述实时数据库。

5.根据权利要求3所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器根据作业人员所在暂留区位置返回作业区的最短路径长度L确定距离评分系数A1的数值，智能采集服务器设置有第一最短返程路径长度预设值L1，第二最短返程路径长度预设值L2，

若L≤L1，则A1＝a11；

若L1＜L≤L2，则A1＝a12；

若L＞L2，则A1＝a13；

其中，a11为距离评分系数第一预设值；a12为距离评分系数第二预设值；a13为距离评分系数第三预设值，a11＜a12＜a13。

6.根据权利要求4所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器内设置有累计暂留区暂留时间长度T’，并且根据作业人员的职责不同，设置每日累计暂留区暂留参考时间Tc,

若T’＜Tc，所述智能采集服务器判定作业人员当天暂留时间符合规定，所述智能采集服务器不调节时间评分系数A2的数值，A2＝a2，a2为时间评分系数的基础值；

若T’≥Tc，所述智能采集服务器判定作业人员当天暂留时间违规，

对于作业人员当天暂留时间违规所述智能采集服务器对时间评分系数进行调节，设定A2＝Fw/T。

7.根据权利要求4所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器内设置有禁止区评分系数A3，

当所述智能采集服务器判定作业人员未处于禁止区时，设定A3＝0；

当所述智能采集服务器判定作业人员处于禁止区时，设定A3＝Fw。

8.根据权利要求4所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器内设置有正常佩戴安全帽评分系数A4，

所述人员室内定位检测装置能够检测所述作业人员的安全帽定位装置位置保持静止的时间Tp，并且人员室内定位检测装置内设置有安全帽可疑静止时间参考值Tq，

若Tp＜Tq，所述智能采集服务器判定安全帽定位不可疑；

若Tp≥Tq，所述智能采集服务器判定安全帽定位为可疑，并且控制所述智慧摄像头定位至可疑安全帽，基于AI技术的安全监督算法，智慧摄像头能够分析出作业人员是否正常佩戴安全帽，并将作业人员佩戴安全帽的情况上传至所述智能采集服务器，

若所述智慧摄像头判定作业人员正常佩戴安全帽，所述智能采集服务器设定A4＝0；

若所述智慧摄像头判定安全帽未被佩戴，所述智能采集服务器设定A4＝Fw；

若所述智慧摄像头判定安全帽被遮挡，所述智能采集服务器设定A4＝Fw。

9.根据权利要求4所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述智能采集服务器上传作业人员位置违规情况至所述前置服务器，

所述前置服务器能够将作业人员每月位置违规次数进行统计，对于任一作业人员记录其每月位置违规次数为N，

若N＜N’，则所述前置服务器暂不将作业人员设为重点监测对象；

若N≥N’，则所述前置服务器将作业人员设为重点监测对象；

N’为作业人员每月位置违规参考值；

所述前置服务器将作业人员设为重点监测对象后，前置服务器能够将修改所述智能采集服务器中的所述人员室内定位检测算法中的距离评分系数A1、时间评分系数A2和每日累计暂留区暂留参考时间Tc，

设定，A1’＝a×A1，A2’＝b×A2，Tc’＝c×Tc，其中a为监测对象距离评分影响值，b为监测对象时间评分影响值，c为监测对象每日累计暂留时间影响值，并且a＞1，b＞1，0＜c＜1。

10.根据权利要求1所述的水利电力工程施工与设备运维的综合管控系统，其特征在于，所述远程智慧控制管理平台具备AI智能违规检测模块、气象水文信息查询模块、设备远程控制操作模块、数据统计模块、现场安全环境建模模块，并且具备与所述智能采集服务器相同的接口规范，所述前置服务器能够通过5G网络汇总厂站端的各类信息存储至所述主站端实时数据库，所述智慧服务器对数据库里的厂站端信息进行智能分析并提供安全违章报警、水文信息报警、水电厂内各种设备健康报警、实时厂站端信息浏览；

所述主站端能够按照既定规约发送遥控机电设备命令至厂站端，并且形成施工检修安全管理报表，水电厂内各种设备健康报表，主站端可提供web服务器功能，通过所述多类型交互平台方便web浏览、手机端浏览。

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