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技术 | 风电场运维人员安全管理创新研究与实践

风电新视界

2021-10-30

导读：其市场应用前景十分广阔

本文大纲

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1、风力发电企业面临的安全管理问题。

（1）电力安全事故仍有发生，安全生产需警钟长鸣。

（2）安全生产管理模式，仍需创新升级。

（3）安全生产管理领域的信息化建设，任重道远。

2、解决问题的方法及实践。

（1）基于“工业互联网+安全+协同”的工作票管理模式。

（2）基于“工业互联网+标准化”的检修管理模式。

（3）基于“工业物联网+安全防误”的风机舱门智能控制模式。

（4）基于“互联网+安全工具包+多媒体技术”的安全培训模式。

3、主要创新点。

（1）改变传统电力工作票中“安全自理措施”的无监督和事后管理的模式。

（2）改变现场人员工作随意性，确保按照电力安全规程要求进行逐项工作。

（3）改变风机舱门的“人防”管理模式，为“技防”安全管控。

4、取得的成就。

文章速递

1、风力发电企业面临的安全管理问题

1.1 电力安全事故仍有发生，安全生产需警钟长鸣

国家能源局电力安全监管司发布了2020年电力企业安全事故数据：全国发生电力人身伤亡事故36起、死亡45人。其中，电力生产人身伤亡事故23起，死亡24人；按事故类别统计分析，人的不安全行为造成23起事故32人死亡，物的不安全状态造成13起事故13人死亡。分析其原因是：在攀登、悬空、带电等高风险作业的重视程度不够、监护力量不足、安全知识不牢、措施把关不严造成。相关的安全事故，为新能源风力发电企业也敲响了警钟。

1.2 安全生产管理模式，仍需创新升级

“两票三制”是电力安全生产保证体系中最基本的制度之一，是我国电力行业多年运行实践中总结出来的宝贵经验，由于新能源风力发电企业起步晚，信息化程度比较低，同时沿用现有的火电厂的集中式管理模式，需要从分散的工作区域往返升压站办理相关手续后进行工作，因风电场分散、位置偏远、山路崎岖，最远风机往返升压站需要20多公里的现状，不但带来山路行车的安全隐患，而且在临近风机紧急抢修时也需往返升压站办理相关手续后进行工作，办票周期长，存在风机设备的安全隐患无法及时消除；同时还面临着工作票纸质文件传递，工作票中的“现场安全自理措施”的管理也局限于纸面上的“事前分析”和“事后确认”，缺失“事中”的安全监督与管控；其次，企业中的各项规章制度和操作规程标准，基本通过培训方式进行固化，由于现场人员的随意性，带来工作过程中的“有标准不执行”的现象，留下了工作过程中的人身安全事故隐患；最后，由于采用风机人防管理模式，在现场工作管理中偶有走错风机的事件发生。

1.3 安全生产管理领域的信息化建设，任重道远

新能源风力发电企业因起步晚、信息化程度相对落后，生产自动化系统与安全管理信息系统处于相互分离状态，彼此不能有效结合，系统间数据也无法实现共享，不利于企业的综合管理与安全管控；另外信息技术的低层次应用和不饱和应用也是制约电力企业信息化建设和安全生产综合管控的水平。突出表现在现场检修人员在工作时，信息需沿用火电的管理模式进行纸介质中间转换，现场巡检、检修等现场工作信息无法及时反馈，导致管理人员不能及时监控巡检、检修、两票等安全作业的执行情况，造成工作脱节，带来现场工作人员的安全隐患。

2. 解决问题的方法及实践

2.1 基于“工业互联网+安全+协同”的工作票管理模式

首先：对现行的工作票管理方式进行了业务流程梳理，明确了工作票中各工作流程和业务节点的责任关系，确认各职能角色在工作票安全管理中的审核、签发流程及规范，构建以安全生产开展工作的全生命周期管理模式。其次：采用电子化、模板化方式，固化各业务节点的作业标准和规范。最后：按照不同职能角色的工作内容，分为移动端现场填写并提交工作票申请，电脑端进行工作票流程审核及签发。该模式解决了风电场分散、办票周期长的工作瓶颈，同时减少往返升压站带来的山区行车的安全隐患。

再有：对现行的工作票中“经危险点分析需检修自理的安全措施”功能进行创新优化，由现场人员通过移动终端设备先行填写“需自理的安全措施”内容，运行人员通过远程电脑端进行审核并允许登机进行安全措施布置，现场人员收到许可登机后，通过移动终端设备按照“需自理的安全措施”内容逐项执行并拍照上传，运行人员远程逐项审核安全措施执行情况后，签发工作票并许可工作。该模式改变了过去电脑端开票后携带纸质工作票进行现场签名确认，是否认真执行却无法管控的安全管理不完善之处，该模式也由过去安全生产管理的“事前分析”、“事后管理”，改变为“事前分析”、“事中监控”、“事后管理”的全过程安全管控，确保了安全防范措施的认真执行，最大程度的保障了现场人员的人身安全。

2.2 基于“工业互联网+标准化”的检修管理模式

首先：对检修工作各项标准及工作流程进行了规范，建立了风机定检文件包、发电机对中检修文件包、变桨变频器更换检修文件包、制动器间隙调整检修文件包等，明确了各项检修中工作流程和标准。其次：采用电子化、模板化方式，按照不同检修工作内容建立标准化模板和工作流程。最后：检修人员按照不同的工作内容调用检修标准化模板，通过移动终端对执行的工作进行确认，需要进行现场拍照的，通过模板内置的拍照功能，进行现场拍照留痕；需要填写质检点数据的，移动终端也会自动触发弹出框要求现场人员填写相关信息。该模式固化了企业各项检修标准，解决了风电场分散情况下单台风机质检点远程验收和痕迹化管理的问题，克服了风电场纸质文件传递不畅、周期长等管理瓶颈；同时降低了检修人员随意性工作带来的安全隐患。

2.3 基于“工业物联网+安全防误”的风机舱门智能控制模式

首先：对现有风机舱门进行物联网控制改造，增加具有接收和发送数据信号的芯片及相关传动装置等设备。其次：打通服务器与门锁之间的数据传输链路以及门锁与移动终端设备的控制链路。再有：建立工作票系统与风机舱门门锁和移动终端设备的密钥下发、密钥匹配的机制。同时，集成工作票系统，通过商务智能技术，自动判断工作票状态并下发对应风机门锁及移动终端设备密钥。最后：通过移动终端设备与门锁密钥匹配进行风机舱门控制。该模式解决了新能源风力发电机组，分布广泛、位置偏远、无人值守、设备众多，以及风机舱门“明锁”管理方式带来的设备运行安全隐患，同时解决了未办理工作票无法进入工作区域的安全防误智能管控，减少了风机内部设备人为偷窃、破坏带来的设备运行安全和走错风机带来的人身安全事故的发生。

2.4 基于“互联网+安全工具包+多媒体技术”的安全培训模式

首先：针对入场新员工、作业员、安全员、班组长、外委队伍、风机检修维护、电气操作、安全专项活动，制定了八大类专项安全培训课程，培训目标更精准。其次：采用多媒体技术，对八大类安全事故进行课件制作。最后：对不同班组及个人进行实时监管，随时掌握培训记录和档案，并对所有人员进行考核指标预警阈值设置，对不达标的班组及个人进行提醒督促。该模式通过平台化进行统一管理，形成安全培训管理大数据，不但提高了安全培训及监督管理的工作水平，还通过“寓教于乐”的学习方式，加强员工安全意识。

3. 主要创新点

3.1 改变传统电力工作票中“安全自理措施”的无监督和事后管理的模式

现行工作票安全管理方式为：电脑端分析工作危险点并填写工作票，安全管理部门进行审核及签发，现场人员打印纸质工作票后进行现场工作，“需安全自理措施”的工作票内容需要现场逐项确认并签名，但实际工作中往往工作完毕后补填相关内容，工作前的安全防护措施是否执行，只能靠现场人员的个人安全意识来自觉执行，从电力安全事故分析看，由于未按规定进行安全防护发生的人身伤亡事故占比超过70%。该项目通过移动APP系统的现场申报、远程审核、现场安全自理措施拍照回传、远程安全二次审核后签发工作票，现场人员方可进行相关工作。该模式增加了二次安全自理措施的审核流程，确保了工作前的安全防护执行到位，大大降低了现场人员未进行安全防护带来的安全事故发生。

3.2 改变现场人员工作随意性，确保按照电力安全规程要求进行逐项工作

现行风力发电企业巡检、检修等现场标准化工作，都是通过人员宣贯方式或者会议等方式进行培训，但实际现场工作人员为了快速结束工作往往不按照相关的作业规程进行工作，造成安全事故的发生。该项目通过巡检、检修的企业安全操作规程标准化植入APP系统中，现场人员需按照操作流程逐项进行工作并确认，相关的工作过程安全监督部门可通过电脑端系统进行全过程的监督。该模式的应用，大大减少了现场人员的工作随意性，确保人身安全。

3.3 改变风机舱门的“人防”管理模式，为“技防”安全管控

现行的风电工作管理中，由检修人员进行工作申请及办理相关安全管理审批，通过后方可领取相关风机舱门钥匙，由于风机众多、工作内容不同，带来走错风机进行工作的安全隐患。该项目通过物联网技术，通过两票办理结果，自动下发相关密钥到风机舱门物联网锁具，现场人员采用移动APP系统，并确认相关工作内容后，通过物联网技术开启工作风机的舱门锁具，避免了走错风机作带来的安全事故隐患。

4. 取得的成就

该项目自2018年上线使用至今，通过三次优化升级，目前，已在所属3个风力发电单位（共812台风机）和1个太阳能光伏发电站进行推广应用，在安全生产管理方面：未发生重大安全生产事故和人生伤亡事故；在设备安全隐患管理方面：设备故障消缺及时率提高至96%以上，保障了国有资产的安全；在现场检修作业方面：安全自理防范措施执行率达到100%，保护了现场人员人身安全；在企业各项工作的标准化和安全规程执行方面：执行率达到100%，确保了人身安全事故的0发生。

来源：风能产业

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