基于数字化电厂的工控安全防护探究

键词：数字化电厂；工控安全防护；作业安全管控；机械视觉；哨兵模型

引言：在当今科技飞速发展的时代，发电企业正经历着从数字化控制与信息化管理向更高性能的自动、可靠、智能、高效方向的转变。国家两化深度融合方针的贯彻和中国制造 2025 规划战略部署，以及大数据、物联网等信息新技术的高速发展，为智慧电厂的建设提供了支撑。作业安全管控研究与应用作为智慧电厂建设的重要组成部分，对于提高系统整体安全的可视化能力、协同能力和决策支持能力至关重要。然而，数字化电厂的工控安全面临着各种潜在威胁，如网络攻击、数据泄露等。因此，深入探究数字化电厂的工控安全防护具有重要的现实意义。

一、数字化电厂建设背景与作业安全管控需求

1.发电企业发展趋势

随着发电技术和信息技术的深度融合，发电企业加快推进新型数字化电厂、智慧电厂建设已成为行业转型升级的重要方向。紧跟智能化发展步伐，依托物联网、大数据和人工智能技术，持续推进设备智能监测、运行优化分析和远程集控管理等项目建设，全面提升电厂安全、效率与自动化水平，着力打造安全高效、绿色智能的现代化水电生产运营新模式。

2.作业安全管控的重要性

作业安全管控的研究与应用，可极大提升系统整体安全在可视化、协同和决策支持上的能力，安全值班人员和厂领导随时都能对全厂安全生产及作业进行监控和巡查，及时针对发生的情况作出反馈。

3.项目的意义

依托机械视觉与哨兵模型驱动开展的作业管控创新研究与应用项目，把先进图像识别算法跟实时行为分析技术进行融合，形成全时刻、全范畴的智能监控体系，达成对人员作业行为、设备实际状态及环境风险的精确察觉与动态预警，项目借助搭建多层级哨兵模型，做到异常事件自动识别、分级报警以及闭环处置，极大提高安全隐患响应效率及管控精确水平，该系统的运用不光强化了全厂安全生产管理水平，更驱动发电企业朝着自动化、可靠性良好、智能化、高效化的现代运营模式转型升级，为电力生产本质安全奉上坚实的技术支撑力。

二、项目采购范围与技术要求

1.服务范围

本项目掺合 AI 智能识别技术，把创新应用融入到水电站安全管理，实现对登高作业人员行为智能识别与即时预警，针对重点区域开展全天候的防火隐患检查监测，提高安全管控的智能化层级，依靠机器视觉与哨兵模型构建作业管控系统，实现作业开展可视化、风险预警自动化与管理闭环的达成。项目涉及系统验收、性能评价、应用考察及关键技术研究，助推系统优化与工程开展，并行推进知识产权的布局事宜，实施软件著作权、发明专利的申请，且在核心期刊上发表高价值论文，造就可复制、可延伸的水电站智能安全管理体系，推动电力行业数字化转型，提升本质安全水平。

2.技术要求

项目适用的法律、标准、规范囊括国家、地方及行业现行的相关法律法规、技术标准跟规范，包含信息安全、数据保护、软件开发以及系统集成等范畴，同时包含合同履行期间相关标准的修订部分及新出台的内容，系统采用 No.s 作为核心开发语言，遵照私有化部署架构实施设计，部署环境支持 Linux 操作系统加上主流容器化平台，拥有高可用性以及可扩展性，系统可支持多个应用端口同步运行，各端口经由安全的内部通信机制达成数据的互通及共享，保障模块之间协同过程高效又可靠，系统依据标准化接口规范做，方便后续功能扩充与第三方系统的集成，适应长期运维及合规的各项要求。

3.硬件与软件要求

系统应用及接口服务器采用国产性质的硬件平台，全面兼容国产操作系统，配备上多核处理器，CPU 主频要达到 2.5GHz 及以上，具有高可靠及自主可控的能力，软件系统把数据看板、智能分析、数据管理和平台管理等核心功能集成起来，支持实时数据可视化显示、异常告警、趋势分析与风险测评，实现对水电站运行状况的全面管控与智能分析判断。系统具备健全的数据采集、存储及处理机制，支持多源数据的融合及高效配合，保障信息在一致性与安全性方面达标，平台给出用户权限管理、日志审计、设备接入管理等运维方面的功能，满足水电站从安全生产、运行管理直至应急响应全流程的需要，全面增强水电站智能化、规范化管理水平。

三、构建高效智能的水电站安全管理体系

1.安全管理体系的构建

通过作业安全管控系统的深度落实，全面覆盖作业从计划、审批、执行、监护到终结的各环节，达成作业全程的数字化、可视化、可掌控及可追溯，依赖智能终端、物联网及大数据技术，实时掌握作业的动态情形，精确鉴别风险隐患，优化应急响应的水平。报价人需按照项目需求恰当配置专业化服务团队，明确各级管理人员跟作业人员的安全职责，健全合理的安全责任体系，构建完备的双重预防机制，增强安全保证体系跟监督体系的协同运作，拉动安全管理向智能化、精细化转型过渡，一起建设高效、可靠、可持续性强的水电站智能安全管理体系。

2.成果与考评

项目实施进行中形成的全部专利、技术秘密以及其他相关知识产权都归采购人所有，报价人不得自行申请或使用，报价人应严格依照合同约定，完成所有研发、交付及实施工作，保证技术指标跟性能要求达到规定标准，项目成果须完成现场实施效果评估，同时要经采购人组织专家进行评审，验收合格后，才可以进入试运行阶段跟质保阶段。在系统试运行阶段，报价人要拿出必要的技术支持与维护服务，保障系统平稳运转，采购人有权力依据项目进度、质量、服务响应等方面对报价人实施全过程的考评工作，考评结果会作为验收与付款的关键依据，具体的考评标准跟程序按照采购人相关管理规定操作。

3.持续改进与发展

在数字化电厂建设期间，要不断归纳经验，持续革新工控安全防护手段，需增强安全事件的监测及响应机制，完善安全审计跟风险评估体系，增强对异常行为的辨认能力，伴随技术不断演进，应当及时引入新型安全技术与管理理念，诸如零信任架构、AI 智能分析、主动防御等手段，增强网络边界及终端的安全防护能力，应推进安全与业务达成深度融合，形成覆盖全生命周期的安全管理体系，按照固定周期开展应急演练与人员培训，增进整体安全意识与应急处置能力，以贴合不断变动的安全需求，保障电厂安全稳固地运行。

结语：数字化电厂的建设是发电企业发展的必然趋势，而工控安全防护则是保障其安全稳定运行的关键。基于机械视觉与哨兵模型驱动的作业管控创新研究与应用项目，为数字化电厂的工控安全防护提供了有效的解决方案。通过该项目的实施，可以构建高效、智能的水电站安全管理体系，提高全厂的安全生产管理水平。然而，工控安全防护是一个长期而复杂的过程，需要不断地投入和改进。在未来的发展中，发电企业应密切关注技术发展动态，加强安全管理，不断完善工控安全防护体系。还应加强与相关部门和企业的合作，共同应对工控安全挑战，为发电企业的可持续发展提供有力保障。只有这样，才能确保数字化电厂在安全的环境下实现更高性能的自动、可靠、智能、高效运行，为国家的能源供应和经济发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 刘松林,吴礼贵,李光耀,等.水电厂工控系统网络安全防护一体化平台探究[J].水电站机电技术,2024,47(12):50-52+74.DOI:10.13599/j.cnki.11-5130.2024.12.014.

[2] 安康. 基于数字化电厂的工控安全防护研究[J]. 科技资讯,2021,19(13):48-52.DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2106-5042-1168.