电力工业的特点是高度自动化,由许多发电厂、输电线路、变配电设施和用电设备组成,各生产系统有所关联、联合运行,构成一个十分庞大、复杂的电力生产、流通、分配、消费网络。在这个网络中,任何个环节发生事故,如不能及时排除,都可能带来连锁反应,导致主设备严重损坏或大面积停电,甚至可能造成全网崩溃的灾难性事故。目前,我国电力工业已经步入了以“大机组、大电厂、大电网、高参数高电压、高度自动化”为主要特点的新阶段,这给能源电力行业安全生产提出了更高、更新的要求。如何进一步提升安全管理业务能力,适应当前电力工业发展的需求,保障电力行业的发、供、用电安全,已成为电力行业的共识。
电力企业安全管理业务现状及特点
近些年,我国电力行业高速发展,工程现场的数量和规模不断增多,这对现场监管的力度提出了更高的要求。传统的电力生产工作现场目前仍未达到数字化、智能化的安全监督,如部分违章行为得不到及时的制止和纠正、现场存在监护缺失,很可能造成工作现场事故。以纸质的工作票为例,存在査询统计不便、留存维护成本高、执行过程难规等问题。因此,可通过应用区块链技术结合大数据、移动互联、人工智能等新技术提升安全管理能力,消除盲区,有效防范控制危险因素,保障安全生产平稳运行。
基于区块链的安全管理解决思路
通过利用区块链技术自身分布式、共享性、防改、可追溯特性,与大数据、云计算、人工智能、物联网等相结合,构建可信数据共享环境。安全管理业务中,支撑存证验证、身份认证、违章监督以及责任追究等方面的应用,实现数字化、智能化的应用要求,增加安全管理类业务的管理深度。
结合数字化工作票系统,在实名认证环节为工作票的业务人员和审批人员提供基于区块链的身份认证服务。在工作票的业务全流程中,将关键信息加密上链存证,达到作业全流程的防篡改和可追溯。
结合安全风险管控系统,利用区块链智能合约技术,将以往安全生产事故进行集中、统计、分类,根据安全生产要求,预置预警智能合约条件旦触发合约,则区块链反馈至安全风险管控系统,发送预警通知,提升安全预警能力。在事故违章方面,会及时记录告警,并利用区块链可追溯特性实现事故查证。
1.数字化工作票存证验证
数字化工作票存证验证,在工作票整个流程各关键环节通过区块链平台存证,将相关记录与操作行为执行人的身份信息对应。通过区块链身份认证体系,确保操作人身份可信,并把身份信息和对应的操作信息上链存储,保证操作记录中操作人和操作行为的一致性,确保相关操作责任人的有效记录真实可信、不可篡改、全流程可追溯。并利用智能合约对是否存在时间冲突、开工前安全措施是否完成等问题执行合规检测,实现了上链前和上链后身份信息、操作信息唯一性的安全加固。
2.作业人员身份认证
针对工作票流程中对身份认证便捷、可靠、安全的需求,设计基于区块链技术十非对称加密技术+数字身份认证服务十生物识别技术的安监云盾”身份认证体系。“安监云盾”身份认证体系可实现作业人员身份的认证及登录记录存证,确保工作票签发人、负责人、许可人等人员身份信息真实可信,有效降低身份认证费用成本。同时应用区块链数据融通特性将身份认证系统与人员资格考试成绩相结合,对人员资格认定进行判别,从而实现对人员行为操作权限的控制。
3.责任划分追究管理
安全风险管控系统作为电力行业统推系统,通盖了各省市县级公司系统包括安全事故管理、安全隐患管理、综合业务管理、安全监察管控安全培训考试、班组安全建设等安全监督管理业务。
在安全事放管理方面,责任划分追究管理应用基于区块链技术的共享知识图谱,可实现对电力生产事故(事件)责任明确划分与追究;通过区块链数据融通、不可算改等特征,在保证事故(事件)信息的真实性的前提下,将省市县级公司各类事故(事件)统一收集,应用大数据分析技术更新知识图谱,进而实现对事故类型的分析、责任主体的判定和阶段性频发事故(事件)预警能力;利用智能合约技术对各级责任主体的责任追究和奖励惩罚实现程序化的管理,并通知相关部门。最终建立责任划分追究管理的一站式、全流程、透明化的服务流程,有效解决安全隐患及其责任划分不清晰、追责流程复杂、责任人之间相互推诿等诸多题。
4.违章行为识别监督
在安全监督管控方面,工区违规行为管控利用目标检测、人体姿态识别等技术,对进入工区的工作人员进行身份认证、人脸识别、个人信息验证等用户登录的操作,防止工区入员混乱、无关人员混入等现象的出现;在作业过程中,利用摄像头、温度检测器等传感器,对工作人员的操作行为进行检测,识别违规、危险行为,并及时进行警告和上链记录;对操作设备的温度、电压等数据进行边缘计算检测,保证安全患及时被发现,并将流程中设备数据进行实时上链记录存证;应用智能合约对作业全流程各环节进行管控,实现工区操作行为的智能化、规范化管理,杜绝一切违章及危险行为,保持良好的安全生产局面,减少因违规換作带来的隐患及事故损失。
基于区块链的安全管理应用成效
国网甘肃电力公司(简称国网甘肃电力)应用区块链结合数字化工作系统,成功实现了安全生产业务的数字化、智能化转型。其安全生产管理系统,结合区块链、身份认证、生物识别等先进科技,实现了安全作业全过程穿透式监督,作业人员监督覆盖率达到了100%,从源头上提升了安全工作的治理能力。将基于区块链的安全生产管理系统应用于每年例行的全方位春检作业中,成功贯彻了人一票”的工作票机制,避兔了传统纸质工作票管理漏洞而导致的“人票不一致”等违规现象,大大降低了事故发生率,事中存证机制实现了高效规范化监督,减少了作业流程本身的时间消耗。以2020年春检工作为例,国网甘肃电力凭借基于区块链技术的数字化工作票,在2020年“春检”工作中平均缩减时间18%。