智慧发电厂全厂控制系统技术探究

在当今时代，发电技术与信息技术相互融合，推动着电厂管理不断向更高性能的方向发展。国家两化深度融合方针的贯彻以及中国制造 2025 规划战略部署，促使发电企业积极探索新型数字化电厂和智慧电厂的建设。大数据、物联网、移动互联、云计算、三维可视化等信息新技术的高速发展，为智慧电厂建设提供了有力支撑。作业安全管控研究与应用作为智慧电厂建设的关键环节，能够显著提升系统整体安全的可视化能力、协同能力和决策支持能力。因此，深入探究智慧发电厂全厂控制系统技术具有重要的现实意义。

一、智慧电厂建设的背景与需求

1.行业发展趋势

随着节能、降耗、减排政策的要求和发电集团集约化、高效管理的需求驱动，发电企业对智慧电厂的建设需求日益迫切。智慧电厂的建设可以提高生产效率、降低运营成本、增强安全管理水平，从而提升企业的核心竞争力。

2.信息技术支撑

大数据、物联网、移动互联、云计算、三维可视化等信息范畴新技术的发展，为智慧电厂的建设打造了坚实技术后盾，借助物联网实现设备的全连接和数据实时采集，利用移动互联达成信息高效传递，依靠云计算给予强大的算力保障，结合大数据分析找出运行规律，加强故障预测跟能效管理水平，利用三维可视化技术实现电厂运行状态的沉浸式呈现形式，多种技术深度掺合，助力电厂在安全、效率、环保及运维方面开展智能化升级，全方位支持智慧化决策和精细化管理实施。

3.作业安全管控的重要性

作业安全管控研究与应用是智慧电厂建设的主要组成，依靠集成物联网、大数据与人工智能技术的作业安全管控系统，达成对全厂作业流程的实时把控、风险预警与智能洞察，安全值班人员跟厂领导可借助可视化平台，随时掌握现场人员的具体定位、设备的运行状态、作业许可与高风险作业动态，迅速察觉并处理违章操作、异常行为这类安全隐患，系统依旧支持作业全进程留痕管理，增强安全责任追溯能力，提升应急应对效率，采用闭环管理机制，着实降低事故发生频次，推动安全管理由被动应对朝主动预防转变，全面增强电厂本质安全水平和智能化管理本领。

二、依托机械视觉与哨兵模型驱动的作业管控系统技术

1.系统的组成与要求

由高性能工业相机、边缘计算终端等硬件加上智能化软件平台，构成了基于机械视觉与哨兵模型驱动的作业管控系统，系统采用 No.JS 作为核心开发语言，采用 MySQL 实现结构化数据的存储，采用 Redis 提高高并发场景下的响应速率，采用 PostgreSQL 管理空间及时间序列数据，同时借助MQTT 消息队列完成设备间的低延迟通信。整体采用的是私有化的部署架构，能在局域网实现自组网运行，保证数据本地化处理与传输时的安全可靠，顺应军工、能源等高保密场景下作业监管的要求，哨兵模型跟实时视觉分析算法相结合，做到人员行为的识别、设备状态监测及异常示警，切实提升作业现场的自动化管控本领。

2.硬件选择与技术参数

系统应用及接口服务器采用国产化的硬件装置平台，充分跟国产操作系统兼容，保障信息安全跟自主可控；CPU 主频需达到 2.5GHz 及以上，配置了不低于 32GB 的 DDR4 内存，助力系统高效稳定地运行；内置存储的空间至少要 4TB，且配置了板载双千兆网络接口，加大网络传输冗余与可靠水平。视频 AI 分析服务器采用高性能国产处理器，核心个数至少为24 个，内存最低为 24GB，具备 1TB 及以上的高速存储模块，可支持 200路及以上数量的高清视频流实时轮巡分析，拥有强大的并发处理跟智能识别能力，符合复杂场景下智能监控的要求，这两类服务器皆采用国产化技术线路，拥有高可靠、可扩展以及长期服役的能力，给系统稳定运转提供可靠的后盾。

3.软件系统功能特点

软件系统把数据看板、智能分析、数据管理和平台管理等多项核心功能整合在一起，数据看板借助可视化方式完整呈现系统运行状态，囊括设备在线状态、算法运行承载及告警的走势，协助用户迅速把握整体局势，智能分析模块可实现对多路视频流的实时解析，基于 AI 算法判别异常行为并马上触发报警，提升安全响应的速度与效率。数据管理功能实现对算法日志与告警日志的细致查询、导出以及定期清理机制，保障系统存储稳定状态，实现审计可追溯功能，平台管理支持算法模型和应用插件开展灵活的部署、升级及卸载工作，做到系统功能按需拓展与高效保养，各模块彼此协作开展运作，构建出一个兼具智能、稳定与可扩展性的综合管理平台。

三、智慧电厂建设时作业管控系统的应用效果及前景

1.提高安全生产管理水平

凭借作业安全管控系统的施行，能实时掌握登高作业人员安全带、安全帽等防护用具的佩戴情形，借助智能视频识别技术，自动抓拍未规范佩戴行为然后预警，系统同样可对高空平台、受限空间这类高风险区域实施全天候的监控，马上辨别人员闯入、违规操作这类安全隐患，引发分级警示并传达至管理人员。各项作业过程的数据皆自动记录，制成完整的电子档案集，达成作业流程全步骤可控制、可查找、可溯源，该系统切实弥补了传统人工巡检的盲区以及滞后性，增进隐患响应的效率，加强现场安全执行劲头，由此全面增进全厂安全生产智能化、精细化管理的水平。

2.推动企业管理升级

作业管控系统可跟电厂自动化管理系统做到深度的互联互通，经由标准化接口达成实时数据共享及指令交互，打破信息孤立壁垒，增进跨系统合作效率，系统之间联动不只能做到作业流程的自动触发及状态反馈，还能依靠运行数据智能生成作业的相关建议，让检修及操作计划更合理，采用集成设备状态监测、操作票管理与安全闭锁机制，进一步强化作业安全与执行的可靠水平，该融合模式驱动发电企业向自动化、智能化、高效化管理层面升级，全面增进运营精益化水准与决策响应的本领，为智慧电厂建设给予强力支撑。

3.发展前景展望

随着信息技术的不断发展和智慧电厂建设的深入推进，基于机器视觉与哨兵模型驱动的作业管控系统正逐步实现对人员行为、设备状态和作业环境的智能感知与实时预警。通过深度融合 AI 算法与工业物联网，系统可自动识别违章操作、设备异常及潜在风险，提升安全管理的精准性与响应效率。未来，该系统将在更多发电企业推广应用，助力实现作业标准化、监管智能化和运维数字化，为发电行业的安全高效运行与转型升级提供有力支撑。

结语：智慧发电厂全厂控制系统技术是发电企业实现转型升级的关键。基于机械视觉与哨兵模型驱动的作业管控系统作为智慧电厂建设的重要组成部分，具有重要的应用价值和发展前景。该系统通过实时监测和预警功能，能够有效提高全厂的安全生产管理水平，减少安全事故的发生。系统的互联互通和协同联动能力，有助于推动发电企业的管理向智能化、高效化方向发展。然而，在实际应用中，仍需不断完善系统的功能和性能，加强数据安全和隐私保护，提高系统的可靠性和稳定性。还需要培养专业的技术人才，为智慧电厂的建设和运营提供有力的技术支持。未来，随着信息技术的不断进步和创新，智慧发电厂全厂控制系统技术将不断发展和完善，为发电行业的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 殷利杰,甄亚.智慧发电厂全厂控制系统技术探讨[J].电子世界,2020,(07):112-113.

[2] 付枕月.智能发电技术中的“智慧化度”评估研究[D].北京市:华北电力大学(北京),2023.DOI:10.27140/d.cnki.ghbbu.2023.002112.