危险区域

国家大力推进发电行业数字化转型，鼓励发电企业利用5G等现代信息技术对其信息化、智能化系统进行改造，以实现行业业务的实时监测和有效管控。当前，电厂转型发展面临三大痛点：一是人员安全管理效率低，危险区域1人员违规行为处理以事后追责为主，无法事前预防；二是实时生产数据采集难，导致自动化及智能化程度低。由于现场传感器数量少，数据采集多以人工巡检为主，工作效率较低无法满足智能分析的要求；三是传统有线及无线网络应用范围受限。光纤等有线网络部署不灵活、耗资大，而4G网络及WIFI带宽不足、时延高、稳定性差等。为了解决上述痛点，石洞口第二电厂联合上海移动开展5G智慧电厂探索，落地多项5G应用场景，助力电厂实现少人化、智能化生产。

飘挂物引起变电站内设备闪络故障已经成为电力系统跳闸事故的重要原因之一，严重威胁电力系统安全稳定。由于飘挂物引起变电站线路闪络过程难以被监测，本文利用某500kV变电站220kV母线跳线闪络故障建立三维仿真模型，通过研究不同位置、不同形状以及不同材料飘挂物下落过程中间隙电场分布情况，给出了长空气间隙飘挂物跌落引起闪络的特点和机理。同时研究飘挂物下落位置跟造成闪络所需最短长度的关系，给变电站内线路飘挂物防护提供理论指导。

该成果基本上掌握了传播、扩散和沉降规律复杂，彻底解决了泄漏气体实时监测装置整体灵敏度氏、误报率高、运行寿命短以及泄漏气体回收体量大、回收时间长、净化提纯难度高等行业性难题。该成果具有以下创新点：1.开发了SF6变压器大体量气体泄漏仿真与实体精准模型，确定了其空间扩散、沉降规律，提出了危险区域划分方法和气体监测点布置原则。2.提出了光耦合温湿度补偿方法，解决了红外激光检测技术现场应用中灵敏度低、误报率高的行业性难题，有效提高了气体监测装置的使用寿命和可靠性。3.突破了“毒害气体高效吸附”、“大体量泄漏昆合气体快速分离”、“应急全过程闭环自动控制”等泄漏事故快速治理的关键技术瓶颈，研发了预警、应急处置成套装置，有效缩短了应急抢修时间。 本项目新技术、新成果的应用，充分体现了国网创建和谐社会的宗旨和对于变电站周围环境影响的密切关注，同时也是人文关怀意识、环保意识和科技创新意识的综合体现，践行了国家电网公司应有的社会责任，具有广泛的社会效益和示范效应。同行业专家对该本项目研究成果予以高度评价，中科院院士高金吉等知名专家一致认为“毒害气体高效吸附”、“大体量混合气体泄漏快速分离”、“应急全过程闭环自动控制”等成果属行业首创。从经济效益、社会效益和研究成果先进性的角度审视，该项目均具备广泛推广的条件，适合在全行业应用推广。

目前桐乡燃机热电厂两套余热锅炉，以人工巡视为主，重要高中低压汽包区域采用固定摄像头进行监测。余热锅炉为高温高压高空高危险区域，运维人员每次巡检，都需要攀爬30米在高温高压环境下进行巡视作业，安全保障较低，运维人员工作强度大、危险性高；固定在线监测系统不能实现关键设备覆盖监测，和表计智能识别，故障报警等功能。针对电厂余热锅炉高危险区域应用智能机器人，可实现无人化巡视，提升应用区域设各的可靠感知、虚拟再现、即时响应、业务协同、管控决策。通过采用智能机器人监督管理系统，可达到将电厂建设成为安全、高效、绿色、创新和可持续发展的智慧型电厂。本项目实现智能巡点检监控平台搭建，提升管理效能，节能创效、提高设备管理可靠性，设备巡检路径智能规划，节省设备巡检管理成本、实现设备巡检信息实时共享，保障设备管理及时有效。

包含电厂煤码头在内，目前大部分港口查验船舶水尺时一般利用拖轮小船，或直接采用舷外攀爬的方式进行。租用拖轮、小船成本较高、效率低;而采用舷外攀爬的方式风险较大、作业环境较差。船舶在锚地过驳作业或调整压载水时，也需要查验水尺，在锚地看水尺比在码头看水尺更加困难，需要进行高风险舷外作业才能进行，如果在冬季作业则工作环境更恶劣，风险程度更高。 根据船舶特点，整船均为钢质导磁性材料，特别适合选用磁吸附机能，如采用磁吸附爬壁机器人进行水尺查验等作业，可节省租船费用，改善水尺查验工作人员及船员的作业环境，提高工作效率及安全性。此外，水尺查验爬壁机器人还能替代船员直接进行船体外板的检查、密闭舱室及油舱等危险区域的检查监测等。 磁吸附爬璧机器人目前在船舶修造行业船体除锈、油漆喷涂已有应用实例，但均属于相对体型较大的机器人，对于小型船用水尺查验机器人的应用还无先例。因此,研发小型爬壁机器人，用于港口码头水尺查验，不但能提高工作效率，也可节约较可观的拖轮、小船租费。除了能用于码头及锚地看水尺外，在船舶的应用也较广泛，能减轻人员作业强度，改善作业环境、规避作业风险。