CN116482714A - 基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，包括感知与硬件层、基础数据层、服务层及应用层，感知与硬件层进行数据采集，基础数据层提供整个电厂的定位基础数据，服务层提供标准的各类业务功能接口和数据接口，按照应用需求封装各类服务接口，应用层进行数据解算和提供人机交互平台。本发明通过高精度且实时的定位子系统对风险点进行标记，利用BP算法模型对区域、管理、人员、环境及设备等各相关联参数进行聚类分析，得到三个关联的风险分支，有效降低电厂生产漏算漏管漏统计的可能性，三次事故可能性分析及三重隐患排除，成倍降低隐患排尽时间，提高定位数据及安全数据的交互效率，同时实现精确定位和安全生产的精确管理。

Description

基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统
技术领域
本发明涉及电力生产安全管理技术领域，尤其涉及基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统。
背景技术
电力行业对安全性有着非常高的要求，其中安全性包括设备的安全可靠和人员的生命安全。电厂事故主要包括设备发生故障和人员伤亡两种。其中，人生命安全尤为重要。一旦发生人身伤亡事故，将带来极为惨重的损失和伤害。事故发生之后寻找原因都可以看出是因为人员对设备操作疏忽没有按照事先要求的操作规范进行操作导致的。
作为输变电的重要环节--电厂的安全运行就显得非常重要，它将直接影响到整个电力事业的发展方向和电力建设的前途。电厂的正常运行靠个人的知识和经验是远远不够的，电厂中存在着诸多的技术手段检测设备的正常运行，但作为安全的重要环节，现场巡检和人员安全监管是必不可少的。
目前没有一种对发电厂区作业人员的检测系统，可以监测和指导厂区作业人员的轨迹和行为，智能化和自动化是电厂安全监管的保障，也是发展趋势。在智能化电厂如火如荼的发展中，电厂工作区域的智能管控系统将取得长足的发展。电力生产“安全第一、预防为主、综合治理”，加强电厂人员现场管控，减少人为因素造成的隐患或事故是电厂现场管理面临的重大挑战。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，包括：
感知与硬件层，感知与硬件层是系统正常运行的基本保障，由室内高精度实时的定位子系统、声光报警器、摄像头监控系统、监控屏幕、基础网络和传感器等部分组成，位置感知依托于上述硬件设备，达到用户的应用支撑，为系统的高效工作创造良好的支撑环境，提供最基础的定位数据；
基础数据层，提供整个电厂的定位基础数据，是系统上层构架的基础，定位基础数据由人员检测数据、实时位置数据、人员信息数据、地图数据、固资（传感器和运行设备等固定资产）数据及其他数据组成；
服务层，根据接口规范提供标准的各类业务功能接口和数据接口，按照应用需求封装各类服务接口，不同应用调用不同的服务接口，同时具有开放的API接口，能够无缝兼容电厂原有的PMS系统和SCADA系统，实现多系统集成与对接；数据层通过数据交换和定位引擎将安全信息数据及定位数据传输至服务层；
应用层，进行数据解算和提供人机交互平台的主要构架层，数据解算是将位置感知层采集的人员、设备、事件的源数据处理为相应的结果信息，人机交互平台是用户与系统进行交互的主要平台；服务层通过配置总线与应用层交互信息。
优选地，定位子系统包括定位基站、可穿戴定位标签和定位引擎，定位基站设置厂区内的一个UWB定位基站和多个信号站（Beacon+BD），UWB定位基站通过卫星雷达定位确定厂区的基础位置信息，多个信号站均匀分布在UWB定位基站周围，信号站通过蓝牙、红外或其他电磁波与UWB定位基站进行通讯，提供主要区域的定位；
可穿戴定位标签设有拍照、录像、录音及对讲功能，由工作人员随身佩戴，并对各运行设备及传感器进行监控并及时反馈，配合局域网提供所有区域的定位，弥补卫星定位系统室内信号不好，定位精度不高的缺陷，定位精度达到厘米级；
可穿戴定位标签分别安装在10套智能佩戴式终端和1套携带式终端中，智能佩戴式终端包括主菜单键1、摄像头2、喇叭3、MIC麦孔4、白光灯5、电源指示灯6、充电口7、预留接口8、USB接口9、录像键10、开关机键11、对讲键12、拍照键13、录音键14、返回键15和触摸屏16；
定位引擎（具体是TruePoint.Edge高精度定位算法引擎）将基于北斗卫星导航的高精度定位算法封装成兼容主流GNSS芯片的软件包，可集成至多种智能终端，在客户智能终端内完成高精度定位解算，该算法降低GNSS定位芯片功耗，优化总体方案成本的同时保持精准定位，为客户提供高性价比、适合规模应用的总体解决方案。
优选地，实际应用到电厂，基础数据层还包括电厂业务数据、电厂管理数据、现场统计数据、定位监测数据，数据是系统价值的体现，也是定位管理生存的基础。
优选地，实际应用到电厂，服务层包括接口管理组件、系统配置组件、用户管理组件、日志管理组件和地图管理组件，服务层带有数据服务、采集服务、查询服务、统计服务、专题服务及分析服务；
优选地，应用层主要包括以下工作内容：
基础数据的录入：包括设备和人员增减时数据库的变更、工作人员绩效等工作情况的录入；
设备人员状态查询：根据基础感知层上传的信息，实时查看设备和人员的状态信息，包括人员的位置、设备的当前运行正常与否；
监管信息查询：对电力调度和运行情况进行监管；
管控系统参数配置：提供对整个电厂安全生产管控系统的参数配置入口，比如定位系统基站和标签增减时的参数配置，区域三维模型的变更和维护等。
优选地，实际应用到电厂，应用层则包括变电站安全生产管控子系统，变电站安全生产管控子系统包括自动统计、电子围栏、声光报警、图像管理、消防应急及定位显示功能，变电站安全生产管控子系统通过无线或有线信号与电脑端、手机端及显示大屏进行信号传输；
变电站安全生产管控子系统与电厂原有的SCADA系统和PMS系统相结合构成电厂管理整体架构。
进一步地，SCADA系统即数据采集与监视控制系统，SCADA系统携带有数据采集模块、数据运算模块、监控模块和显示大屏；
PMS系统即工程生产管理系统，PMS系统采用JAVA技术路线，具体使用业界较新且成熟的JDK5.0作为编程环境，同时应用了业界最佳实践的面向服务架构（SOA），可最大程度保证整个系统的兼容性和开放性。
进一步地，电厂管理整体架构作为电厂卫星定位系统的支撑架构，结合定位功能与其他设备人员管理功能，实现精确定位的同时，满足安全生产的更精确管理；
电厂管理整体架构包括：
支撑层：用于采集、传输和存储关于位置、高度、音频及视频的数据，支撑层包括系统运行文件及依赖库、媒体数据、北斗定位数据、业务数据、系统缓存数据的数据存储；支撑层支持多种数据库，媒体文件支持mp4文件，无缝兼容在线点播功能；
管理层：电厂管理整体架构的管理层包含电厂卫星定位系统的服务层，是对服务层的进一步补充，为了实现音频对讲、实时图传、人员位置服务等功能，本项目在管理层融入了集群对讲、位置服务、会议服务、媒体服务、录像管理服务的组件，满足项目研发所依赖的运营支撑层，所有功能都能够工具化使用，并保持平稳的演进，每个管理层组件与电厂管理整体架构的核心部件相对独立也相互耦合，可随需而变，支持多级集联功能、多组件大并发数据处理机制，能够独立对外提供调用和管理，便于分别优化和不断进行技术更新和升级；
业务层：将装置采集到的原始数据和支撑组件融入到一起，将行业通用的基础业务逻辑进行模块化，把底层技术和上层应用开发分离，通过面向各行业应用提供的管理服务、多媒体集群通信服务、视频会议、视频监控、报警等应用开发功能，应用开发针对项目的用户可见的业务和工作流，结合项目应用功能可扩展多种与音视频行业相关的应用；
表现层：表现层主要用于本项目数据展示，包括装置使用的表现和控制平台的数据展示。
本发明的表现层采用灵镜多媒体通讯系统，流媒体支持http协议，信令支持websocket协议，兼容w3c标准，能使系统兼容多种客户端的展现方式，如:C/S客户端、B/S客户端、手机app等的多种客户端，浏览观看实时视频无需安装插件，而且解决了手机或PC浏览器实时视频延时的缺点。
更进一步地，电厂管理整体架构还设有用于通讯的网络拓扑结构，网络拓扑结构包括管理控制台、通讯服务器和多媒体终端，管理控制台和多媒体终端有通讯请求，均通过通讯服务器进行连接、通讯，实现一线人员与管理人员的交互。
本发明为一线工作人员使用的集可视化穿戴设备、定位设备及高度监测设备为一体的智能终端装置，具有视频监控、位置信息、高度信息、音频对讲、调度指挥、远程协助等功能，管理端通过部署在云端的通讯服务器连接管理控台和多功能终端。
更进一步地，支撑层所得数据写入数据库，并根据管理层的分类分析处理和业务层的模块化处理，根据电厂风险的历史记录，构造各设备、各人员、各环境参数及各管理体系的风险分级的BP算法模型，BP算法模型按照区域划分、人员管理和管理系统进行分类，得到区域风险分支、人员风险分支和管理风险分支，BP算法模型的构建包括以下方面：
1）风险分级：将风险分为“红、橙、黄、蓝”四色风险等级，分别对应“重大风险、较大风险、一般风险、低风险”；
2）区域风险分支，以区域安全分析为神经元交互点集合，考察人员安全因素、设备安全因素、环境安全因素和管理安全因素的表现评分或数据值作为影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建区域安全生产状态网络图，直观确定对各表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成区域参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，区域内风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各人员、各设备、各环境或各管理体系中，进行直观的实时预警；
参考区域参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，同一事故的影响因素可能是单个参数影响，更大的可能是区域安全生产状态网络图中各风险点的集合，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的人员、设备、环境及管理体系进预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括区域调整方案，区域调整方案包括对锅炉或管道的撤热和卸压、危险气体排放、电器危险断电、环境气体通风、火警排除；
其中表现评分通过管理级别分级反馈、越级管理、抽样调查的方式对人员安全因素和管理安全因素进行评定，设备安全因素、环境安全因素的数据值通过传感器和人员现场反馈结合的方式进行汇报；
结合电厂历史安全生产的平均值范围得到安全标准值，将实时所得表现评分或数据值与安全标准值进行差值分析，当差值小于安全标准值的5%，评定为低风险；当差值大于安全标准值的5%且小于安全标准值的10%，评定为一般风险；当差值大于安全标准值的10%且小于安全标准值的20%，评定为较大风险；当差值大于安全标准值的20%，评定为重大风险；
3）人员风险分支以人员管理安全分析为神经元交互点集合，结合人力资源管理系统，考察整个电厂内各人员关联的区域管理数据、环境测试数据、设备测试数据及管理数据反馈作为影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建人员安全状态网络图，直观确定对各人员的表现评分及其关联的管理体系表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成人员参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，人员风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各人员身上，并反馈至人员携带的智能佩戴式设备，并相应地反馈至与该人员相关联的各设备、各环境或各管理体系中，进行直观的实时预警；
参考人员参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，同一事故的影响因素可能是单个人员的操作风险点影响，更大的可能是人员安全生产状态网络图中多个人员的操作风险点的影响集合，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的人员进行预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括人员调整方案，即调整与该隐患关联的人员、设备、环境及管理体系的参数，处理后与表现层展现的实时数据进行交互反馈，判断是否达到安全标准值范围；
4）管理风险分支以管理体系的安全分析为神经元交互点集合，结合人力资源管理系统，考察各管理体系分支的人员安全技能、环境参数汇总、设备参数汇总和区域数据汇总作为影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建管理体系安全状态网络图，直观确定对各管理体系分支的表现评分及其关联的人员表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成管理参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，管理风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各管理体系分支上，并反馈至管理体系分支关联的区域、人员及设备中，进行直观的实时预警；
参考管理参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，同一事故的影响因素一般单一管理体系分支的风险点影响，有较小可能是管理体系的安全生产状态网络图中两个管理体系分支风险点的影响集合，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的管理体系分支进行预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括管理调整方案，即调整与该隐患关联的管理体系分支及其关联的人员、设备和环境参数，处理后与表现层展现的实时数据进行交互反馈，判断是否达到安全标准值范围；
5）通过三个风险分支的分别分析，最后进行数据总结，并对各风险点进行标记，并向支撑层的数据库进行风险点汇总、隐患点总结和隐患排除统计，对合理的调整方案进行记录，作为生产及管理标准，对不合理的调整方案进行修改，保证各实时的表现评分或数据值在安全标准值范围内，进行及时预警；
而三个风险分支之间相互关联，有效降低电厂生产漏算漏管漏统计的可能性，三次的事故可能性分析及后续三重的隐患排除，可成倍地降低隐患排尽时间，提高定位数据及安全数据的交互效率，构造安全双重预防体系。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明电厂管理整体架构作为电厂卫星定位系统的支撑架构，结合定位功能与其他设备人员管理功能，实现精确定位的同时，满足安全生产的更精确管理，构造及时可靠、精准定位的安全双重预防体系，避免现有“事后诸葛亮”的无效处理方法。
2.在算法上，本发明通过高精度且实时的定位子系统对风险点进行标记，避免现有采用纸质或固定不可更改的图片标记，并利用BP算法模型对区域、管理、人员、环境及设备等各相关联参数进行聚类分析，得到三个风险分支，而三个风险分支之间相互关联，有效降低电厂生产漏算漏管漏统计的可能性，三次的事故可能性分析及后续三重的隐患排除，可成倍地降低隐患排尽时间，提高定位数据及安全数据的交互效率。
附图说明
图1为本发明中电厂管理整体架构的结构示意图；
图2为本发明中电厂管理整体架构的网络拓扑结构图；
图3为本发明实施方案中的燃气发电厂的卫星定位平面图；
图4为本发明提出的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统的结构示意图；
图5为本发明中安全双重预防体系的控制流程图；
图6-1、6-2、6-3、6-4、6-5和6-6依次为本发明中智能佩戴式终端的正视图、后视图、左视图、右视图、俯视图和仰视图。
图中：主菜单键1、摄像头2、喇叭3、MIC麦孔4、白光灯5、电源指示灯6、充电口7、预留接口8、USB接口9、录像键10、开关机键11、对讲键12、拍照键13、录音键14、返回键15、触摸屏16。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一、本发明开发的预期目标：
厂区作业人员高精度定位系统研发项目研究的是多一种功能智能化监测管理平台，该系统集GPS/北斗卫星定位和UWB超宽带（IR-UWB）定位技术（适用于室内卫星条件不好的情况）、工作平台倾覆监测、人员高处跌落监测、室内标签基站、照明、实时视频传输、实时语音通话、集群通话、高清抓拍、本地音视频存储、一键SOS报警等多功能为一体，项目需要整合多个功能平台，不仅可以使得平台功能多样化，更能提升整个系统的效率和精度。使整个系统更贴合电厂实际应用。
二、本发明采用的研究方法：
1)开展现场调研。熟悉并掌握厂区作业人员高精度定位系统研发应用现状和现场维护作业流程，包括维护管理工作运转模式、人才队伍组成、工作内容、新技术应用、应急保障、安全管理等相关情况，明确现场维护作业中的安全风险点和管理中遇到的实际问题，以实现推进项目的最终完成。
2)针对现场管理模式和经验等，总结对维护管理工作有借鉴价值的经验，优化项目技术方案。
3)结合基础工作项目经验，根据智能监测系统的应用实践，契合现场管理方面的需求，吸取过往项目研发过程中经验及教训，以便更好的完成智能监测终端的研发工作。
4)在一线维护班组测试产品的适用性和稳定性。
5)归纳、分析研究内容和测试结果，形成研究报告。
三、本发明采用的实施方案：
厂区作业人员高精度定位系统主要包括佩、携戴式智能终端、室内基站、室内标签、平台倾覆监测模块、通信模块、大型可视指挥调度平台、室内定位后台等几个部分再结合GIS地理信息形成一个完整的功能系统。整个系统的具体设计任务包含整体技术架构设计、网络拓扑设计、装置外观设计及装置供电等内容。
智能监测系统硬件采用DSP技术，具备良好的可扩展性和适应性。软件设计方面，在充分保证信息安全方面的条件下，可根据客户业务需要，方便快捷地与其他第三方系统对接，支持应用层或网络层加密，从而实现端到端业务信息安全。
1、整体技术架构设计：
参照图1，电厂管理整体架构包括：
支撑层：用于采集、传输和存储关于位置、高度、音频及视频的数据，支撑层包括系统运行文件及依赖库、媒体数据、北斗定位数据、业务数据、系统缓存数据的数据存储；支撑层支持多种数据库，媒体文件支持mp4文件，无缝兼容在线点播功能；
管理层：电厂管理整体架构的管理层包含电厂卫星定位系统的服务层，是对服务层的进一步补充，为了实现音频对讲、实时图传、人员位置服务等功能，本项目在管理层融入了集群对讲、位置服务、会议服务、媒体服务、录像管理服务的组件，满足项目研发所依赖的运营支撑层，所有功能都能够工具化使用，并保持平稳的演进，每个管理层组件与电厂管理整体架构的核心部件相对独立也相互耦合，可随需而变，支持多级集联功能、多组件大并发数据处理机制，能够独立对外提供调用和管理，便于分别优化和不断进行技术更新和升级；
业务层：将装置采集到的原始数据和支撑组件融入到一起，将行业通用的基础业务逻辑进行模块化，把底层技术和上层应用开发分离，通过面向各行业应用提供的管理服务、多媒体集群通信服务、视频会议、视频监控、报警等应用开发功能，应用开发针对项目的用户可见的业务和工作流，结合项目应用功能可扩展多种与音视频行业相关的应用；
表现层：表现层主要用于本项目数据展示，包括装置使用的表现和控制平台的数据展示。
2、网络拓扑设计：
参照图2，电厂管理整体架构还设有用于通讯的网络拓扑结构，网络拓扑结构包括管理控制台、通讯服务器和多媒体终端，管理控制台和多媒体终端有通讯请求，均通过通讯服务器进行连接、通讯，实现一线人员与管理人员的交互。
3、装备设置：
参照图3的燃气发电厂的卫星定位平面图，在位于厂区中心区域的#1电子间设置一个UWB定位基站，在#1电子间四周的#1高厂变、#2高厂变、110kV配电装置、500kV开关站及天然气调压站分别设置信号站（Beacon+BD），UWB定位基站通过卫星雷达定位确定厂区的基础位置信息，信号站通过蓝牙、红外或其他电磁波与UWB定位基站进行通讯，提供主要区域的定位；
参照图6-1至图6-6，可穿戴定位标签设有拍照、录像、录音及对讲功能，由工作人员随身佩戴，并对各运行设备及传感器进行监控并及时反馈，配合局域网提供所有区域的定位，弥补卫星定位系统室内信号不好，定位精度不高的缺陷，定位精度达到厘米级；
可穿戴定位标签分别安装在10套智能佩戴式终端和1套携带式终端中，智能佩戴式终端包括主菜单键1、摄像头2、喇叭3、MIC麦孔4、白光灯5、电源指示灯6、充电口7、预留接口8、USB接口9、录像键10、开关机键11、对讲键12、拍照键13、录音键14、返回键15和触摸屏16；
并设计定位引擎（具体是TruePoint.Edge高精度定位算法引擎）将基于北斗卫星导航的高精度定位算法封装成兼容主流GNSS芯片的软件包，可集成至多种智能终端，在客户智能终端内完成高精度定位解算，该算法降低GNSS定位芯片功耗，优化总体方案成本的同时保持精准定位，为客户提供高性价比、适合规模应用的总体解决方案；
从而构造定位子系统，定位子系统包括定位基站、可穿戴定位标签和定位引擎，定位基站设置厂区内的一个UWB定位基站和多个信号站（Beacon+BD），UWB定位基站通过卫星雷达定位确定厂区的基础位置信息，多个信号站均匀分布在UWB定位基站周围，信号站通过蓝牙、红外或其他电磁波与UWB定位基站进行通讯，提供主要区域的定位。
4、电厂卫星定位系统设计：
参照图4，电厂管理整体架构的支持下，本发明构造基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，包括：
感知与硬件层，感知与硬件层是系统正常运行的基本保障，由室内高精度实时的定位子系统、声光报警器、摄像头监控系统、监控屏幕、基础网络和传感器等部分组成，位置感知依托于上述硬件设备，达到用户的应用支撑，为系统的高效工作创造良好的支撑环境，提供最基础的定位数据；
基础数据层，提供整个电厂的定位基础数据，是系统上层构架的基础，定位基础数据由人员检测数据、实时位置数据、人员信息数据、地图数据、固资（传感器和运行设备等固定资产）数据及其他数据组成；
服务层，根据接口规范提供标准的各类业务功能接口和数据接口，按照应用需求封装各类服务接口，不同应用调用不同的服务接口，同时具有开放的API接口，能够无缝兼容电厂原有的PMS系统和SCADA系统，实现多系统集成与对接；数据层通过数据交换和定位引擎将安全信息数据及定位数据传输至服务层；
应用层，进行数据解算和提供人机交互平台的主要构架层，数据解算是将位置感知层采集的人员、设备、事件的源数据处理为相应的结果信息，人机交互平台是用户与系统进行交互的主要平台；服务层通过配置总线与应用层交互信息。
实际应用到电厂，基础数据层还包括电厂业务数据、电厂管理数据、现场统计数据、定位监测数据，数据是系统价值的体现，也是定位管理生存的基础。
实际应用到电厂，服务层包括接口管理组件、系统配置组件、用户管理组件、日志管理组件和地图管理组件，服务层带有数据服务、采集服务、查询服务、统计服务、专题服务及分析服务；
应用层主要包括以下工作内容：
基础数据的录入：包括设备和人员增减时数据库的变更、工作人员绩效等工作情况的录入；
设备人员状态查询：根据基础感知层上传的信息，实时查看设备和人员的状态信息，包括人员的位置、设备的当前运行正常与否；
监管信息查询：对电力调度和运行情况进行监管；
管控系统参数配置：提供对整个电厂安全生产管控系统的参数配置入口，比如定位系统基站和标签增减时的参数配置，区域三维模型的变更和维护等。
实际应用到电厂，应用层则包括变电站安全生产管控子系统，变电站安全生产管控子系统包括自动统计、电子围栏、声光报警、图像管理、消防应急及定位显示功能，变电站安全生产管控子系统通过无线或有线信号与电脑端、手机端及显示大屏进行信号传输；
变电站安全生产管控子系统与电厂原有的SCADA系统和PMS系统相结合构成电厂管理整体架构。
5、安全双重预防体系的构建：
参照图5，安全双重预防体系的构建包括以下步骤：
1）支撑层所得数据写入数据库，并根据管理层的分类分析处理和业务层的模块化处理，根据电厂风险的历史记录，构造各设备、各人员、各环境参数及各管理体系的风险分级的BP算法模型，BP算法模型按照区域划分、人员管理和管理系统进行分类，得到区域风险分支、人员风险分支和管理风险分支；
风险分级：将风险分为“红、橙、黄、蓝”四色风险等级，分别对应“重大风险、较大风险、一般风险、低风险”；
2）区域风险分支，以区域安全分析为神经元交互点集合，考察人员安全因素、设备安全因素、环境安全因素和管理安全因素的表现评分或数据值作为影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建区域安全生产状态网络图，直观确定对各表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成区域参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，区域内风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各人员、各设备、各环境或各管理体系中，进行直观的实时预警；
参考区域参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，同一事故的影响因素可能是单个参数影响，更大的可能是区域安全生产状态网络图中各风险点的集合，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的人员、设备、环境及管理体系进预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括区域调整方案，区域调整方案包括对锅炉或管道的撤热和卸压、危险气体排放、电器危险断电、环境气体通风、火警排除；
其中表现评分通过管理级别分级反馈、越级管理、抽样调查的方式对人员安全因素和管理安全因素进行评定，设备安全因素、环境安全因素的数据值通过传感器和人员现场反馈结合的方式进行汇报；
结合电厂历史安全生产的平均值范围得到安全标准值，将实时所得表现评分或数据值与安全标准值进行差值分析，当差值小于安全标准值的5%，评定为低风险；当差值大于安全标准值的5%且小于安全标准值的10%，评定为一般风险；当差值大于安全标准值的10%且小于安全标准值的20%，评定为较大风险；当差值大于安全标准值的20%，评定为重大风险；
3）人员风险分支以人员管理安全分析为神经元交互点集合，结合人力资源管理系统，考察整个电厂内各人员关联的区域管理数据、环境测试数据、设备测试数据及管理数据反馈作为影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建人员安全状态网络图，直观确定对各人员的表现评分及其关联的管理体系表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成人员参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，人员风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各人员身上，并反馈至人员携带的智能佩戴式设备，并相应地反馈至与该人员相关联的各设备、各环境或各管理体系中，进行直观的实时预警；
参考人员参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，同一事故的影响因素可能是单个人员的操作风险点影响，更大的可能是人员安全生产状态网络图中多个人员的操作风险点的影响集合，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的人员进行预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括人员调整方案，即调整与该隐患关联的人员、设备、环境及管理体系的参数，处理后与表现层展现的实时数据进行交互反馈，判断是否达到安全标准值范围；
4）管理风险分支以管理体系的安全分析为神经元交互点集合，结合人力资源管理系统，考察各管理体系分支的人员安全技能、环境参数汇总、设备参数汇总和区域数据汇总作为影响参数集合，以Cytoscape3.8.0软件构建管理体系安全状态网络图，直观确定对各管理体系分支的表现评分及其关联的人员表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，再通过R语言软件，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成管理参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，管理风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各管理体系分支上，并反馈至管理体系分支关联的区域、人员及设备中，进行直观的实时预警；
参考管理参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，同一事故的影响因素一般单一管理体系分支的风险点影响，有较小可能是管理体系的安全生产状态网络图中两个管理体系分支风险点的影响集合，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的管理体系分支进行预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括管理调整方案，即调整与该隐患关联的管理体系分支及其关联的人员、设备和环境参数，处理后与表现层展现的实时数据进行交互反馈，判断是否达到安全标准值范围；
5）通过三个风险分支的分别分析，最后进行数据总结，并对各风险点进行标记，并向支撑层的数据库进行风险点汇总、隐患点总结和隐患排除统计，对合理的调整方案进行记录，作为生产及管理标准，对不合理的调整方案进行修改，保证各实时的表现评分或数据值在安全标准值范围内，进行及时预警；
而三个风险分支之间相互关联，有效降低电厂生产漏算漏管漏统计的可能性，三次的事故可能性分析及后续三重的隐患排除，可成倍地降低隐患排尽时间，提高定位数据及安全数据的交互效率，构造安全双重预防体系。
基于以上BP算法模型，本发明可构造智能安全管理系统，由前端设备、可视化指挥调度平台和室内高精度的定位子系统几个部分组成，前端设备可分为穿戴和携带两个大类，穿戴类主要由安全帽、执法仪或腕带等组成，可提供人员位置、高度等信息，携带类设备具有平台倾覆监测功能（也可集合旁站视频监测和气体监测等功能）的便携式结构；可视化指挥调度平台可提供数据的储存、收集、分析从而完成安全管理策略的实现；高精度室内定位子系统主要由以下几部分组成：定位传感网络，包括定位基站（Master和Slave）和定位标签（Tag）；局域网；定位信息处理平台，弥补卫星定位系统室内信号不好，定位精度不高的缺陷，定位精度达到厘米级。
四、定位子系统与安全双重预防体系结合的效果分析
电厂安全生产标准化的双重预防体系，即风险分级管控与隐患排查治理双重预防。开展风险分级管控是提高隐患排查治理科学性、针对性的基础和前提条件；隐患排查治理，是以风险管控措施为重点，对其有效性进行经常性核实确认和不断完善，是控制、降低风险的保障手段。风险分级管控和隐患排查治理，是化解重大风险、遏制重特大生产事故的双重防线。
对比例1：
现有企业的双控机制建设的具体目标是完成“一图”“一表”“一帐”“一平台”的工作任务。
一图：企业安全风险一张图。包括企业安全风险管控空间分布图，岗位风险告知卡。一图的主要内容，包括主要危险因素名称、部位名称、风险等级、主要防范措施、应急处置措施、易发生的事故类型、责任人等，并根据安全风险等级，分别以红、橙、黄、蓝四色标绘，并在显著位置张贴告知。
一表：即“安全风险分级管控一览表”。“一表”的内容，包括安全风险名称、所在部门岗位、风险等级、危险因素、可能造成的后果及原因分析，具体的防范措施、应急措施，具体责任部门及责任人等，并按照风险等级分级建档。
一帐：即事故隐患排查治理工作台账，根据标识出的危险因素，分类、评价并划分安全风险等级，分析、预判可能造成的后果和影响因素，制定事故隐患排查手册；建立公司级、车间级、班组级、岗位级隐患排查治理工作台账；据此事故隐患排查手册，实施月检查（企业级）、周排查（车间级）、日排查（班组级和岗位级），建立隐患整改督办验收制度，明确排查、整改、验收等环节的责任人员，建立全员、全岗位、全过程的隐患排查治理机制。
一平台：企业将风险辨识、分级管控、隐患排查治理纳入安全风险管控和事故隐患排查治理信息平台，实现企业网上隐患自查自报，监管部门实时监督。
本发明的实施方案与对比例1进行比较，通过高精度且实时的定位子系统对风险点进行标记，避免现有采用纸质或固定不可更改的图片标记，并利用BP算法模型对区域、管理、人员、环境及设备等各相关联参数进行聚类分析，得到三个风险分支，而三个风险分支之间相互关联，有效降低电厂生产漏算漏管漏统计的可能性，三次的事故可能性分析及后续三重的隐患排除，可成倍地降低隐患排尽时间，提高定位数据及安全数据的交互效率；
电厂管理整体架构作为电厂卫星定位系统的支撑架构，结合定位功能与其他设备人员管理功能，实现精确定位的同时，满足安全生产的更精确管理，构造及时可靠、精准定位的安全双重预防体系，避免现有“事后诸葛亮”的无效处理方法。
五、本发明的效益：
1、项目研究成果的意义：
规范现场人员行为安全，避免人身伤害。通过技术手段做到作业前技术防范，作业中技术监控，作业后提示闭环。通过现场人员佩戴的随身设备监测其登高、移动、是否中途离开工作区域、是否摘除安全设备、是否跌落等；一旦发生危险可在现场发出声光报警同时通知后台的相关人员。
集成视频实时图传和指挥调度功能，实现远程技术指导和突发情况下实现远程调度指挥，减少作业过程中的安全风险，同时可以有效减少技术人员到现场做技术指导工作的次数，有效优化人力资源配置，减少机关技术人员出行次数和成本开支，节能减排。
提高企业自身技术含量，提升企业现代化管理水平；
成型产品可以在行业内推广，并加强集团内相应工作的标准化、准确性、快速性，可以有效预防安全事故的发生，降低安全事故的危害；
在行业内起到技术领先的作用，并成为率先应用新技术的表率。
2、项目的经济效益：
项目带来的直接效益可提电力系统人员工作效率、信息流畅，提高作业生产标准化水平和信息化水平，通过调整其生产与管理的工作职责，将各电力系统中的安全运行管理与生产维护双向业务进行彼此渗透，实现“两条腿走路”的全新经营理念，进而节约成本，避免不必要的工作重叠与低效率情况出现。另外在企业的发展中，人员安全管理工作作为非常重要的内容，对于提升智慧化运营管理有着积极作用。加快前沿科学技术创新突破，对提高企业安全运行水平、推动企业健康快速发展具有重大意义。
1)生产效率
首先是方便管理人员实时获取工作人员与机组的当前状态，并适当人员给予提醒，提高工作效率和机组的稳定性与经济性；其次，结合运动轨迹及相应的动态画面有助于在事故发生之后快速查找原因或进行大数据分析以尽可能减少人员或设备损失；接着，可以提高电厂巡检工作的有效性和规范性，减少巡检人员数和巡检次数，降低此类工作成本；再次，可以通过调整生产与管理的工作职责，实现规范化标准化管理，进而节约成本，避免不必要的工作重叠。
2)经济效益
根据具相关的资料分析，采用智慧化建设后，日常电厂相关运行维护人员可减少13.2%，管理人员比例由全员的13.8%减少到5.7%，检修和管理人员成本将大幅度降低。例如，人工成本每年10万元计，至少可为公司减少10人，每年至少产生100万元成本收益。同时项目实施以后，日常检维修成本降低10%，设备意外停机时间降低30%。该项目实施后预计可产生经济效益200万元。
3)社会效益
通过保障燃气发电厂的安全稳定运行，减少安全事故，避免了安全隐患引起的发电故障，提高社会各界的输电供电保障。
五、本发明研究还可以优化方案：
厂区高精度人员定位项目是智能化配携带设备首次尝试在郑州燃气发电有限公司现场安全作业流程监管领域中应用，在项目前期调研和具体执行过程中，通过研究发现以下一些问题：
1）定位精度难以保证。北斗定位的误差、厂区电磁干扰及屏蔽、室内无法接受卫星信号产生的误差等。通过UWB北斗定位的建坐标系来解决，需要根据北斗基站定位准确的获取实时定位位置信息。
2）语音对讲通话质量优化。
实时音视频要保证低延迟，前端设备和后端的控制链必须要衔接好，比如前端的一些编码算法、流控，甚至丢帧、追帧策略等都需要完美解决。
不同的业务场景下，编码器的选择也会有所区别，从而会带来不同的编码延迟，因此不同的业务场景能达到的延迟程度也是不一样的。
3）指挥调度互动性。
在网络较差或者网络抖动比较剧烈的情况下，可以适当增大缓冲，从而降低延迟，对抗抖动。同时可以在用户无感知的条件下稍微降低播放速度，来应对短暂网络抖动引起的立即卡顿，当网络恢复可以加快速度追回来。
自动适配比较合适的码率做动态传输，为了保证流畅度甚至可以调整帧率和分辨率。语音视频引擎会根据当前网络测速的结果和应用所期望的码率，动态地调整码率、帧率和分辨率，最终达到流畅观看的用户体验。
4）前端智能设备设计。
电厂维护作业环境比较恶劣，夏天温度高，冬天寒冷，雨天作业易淋水，设备容易跌落损坏，针对这些问题。本项目针对于这些需求设计中采取了相应的对策，采用阻燃、阻爆的材料进行组装，工业级防水，2米高度防摔。
六、本发明的成果：
1、项目成果交付：
1）提交10套智能佩戴式终端，1套携带式终端以及相应配件
2）提供配套平台管理、通讯服务、接口服务；提供相关材料电子档文档。
3）完成研究报告，提供电子版本。
4）根据郑州燃气发电有限公司的实际软件建立室内定位区域应用。
2、项目成果的优势：
1）优化人力资源配置，节省维护成本
以往现场作业人员遇到难以解决的问题，由于技术或管理人员不能掌握现场状况，需浪费大量时间等待技术或管理人员亲自前往或电话指导，，有时甚至需要往复多次才能解决，这在人力资源管理方面，工作效率十分低下，同时也增加了作业过程中的风险。项目的完成使得这些风险可以通过智能化管理平台有效控制，将安全智能管理系统应用于一线维护作业中，也是解决现场监管实际问题的需要，集成音视频实时传输和指挥调度功能，实现远程技术人员在突发情况下的远程调度指挥，减少电厂作业过程中的安全风险，同时可以有效减少技术管理人员到现场进行技术指导工作的次数，有效优化人力资源配置，减少机关技术人员出行次数和成本开支，提高工作效率。
2）运用大数据分析，控制安全风险
收集大量现场作业数据，便于开展维护工作的大数据管理、分析，结合电厂安全作业规程和安全区域管理工作规定，优化操作流程和安全管理方法，控制作业过程中可能出现的安全风险。
3）沟通交流更方便
实现智能化装置相互之间以及和后台之间的实时通讯，解决作业场所离管理后台较远，沟通困难的安全风险。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，包括：
感知与硬件层，由室内高精度实时的定位子系统、声光报警器、摄像头监控系统、监控屏幕、基础网络和传感器组成，位置感知依托于硬件设备，达到用户的应用支撑，为系统的高效工作创造良好的支撑环境，提供最基础的定位数据；
基础数据层，提供整个电厂的定位基础数据，是系统上层构架的基础，定位基础数据由人员检测数据、实时位置数据、人员信息数据、地图数据、固资数据及其他数据组成；
服务层，根据接口规范提供标准的各类业务功能接口和数据接口，按照应用需求封装各类服务接口，不同应用调用不同的服务接口，同时具有开放的API接口，能够无缝兼容PMS系统和SCADA系统，实现多系统集成与对接；数据层通过数据交换和定位引擎将安全信息数据及定位数据传输至服务层；
应用层，进行数据解算和提供人机交互平台的主要构架层，数据解算是将位置感知层采集的人员、设备、事件的源数据处理为相应的结果信息，人机交互平台是用户与系统进行交互的主要平台；服务层通过配置总线与应用层交互信息。
2.根据权利要求1所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述定位子系统包括定位基站、可穿戴定位标签和定位引擎，所述定位基站设置厂区内的一个UWB定位基站和多个信号站，所述UWB定位基站通过卫星雷达定位确定厂区的基础位置信息，多个所述信号站均匀分布在UWB定位基站周围，信号站通过蓝牙、红外或其他电磁波与UWB定位基站进行通讯，提供主要区域的定位；
所述可穿戴定位标签设有拍照、录像、录音及对讲功能，由工作人员随身佩戴，并对各运行设备及传感器进行监控并及时反馈，配合局域网提供所有区域的定位，弥补卫星定位系统室内信号不好、定位精度不高的缺陷，定位精度达到厘米级；
所述定位引擎将基于北斗卫星导航的高精度定位算法封装成兼容GNSS芯片的软件包，集成至多种智能终端，在客户智能终端内完成高精度定位解算。
3.根据权利要求1所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述基础数据层还包括电厂业务数据、电厂管理数据、现场统计数据和定位监测数据。
4.根据权利要求1所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述服务层包括接口管理组件、系统配置组件、用户管理组件、日志管理组件和地图管理组件，服务层带有数据服务、采集服务、查询服务、统计服务、专题服务及分析服务。
5.根据权利要求1所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述应用层主要包括以下工作内容：
基础数据的录入：包括设备和人员增减时数据库的变更、工作人员绩效的录入；
设备人员状态查询：根据基础感知层上传的信息，实时查看设备和人员的状态信息，包括人员的位置、设备的当前运行正常与否；
监管信息查询：对电力调度和运行情况进行监管；
管控系统参数配置：提供对整个电厂安全生产管控系统的参数配置入口。
6.根据权利要求1所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，应用层则包括变电站安全生产管控子系统，变电站安全生产管控子系统包括自动统计、电子围栏、声光报警、图像管理、消防应急及定位显示功能，变电站安全生产管控子系统通过无线或有线信号与电脑端、手机端及显示大屏进行信号传输；
变电站安全生产管控子系统与SCADA系统和PMS系统相结合构成电厂管理整体架构。
7.根据权利要求6所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述SCADA系统即数据采集与监视控制系统，SCADA系统携带有数据采集模块、数据运算模块、监控模块和显示大屏；
所述PMS系统即工程生产管理系统，PMS系统采用JAVA技术路线，具体使用JDK5.0作为编程环境，同时应用了面向服务架构，保证整个系统的兼容性和开放性。
8.根据权利要求6所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述电厂管理整体架构包括：
支撑层：用于采集、传输和存储关于位置、高度、音频及视频的数据，支撑层包括系统运行文件及依赖库、媒体数据、北斗定位数据、业务数据、系统缓存数据的数据存储；
管理层：管理层融入了集群对讲、位置服务、会议服务、媒体服务、录像管理服务的组件，各管理层组件与电厂管理整体架构的核心部件相对独立且相互耦合，支持多级集联功能、多组件大并发数据处理机制，能够独立对外提供调用和管理；
业务层：将装置采集到的原始数据和支撑组件融入到一起，将基础业务逻辑进行模块化，把底层技术和上层应用开发分离，提供管理服务、多媒体集群通信服务、视频会议、视频监控、报警应用开发功能；
表现层：表现层主要用于本项目数据展示，包括装置使用的表现和控制平台的数据展示。
9.根据权利要求8所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述电厂管理整体架构还设有用于通讯的网络拓扑结构，所述网络拓扑结构包括管理控制台、通讯服务器和多媒体终端，管理控制台和多媒体终端有通讯请求，均通过通讯服务器进行连接、通讯，实现一线人员与管理人员的交互。
10.根据权利要求8所述的基于安全双重预防体系的电厂卫星定位系统，其特征在于，所述支撑层所得数据写入数据库，并根据管理层的分类分析处理和业务层的模块化处理，根据电厂风险的历史记录，构造各设备、各人员、各环境参数及各管理体系的风险分级的BP算法模型，BP算法模型按照区域划分、人员管理和管理系统进行分类，得到区域风险分支、人员风险分支和管理风险分支，BP算法模型的构建包括以下方面：
1)风险分级：将风险分为“红、橙、黄、蓝”四色风险等级，分别对应“重大风险、较大风险、一般风险、低风险”；
2)区域风险分支：以区域安全分析为神经元交互点集合，考察人员安全因素、设备安全因素、环境安全因素和管理安全因素的表现评分或数据值作为影响参数集合，构建区域安全生产状态网络图，直观确定对各表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成区域参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，区域内风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各人员、各设备、各环境或各管理体系中，进行直观的实时预警；
参考区域参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的人员、设备、环境及管理体系进预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括区域调整方案，区域调整方案包括对锅炉或管道的撤热和卸压、危险气体排放、电器危险断电、环境气体通风、火警排除；
其中表现评分通过管理级别分级反馈、越级管理、抽样调查的方式对人员安全因素和管理安全因素进行评定，设备安全因素、环境安全因素的数据值通过传感器和人员现场反馈结合的方式进行汇报；
结合电厂历史安全生产的平均值范围得到安全标准值，将实时所得表现评分或数据值与安全标准值进行差值分析，当差值小于安全标准值的5％，评定为低风险；当差值大于安全标准值的5％且小于安全标准值的10％，评定为一般风险；当差值大于安全标准值的10％且小于安全标准值的20％，评定为较大风险；当差值大于安全标准值的20％，评定为重大风险；
3)人员风险分支：以人员管理安全分析为神经元交互点集合，结合人力资源管理系统，考察整个电厂内各人员关联的区域管理数据、环境测试数据、设备测试数据及管理数据反馈作为影响参数集合，构建人员安全状态网络图，直观确定对各人员的表现评分及其关联的管理体系表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上分别形成人员参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，人员风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各人员身上，并反馈至人员携带的智能佩戴式设备，并相应地反馈至与该人员相关联的各设备、各环境或各管理体系中，进行直观的实时预警；
参考人员参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的人员进行预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括人员调整方案，即调整与该隐患关联的人员、设备、环境及管理体系的参数，处理后与表现层展现的实时数据进行交互反馈，判断是否达到安全标准值范围；
4)管理风险分支：以管理体系的安全分析为神经元交互点集合，结合人力资源管理系统，考察各管理体系分支的人员安全技能、环境参数汇总、设备参数汇总和区域数据汇总作为影响参数集合，构建管理体系安全状态网络图，直观确定对各管理体系分支的表现评分及其关联的人员表现评分或数据值影响的各参数及其应用分支，对影响安全的关键影响参数分析，并在软件界面上形成管理参数条形图；
直观观察到在受到某一参数及其应用分支的变化影响时，管理风险状态的变化规律，将安全生产状态下各参数的区间值聚类分析，从而得到优化的聚类结果参数，并得到可能会爆发隐患的临界值，即风险点，将该风险点反馈至支撑层的数据库，并将风险点附着在各管理体系分支上，并反馈至管理体系分支关联的区域、人员及设备中，进行直观的实时预警；
参考管理参数条形图的实时变化，并与安全标准值的条形图进行对比，进行事故可能性分析，将各个历史事故关联的风险点集合进行聚类分析，分析得到影响安全生产的关键风险点，进一步反馈至支撑层的数据库，进行隐患预警；
当隐患预警达到危害安全生产的临界值时，对各风险点集合中的管理体系分支进行预警通知，要求在1-3分钟进行隐患排除，包括管理调整方案，即调整与该隐患关联的管理体系分支及其关联的人员、设备和环境参数，处理后与表现层展现的实时数据进行交互反馈，判断是否达到安全标准值范围；
5)通过三个风险分支的分别分析，最后进行数据总结，并对各风险点进行标记，并向支撑层的数据库进行风险点汇总、隐患点总结和隐患排除统计，对合理的调整方案进行记录，作为生产及管理标准，对不合理的调整方案进行修改，保证各实时的表现评分或数据值在安全标准值范围内，进行及时预警，构造安全双重预防体系。
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