核电工程厂址全景管控的探索与实践.pdf
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1、642中国核电第16 卷第5期2023年10 月POWER核电工程厂控的探索与实践刘晓东,王佳俊,刘成刚,王健,陈海锋,杨云斐(中核核电运行管理有限公司,浙江海盐314303)摘要:核电工程厂址全貌无法通过实地勘察有效完成,建立一种远程全景监视平台实时勘察势在必行。本研究通过远程全景监控平台的应用,实现对厂址及周边场地现状影像的实时动态记录,形成了厂址大范围、高精度、大跨度的数字化影像资料。数字化图像、视频远程全景监控、远程管理监控平台的应用为核电工程施工准备提供了一种安全高效的管理方式。关键词:核电;工程;全景;监控;探索;实践中图分类号:C931文献标志码:A文章编号:16 7 4-16
2、17(2 0 2 3)0 5-0 6 42-0 5Exploration and Practice of Panoramic Control of Nuclear PowerPlant SitesLIU Xiaodong,WANG Jiajun,LIU Chenggang,WANG Jian,CHEN Haifeng,YANG Yunfei(Nuclear Power Operation Management Co.,Ltd.,CNNP,Haiyan,Zhejiang Prov.314303,China)Abstract:The whole picture of nuclear power p
3、lant site cannot be effectively completed by field survey,so it isimperative to establish a kind of remote panoramic surveillance platform for real-time survey.In this study,the application of remote panoramic monitoring platform realizes the real-time dynamic recording of the currentsituation image
4、s of the plant site and surounding sites,and forms the digital image data of the plant site withlarge scope,high precision and large span.The application of digital images,video remote panoramic monito-ring,and remote management monitoring platform provides a safe and efficient way to manage the con
5、structionpreparation of nuclear power projects.Key words:nuclear power;engineering;panoramic;monitoring;exploration;practiceCLC number:C931Articlecharacter:AArticleID:1674-1617(2023)05-0642-050引言中共中央、国务院在质量强国建设纲要中提出,立足新发展阶段,智能建造将物联网、大数据等新一代信息技术与工业化建造技术深度融合,实现工程建设高效益、低消耗、高质量、低排放。国家能源局和生态环境部联合发布关于加强核电
6、工程建设质量管理的通知,进一步明确要充分发挥现代信息化技术在核电建设管理中的作用。为了满足政策要求和项目全生命周期影像数字化存档的需要,本文对某工程用地范围内的场地信息技术管理、数字化图像、视频远程全景监视、全过程监管的方式、设备、软件进行了系统性研究。1文献综述和现状分析经查阅中国知网收录文献,国内未发现能够实现场地信息技术管理、数字化图像、视频远程全景监视、全过程监管要求的电厂厂址专用监控管理系统,但工业视频监控平台等相关信息化技术已经在运行电厂和在建电厂推广应用。相关应用主要集中在运行电厂和在建电厂两个特殊子项方面。(1)运行电厂的视频监控系统运行电厂基于自身需求,以降低人员辐照风险、加
7、强工业监督和事故预防、记录和管理设备状态、创作培训素材为目的1,构建了针对全厂重要区域和高风险工作的视频监控系统,并进行相应的技术分析和管理。典型的应用场合包括行车起重机安全监控管理系统 2 、火警联动视频监控系统 3、水处理系统集中监控 4 等通过多个固收稿日期:2 0 2 3-0 7-19作者简介:刘晓东(1991一)男,山西晋中人,高级技师,学士,从事工程建设工作(E-mail:)。643核电管理Nuclear PowerManagement定监控探头组网构成的监控系统;除此之外,也有通过安全帽摄像头、手持监控终端等可移动设备构成的监控系统,应用于现场工作的远程指导监督和过程记录,典型的
8、应用有通过移动式视频监测装置(如小型爬行视频机器人)实现远程特殊空间的遥控监测 5 等。上述系统存在的问题在于:不同应用场景的监控系统相对孤立;不同监控系统的软硬件及功能差别较大;缺乏统一设计、统一整合、统一输出、统一管理;重点区域覆盖面并不相同;图像视频的智能分析技术的应用深度不够;新增、升级、更换设备和网络的成本较大。(2)在建电厂的视频监控系统在建电厂的视频监控主要应用于土建、安装的建造相关场景,如对塔吊作业的可视化防碰撞监控 6 、视频安防监控等;也有针对部分子项以及危险作业空间场合专用监控系统,如电厂配套水库的无线监控系统 7,通过安全帽摄像头、无线布控球、手持监控终端等可移动、可穿
9、戴监控设备构成的受限空间监控系统 8 。整体来看应用场合十分有限,没有适用于对整个建设厂址进行远程、全景、全过程的监视平台。2远程管理监控方案论证为贯彻落实国家能源局和生态环境部2020年12 月2 5日联合发布的关于加强核电工程建设质量管理的通知(国能发核电【2 0 2 0 68号)中关于发挥现代信息化技术在核电建设管理中的作用的要求,同时实现某电厂厂址现场的实时、有效动态监控,保存大范围、高精度、大跨度的影像资料,减少人员往返现场产生的资源浪费,本项目旨在探索对某电厂工程用地范围内进行场地信息技术管理、数字化相应图像、视频的远程全景监视、全过程监管,开发核电工程远程管理监控平台。2.1系统
10、架构选择根据工程现场数字化全景全过程监管平台的实际需求,需先确定本平台的软件结构系统。参考不同行业已有监控系统的方案,目前可供选择的方案有4种,如表1所示。表1止监控系统软件结构对比Table 1 Comparison of the software structure of the monitoring system序号名称特点缺点最终选择客户机和服务器结构。应用数据分别存放在客仅适用于局域网内部用户或宽户机和服务器两端。数据的存储和处理工作由C/S带用户;需使用专用软件,维功能强大的服务器端执行,系统响应速度快、1(Client/Server)护成本高;用户交互便捷性、数据处理能力强,可以
11、充分利用Client端和结构系统开放性、扩展性相对B/SServer端硬件环境的优势,合理分配任务,通结构较差信简单浏览器和服务器结构。该模型一端是网络客户,B/S一端是网络服务器,HTTP协议通信。该模型选择C/S与B/S混合安全性、响应快速性相对C/S2(Browser/Server)系统结构层次清晰,管理使用方便。其操作界体系结构,兼具两种结构较差结构面可以用网络浏览器打开,无须安装软件,方系统优点的同时,兼便实现远程异地监控和分散监控的集中管理顾后期系统扩展和并人到电厂智慧工地系集合了前两种体系的优点,同时满足数据库相统的需要C/S与 B/S对安全性、响应快速性、用户交互便捷性、系3混
12、合体系结构统开放性/便于扩展的要求。在实时控制的场合系统复杂,成本较高采用前者,在前者故障或远程查询浏览的场合使用后者 9对等网络结构,主要用于民用中小企业和家庭P2P(PeertoPeer)视频监控 10 ,数据采取点对点的直接传播,不4安全性、响应快速性较差结构在平台进行储存和转发,可在大量用户的接人情况下保持良好运转权衡上述四种模式,本系统将采用第三种即C/S与B/S混合体系结构方式,在现场及实时控制的场合采用C/S模式,在C/S模式故障或远程查询浏览的场合采用B/S模式。644中国核电第16 卷第5期2023年10 月POWER2.2系统框图确定根据第三代数字监控视频集成化、智能化、实
13、时性、快速性、大容量储存的特点 11,借鉴已有系统架构,参考不同类别场景的应用方案,结合某电厂厂址数字化全景监控及后续拓展的个性要求,明确工程远程管理监控平台结构拓扑结构如图1所示。视频服务器平台服务器磁盘阵列LED大屏摄像机111便携式操作终端以太网交换机光电转换器专网光纤光纤光电转换器移动网站通讯基站便携式手持终端(Pad+手机)图1远程管理监控平台结构Fig.1The structure of the remote management and monitoring platform2.3监控方式选择远程监控可以采用单点监控组网和高空瞭望两种方式实现,其特点如表2 所示。表2 监控方式对
14、比 12 Table2Comparison of monitoring methods核心设备监控距离智能分析全天候实时精准监控成本高,需建设大量杆塔和通信线单点监红外一体化摄白天/夜晚10 0 m有可以实现路。大部分设备在工程后期需拆控组网像机(主流镜头)除,重复利用率低可见光摄像无(设备经常处于运动无法实现,存在监控盲低,采用已有杆塔,无需重新建白天3km,夜间机、热成像摄状态,无法实现区域入区,无法做到对全区域各设;使用单个摄像头,且后期无高空瞭望1.5km,最大焦像机、重载侵、周界报警等智能分监控点的全天候实时精准需拆除,并人智慧工地、智慧电距50 0 10 0 0 mm云台析功能)监
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