泊坑水電站安全生產標準化云平臺建設的實踐與探索

袁舜承，張仁貢

（1.浙江省寧波市奉化縣機電排灌站，浙江寧波315500；2.浙江禹貢信息科技有限公司，浙江杭州310009）

泊坑水電站安全生產標準化云平臺建設的實踐與探索

袁舜承1，張仁貢2

（1.浙江省寧波市奉化縣機電排灌站，浙江寧波315500；2.浙江禹貢信息科技有限公司，浙江杭州310009）

針對目前農村水電站安全生產標準化信息化建設系統比較傳統的現狀，通過云技術、移動互聯網技術、移動終端開發技術等，實現了信息化建設重點安全部位的視頻監控云系統、集水井水位安全監測和報警云系統和水電站安全巡檢云系統的設計和開發。實踐應用表明，這些系統很好解決了水電站的安全生產標準化信息化的難題，系統具有先進性、創新性和可拓展性，值得其他農村水電站安全生產標準化借鑒。

水電站；標準化；安全；生產；云平臺；泊坑水電站

1 背景

泊坑水電站屬于奉化市泊坑水庫管理所下屬的集體電站，位于奉化市泊坑村橫山水庫上游支流處，總裝機容量為1 000 kW（2臺機組，各500 kW）。現階段，泊坑水電站創建浙江省安全生產標準化管理單位，依據《浙江省農村水電站安全生產標準化創建指導手冊》和《浙江省農村水電站安全生產標準化建設導則和技術要求》等文件，結合泊坑水電站實際安全的需要，經過現場考察，需要開展制度、臺帳、標識標牌、信息化等方面的建設。本文著重論述泊坑水電站的現場建設，主要是信息建設[1]。

2 建設內容

（1）信息化建設重點安全部位的視頻監控云系統

采用視頻監控云系統，實現電腦端、手機端、夜晚紅外監視、高清監視、可旋轉云臺控制等功能。本電站監控的主要內容為主廠房水輪發電機、副廠房開關柜、升壓站、發電尾水等關鍵部位。

（2）集水井水位安全監測和報警云系統

集水井是重要的安全監控點，本系統可以及時報警提醒集水井水位的情況，防止水泵失靈，防止值班人員不注意等因素，引起集水井水位過高，淹沒水輪發電機等安全事故的發生。

通過安裝超聲波水位裝置[2]，實現電腦端、手機端的集水井水位監視、超過上限警戒水位進行手機報警等功能[3]，可以查詢實時、歷史、警戒水位信息。

（3）水電站安全巡檢云系統

該系統實現了定時定點巡查，防止巡查不到位、巡查作弊等現象，加強安全監管，降低安全責任。本系統可以通過手持巡檢儀對設備掃一掃NFC電子標簽，記錄設備的巡檢結果，一旦有異常情況可以選擇異常設備并拍照，一旦發現異常設備，巡檢異常信息將直接發到設備主人的手機上，實現巡檢臺帳一鍵生成和一鍵打印。

3 系統實施

3.1 水電站視頻安全監控云系統

本次系統采用浙江禹貢信息科技有限公司的YG2014-YSP4.0型水電站視頻安全監控云系統。主要功能包括：紅外夜視功能，可變焦距；云臺控制系統，355°全角旋轉控制；高清分辨率，300萬；兼容多數NVR；網絡遠程監控；硬盤錄像可回放；區域入侵偵測、越界偵測、音頻異常偵測、移動偵測、視頻遮擋偵測功能；支持斷網續傳功能保證錄像不丟失，配合Smart NVR實現事件錄像的二次智能檢索、分析和濃縮播放；圖像增強：支持透霧、強光抑制、Smart IR防紅外過曝技術；支持低碼率、ROI感興趣區域增強編碼技術；支持網線斷、IP地址沖突、存儲器滿、存儲器錯、非法訪問異常檢測并聯動報警的功能；采用高效紅外陣列，低功耗，照射距離達150 m；紅外燈與倍率距離匹配算法；內置熱處理及除霧系統；恒流電路設計，紅外燈壽命達3萬h；支持H.265高效壓縮算法，極大降低碼率，最大支持2048× 1536@30fps實時畫面輸出；精密電機驅動，反應靈敏，運轉平穩，精度偏差少于0.1°，在任何速度下圖像無抖動；支持標準的API開發接口，支持海康SDK、ONVIF、CGI、PSIA、GB/T28181、E家協議和螢石云接入；支持三維智能定位功能，配合NVR/客戶端軟件/IE可實現點擊跟蹤和放大；支持系統雙備份功能，確保數據斷電不丟失；支持斷電狀態記憶功能，上電后自動回到斷電前的云臺和鏡頭狀態；防雷、防浪涌、防突波，IP66防護等級；20倍光學變倍，16倍數字變倍；支持自動光圈、自動聚焦、自動白平衡、背光補償；支持守望功能，預置點/花樣掃描/巡航掃描/自動掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描可在空閑狀態停留指定時間后自動調用(包括上電后進入的空閑狀態)。

3.2 集水井水位安全監測和報警云系統

本次系統采用浙江禹貢信息科技有限公司的YG2015-JSJBJ3.0型集水井水位安全監測和報警云系統，主要性能包括：可以在手機終端和中控室的電腦終端上實現水庫的水位曲線；實時水位的查詢操作；歷史水位的查詢操作；可在后臺設置警戒水位；一旦超過警戒水位可以在中控室以告警聲音；一旦超過警戒水位可以在手機端以短信或微信方式通知電站運行值班人員或領導；超聲波探測距離超過5m；GPRS無線超聲波；輸出20 mA電流；量程5 m；測量精度0.5%～1.0%；分辨率3 mm或0.1%（取大者）；中文液晶顯示；模擬輸出4～20 mA/510 Ω負載；繼電器輸出單通道為2組或雙通道是4組AC250 V/8 A或DC30V/5A；供電220VAC+15%50Hz；環境溫度顯示儀表-20～+60℃；探頭-20～+80℃；通信485；防護等級顯示儀表IP65，探頭IP68；探頭電纜可達100 m，標配10 m；探頭安裝根據量程和探頭的選型。

測量原理如圖1所示。

圖1 集水井水位安全監測和報警云系統

3.3 水電站安全巡檢云系統

本次系統采用浙江禹貢信息科技有限公司的YG2015-ABXJ3.0型系統，該系統可以通過手持巡檢儀對設備掃一掃NFC電子標簽，記錄設備的巡檢結果；一旦有異常情況可以選擇異常設備并拍照；一旦發現異常設備，巡檢異常信息將直接發到設備主人的手機上。移動日常系統通過手持巡查設備對設備進行定期巡查，一鍵記錄下巡查結果、巡查時間和照片等信息；日常班組設置，對巡查班組的職工信息進行信息采集和管理，設置班組和對應值班時間；日常計劃設置，設定巡查計劃，巡查計劃可以長期有效；日常線路設置管理，對需要進行的巡查路線和巡查點進行設置管理。日常點設備管理，對于巡查點進行設置管理；班組巡查點設置，對于哪個巡查點需要哪個班組來完成進行設置管理；巡查點物聯網標簽制作，可以制作二維碼標簽，也可以制作RFID標簽或NFC高頻標簽等，可以設置為有源標簽，也可以設置為無源標簽，標簽設置后可以打印懸掛；巡查APP應用（IOS或安卓），支持離線巡查功能，可以采集GPS地理位置信息，到野外沒有信號時需要支持離線存儲功能；巡查微信應用，支持離線巡查功能，到野外沒有信號時需要支持離線存儲功能；異常狀態記錄功能，當發現異常情況時可以記錄異常情況信息，也可以記錄內容和照片，可以一次性上傳多張照片，或一次性離線存儲多張照片；異常告警功能，對于巡查異常的信息能夠通過微信、app、短信等推送給相關的負責人。NFC電子標簽通過線圈實現無源驅動，當巡查儀發出電磁波，NFC電子標簽接受到電磁波，利用電磁感應電源進行驅動并發出所帶標識，巡查儀接受到標識后作為巡查點標識與云服務器進行通信。主要原理如圖2所示。

圖2 水電站安全巡檢云系統原理圖

4 應用實踐

（1）水電站視頻安全監控云系統將視頻監控的實時圖像傳輸到手機端，可以利用手機進行監控。界面如圖3所示。

圖3 水電站視頻安全監控云系統移動端界面

（2）集水井水位安全監測和報警云系統

泊坑水電站有兩個集水井，在集水井上安裝一個籠，將超聲波水位計安裝在籠的頂端，如圖4所示，將水位信號傳輸到手機端，進行統一管理與預警，如圖5所示。

圖4 水電站集水井超聲波水位計安裝示意圖

圖5 集水井水位安全監測和報警云系統

（3）水電站安全巡檢云系統

泊坑水電站安裝了水電站安全巡檢云系統，實現了巡檢數據（巡檢路線、巡檢時間、巡檢點數據）的實時上傳，可以上傳巡檢點產生的文字數字數據、短錄像、聲音等，以便及時發現故障進行解決，如圖6所示。

圖6 水電站安全巡檢云系統

5 結束語

泊坑水電站經過安全生產標準化建設，實現了重點部位視頻監控、集水井水位和安全巡檢的提升，實現安全監控和巡檢無死角，真正體現了安全生產，值得同類水電站安全生產標準化創建借鑒。

[1]方輝欽.現代水電廠計算機監控技術與試驗[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]徐金壽，張仁貢.水電站計算機監控技術與應用[M].浙江大學出版社，2010.

[3]徐錦才.小型水電站計算機監控技術[M].南京:河海大學出版社,2005.

TV736

B

1672-5387（2017）04-0079-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.04.024

2017-01-14

袁舜承（1973-），男，工程師，從事電站水利工程技術管理工作。