一种密闭空间智能管理系统研发

杨伟坡 赵亚康 王志楠

[摘    要]密闭空间作业管理是水电站检修作业风险管控中的重中之重。文章总结了传统的密闭空间管理中的痛点，详细介绍了一种密闭空间智能管理系统的研发成果，为行业内其他公司在密闭空间管理提供建议。

[关键词]密闭空间;智能管理

[中图分类号]TM73 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）10–00–02

Development of an Intelligent Management System for Confined Space

Yang Wei-po，Zhao Ya-kang，Wang Zhi-nan

[Abstract]Confined space operation management is the top priority in the risk control of hydropower station maintenance operation. This paper summarizes the pain points in the traditional confined space management， and introduces in detail the research and development results of an intelligent confined space management system， so as to provide suggestions for other companies in the industry.

[Keywords]confined space; intelligent management

密閉空间指与外界相对隔离，进出口受限，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质聚集或氧含量不足的有限空间。

抽水蓄能水电站中电动发电机风洞、蜗壳、尾水管等区域属于密闭空间。为了避免发生密闭空间中遗留人员、物品造成人员伤亡或者设备损毁事件的发生，各发电公司针对密闭空间制定了一系列管理制度。要求主要有：严禁与作业无关人员进入密闭空间，作业人员在进入密闭空间前，须取出手表、钥匙、工牌、项链等与工作无关的个人物品，严禁将其带入作业区;作业人员进、出密闭空间必须在专用的登记表上自行履行登记手续，不得由他人或代他人登记。除作业必须的工器具、个人防护用品与物料外，严禁将与工作无关的物件、物料带入密闭空间内，带入的工器具与物料需由带入人在专用的登记表上逐一记录带入时间、工器具与物料名称、数量。

1 传统的密闭空间管理方法介绍

目前密闭空间进出登记主要是通过密闭空间专职监护由进出人员进行纸质登记，登记表见表1。以每次机组小修为例，检修工期为16d，人员进出风洞频繁高达600人次，带入工具及耗材种类繁多至少有30种。由于人员进出频繁及进出物品种类、数量繁多，且同一个工具或耗材可能由不同的人带出，导致密闭空间统计工作非常困难，无法快速清晰了解到工器具及耗材的带入、带出情况，在人员集中进入时，纸质登记效率非常低。同时密闭空间监护人的责任心直接影响管理的质量。曾多次发生密闭空间监护人履责不到位导致人员遗留电动发电机风洞，甚至发生人员伤亡事故。

2 密闭空间智能管理系统介绍

为解决传统的密闭空间管理的痛点，通过组织技术人员进行攻关，成功开发出一套检修密闭空间智能管理系统。该系统通过人脸识别、RFID识别技术、自助登记及闭锁报警等技术，实现密闭空间进出人员、工器具及耗材的信息登记、统计，大大提高密闭空间登记工作的效率、准确性以及信息化水平。

密闭空间人员进出管理方面，采用高清人脸识别摄像头采集并识别。增加授权管理，非授权的工作人员进入时，系统发出报警，防止人员误入;统计信息不仅可以在现地显示屏上显示而且可以自动同步到系统服务器上，方便多层管理人员进行查看。在密闭空间进人门封闭时，若人员、物品遗留时，系统闭锁功能生效，及时发出现地声光报警进行提醒，降低人员、工器具遗留导致人员伤亡或者设备严重损坏的风险。

密闭空间管理系统主要由现地装置及远方服务器两大部分组成。现地装置主要实现人员、工器具及耗材的登记与现地展示作用，主要由立式工业计算机、人脸识别高清摄像头、RFID识别器、网络交换机等设备组成。远方服务器主要进行存储数据，并向远端的用户提供浏览服务。系统主要功能见图1。

关于人员进出检修密闭空间登记的功能实现，采用人脸识别技术。人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部识别的一系列相关技术。开工前，管理员登录系统对进人检修密闭空间的人员进行面部扫描存储至服务器的数据库并授权;工作人员需要进出时，安装在密闭空间门口处的人脸识别装置会自动进行识别，并统计数据在设置在密闭空间门口处现场显示;当未授权的人员强行进入时，系统会发出提示。

关于工器具进出检修密闭空间登记功能的实现，采用RFID技术。RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，它是一种非接触式的自动识别技术。通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，此外，RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签。首先在工器具上粘贴RFID识别标签，为防标签具有防水、防油、耐磨、可多次读写功能，标签尺寸与形式根据不同规格的工器具进选择，为防止标签脱落，可使用特殊强力胶带进行包裹。在工器具需要进出检修密闭空间时，放置在门口的RFID识别数据采集传感器会自动、大批量识别，并将统计数据显示在设置在密闭空间门口处的工业显示屏上。

关于耗材进出检修密闭空间登记功能的实现，采用自助进行电子登记。首先在管理系统中建立耗材名称、图像的数据库。当耗材需要进出时，携带人员在设置在门口的触摸屏上进行选择相应的选项并输入数量。系统会自动对录入信息进行分析汇总，并将统计数据显示在设置在密闭空间门口处的工业显示屏上。登记的全过程系统自动进行录像监控。

关于人员物品遗留及时发出报警功能的实现，主要通过临时安装在在密闭空间门上的触发器完成，当密闭空间门封闭时，触发器闭合并发信号给计算机，系统自动检查功能生效，若系统检查发现密闭空间有遗留人员或物品会及时发出报警信号。

人员、工器具、耗材的统计信息以及录像信息通过网络存储在公司的服务器中。管理人员登录PC端或者手机端软件可以随时进行查看。

3 密闭空间智能管理系统的优势

利用人脸识别管控进入密闭空间的人员权限、登记进出密闭空间的人员信息。未经授权的人员进入时，系统发出报警，防止。运用RFID技术快速识别、登记进出密闭空间的工器具。密闭空间内的人员、工器具、耗材的信息能够实现高效地管理。同時可以通过网络实时传输至远方，提高管理效力。在密闭空间封闭时，若有人员、物品遗留，系统发出报警，很大程度上避免了人为失误导致设备损坏或人员伤亡的严重后果。

密闭空间智能管理系统可以将人员登记耗时由30s减小至5s左右;工器具、耗材带出登记时不用在大量记录中查找，单个工器具登记平均耗时由15s减小至2s左右。当人员、工器具集中进出时优势非常明显。

4 结语

密闭空间智能管理系统充分利用人脸识别技术、射频识别技术解决了密闭空间管理的痛点，提高了安全生产的管理水平。事实证明将新兴技术与传统的电力安全管理深度融合是提升管理水平的催化剂。

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