2023基于高精度定位的三維智慧電廠建設(shè)

基于高精度定位的三維智慧電廠建設(shè)伴隨著移動通訊和信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)、AI人工智能等新興科技得到飛速發(fā)展，智慧城市、工業(yè)機(jī)器人和區(qū)塊鏈技術(shù)也逐步改變著人們的生活方式，世界將逐漸進(jìn)入到一個萬物互聯(lián)的時代。各新興技術(shù)推動著企業(yè)的快速轉(zhuǎn)型，給傳統(tǒng)發(fā)電廠的生產(chǎn)管理模式提出了信息化、智能化的就是以新興技術(shù)推動電廠數(shù)字化，以三維可視化為中心進(jìn)行橫縱向的信息整合與系統(tǒng)集成，引導(dǎo)管理生產(chǎn)管理更加智能、風(fēng)險決策更加科學(xué)的柔性電力物物識別[1-5]。廠整體架構(gòu)中的核心子系統(tǒng)[10]。開展智慧電廠建三維安全管控平臺發(fā)展現(xiàn)狀傳統(tǒng)火電廠由于其落后的管理水平，在訪客出

目前國內(nèi)外許多企業(yè)早已展開了智慧電廠的各項研究，而基于人員定位的三維安全管控平臺作為智慧電廠的重要環(huán)節(jié)，從安全角度出發(fā)實(shí)現(xiàn)對人員作業(yè)的全流程管理，通過打通現(xiàn)有安全相關(guān)系統(tǒng)的各項信息壁壘(如門禁系統(tǒng)、智慧視頻監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)(productionmanagementsystem,文獻(xiàn)[13]通過對智慧電廠的發(fā)展與研究，結(jié)合[13][14]國外的三維管控平臺發(fā)展，西門子公司以三維數(shù)字化建模和燃機(jī)系統(tǒng)診斷為切入點(diǎn)，應(yīng)用西門子公司的數(shù)字化電廠和人工智能技術(shù)，提供三維數(shù)字化檔案，具備智能預(yù)警、智能診斷、燃料分析、自主優(yōu)化等能力。該公司主要集中在燃機(jī)系統(tǒng)診斷與管理系統(tǒng)的集成涉及較少且費(fèi)用較高[15]。國內(nèi)的雷州公司以三維安全管控為核心建設(shè)5個方面來構(gòu)建智慧電廠的主要框架主要包含三位數(shù)字化管理平臺系統(tǒng)、基于WiFi+GPS/BDS+慣性導(dǎo)航(inertialmeasurementunit,國內(nèi)目前從事三維定位與相應(yīng)運(yùn)用的開發(fā)與三維安全管控平臺的架構(gòu)三維安全可視化。三維安全管控系統(tǒng)，人員定位。在電廠二維/三維模型的基礎(chǔ)lae，實(shí)現(xiàn)工作人員與外委人員的精準(zhǔn)定位，精度優(yōu)于10cm安全風(fēng)險分區(qū)。以現(xiàn)場危險源的分布對兩票作業(yè)過程監(jiān)控。系統(tǒng)根據(jù)工作票信

工作人員管理。將工作人員與定位標(biāo)簽自動匹配視野內(nèi)的攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)智能跟蹤，出現(xiàn)違章行為時自動抓拍或錄像，且可監(jiān)控回放。訪客管理。結(jié)合人臉識別門禁系統(tǒng)和人外委人員管理。對于已通過安全培訓(xùn)的1UWB定位基站、UWB定位標(biāo)簽、門禁、攝像頭和其他網(wǎng)絡(luò)層用于建立感知層設(shè)備之間、感知設(shè)備和系統(tǒng)服務(wù)器之間的有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)連、POE/光纖、物聯(lián)網(wǎng)。3D可視化引擎、視頻聯(lián)動引擎、精確定位算法引擎、數(shù)據(jù)引擎和數(shù)據(jù)融合引擎。其中，數(shù)據(jù)融合引擎提供安全管控系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)、分散控itudtlAI智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。應(yīng)用平臺層打造安全管控平臺的相關(guān)應(yīng)用。包含數(shù)字全息電廠系統(tǒng)、安全風(fēng)險預(yù)警系統(tǒng)、上崗到位系統(tǒng)、應(yīng)急救援調(diào)度系統(tǒng)。圖1三維安全管控平臺體系架構(gòu)關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)人員定位系統(tǒng)作為三維安全管控的核心功能,方便室內(nèi)導(dǎo)航和尋找人員物體的系統(tǒng)[19]。目前,市場上大部分定位系統(tǒng)采用的是三角定位或多點(diǎn)定位的原理,同時為了15種常見的室內(nèi)定位技術(shù)的性能與特點(diǎn)。1可知，RFID的保密性和抗干擾較強(qiáng)，差；UWB技術(shù)性能更優(yōu)的混合定位系統(tǒng)。三維可視化技術(shù)括設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)所需專有備件通用備件,以及相關(guān)的附屬設(shè)備等)進(jìn)行關(guān)聯(lián)[20].如此，在三維安全管控平臺中即可對工廠的空間布局、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀

表15種室內(nèi)定位技術(shù)對比精度保密性穿透性抗干擾成本功耗UWB0.2~0.5m高一般好較高低中ZigBee1~3m差差差低低較低Wifi2~10m差差差低高低藍(lán)牙3~10m一般好差低低中RFID5~20m高差好中低較低態(tài)、人員信息、庫存信息等進(jìn)行查看與管理。3個層次：計算智能是使計算樣對周圍環(huán)境進(jìn)行感知,包括聽覺、視覺、觸覺等,器具有人類的理性思考能力,并做出正確決策判斷之一，屬于這一層次。視覺引擎包含機(jī)器學(xué)習(xí)和計算機(jī)視覺兩個方面，在門禁系統(tǒng)、智能診斷、智能預(yù)警上起到重要的作用。三維安全管控平臺的實(shí)際建設(shè)為實(shí)現(xiàn)對安全隱患的及時監(jiān)控及人員安全管3個模塊。實(shí)現(xiàn)作業(yè)人功能。數(shù)據(jù)平臺5個部要包括以下幾項內(nèi)容：PMS和管理高效化。UWBUWB定位警總數(shù)和未處理報警數(shù)的實(shí)時監(jiān)控。數(shù)據(jù)型2為數(shù)據(jù)型首頁大屏。電子地圖型3為電子地圖型首頁大屏。實(shí)時顯示平臺人員定位UWB定位技術(shù)，包含定位標(biāo)簽、定位基站、位置解算服務(wù)器等?，F(xiàn)場人員UWB測位置解算服務(wù)器通過到達(dá)時間(timeofarrival,

TOA)(timedifferenceofarrivalTDOA)ZigBee4為人員定位界面，支持顯示人員列表、安全生產(chǎn)管控5圖2數(shù)據(jù)型大屏圖3電子地圖型大屏圖4人員定位界面圖5安全生產(chǎn)管控界面PMS/三維模型展符合項信息的展示與管理。PMS系統(tǒng)中獲取兩票信息，并集成定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩票工作區(qū)域攝像頭監(jiān)控、歷史任務(wù)軌跡查看等功能。同時，任務(wù)負(fù)責(zé)人、巡檢人員進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)兩票的智能管理并為電廠工作人員的安全提供保障。巡檢系統(tǒng)。電廠人員設(shè)置巡檢時間，系安全風(fēng)險分區(qū)安全風(fēng)險分區(qū)實(shí)現(xiàn)風(fēng)險區(qū)域和危險源的可視6所示，通過在系統(tǒng)管理界面提前錄入，安全風(fēng)險分區(qū)界面在二維/三維電子地圖上按照顏色分級顯示風(fēng)險區(qū)域和危險源信息。結(jié)語智慧電廠建設(shè)要求重點(diǎn)發(fā)展與信息技術(shù)的融2025”，自動化的基礎(chǔ)上，形成了多系統(tǒng)協(xié)同合作、符合火電廠特點(diǎn)的生產(chǎn)管理模式。三維安全管控平臺，作為坑口電廠智慧電廠的重要組成部分，全面提升了電廠