摘要：本文简析了大型火电厂安全准入管理的必要性，选取了安全严格的准入管理设备，详细介绍了网络控制的系统设计和原理，制定了区域分时授权的策略，并开发了对应的网络控制管理系统，同时对区域内的事故应急进行了优化，充分保证准入管理系统的准确性和安全性。
关键词：人脸识别、控制原理、区域分时授权、网络管理、事故应急策略
一、概述
21世纪以来，生产型企业的安全管理越发严格，以人为本的理念逐渐被大家所推崇。同时网络信息化得到的巨大的发展，依赖于网络信息化的趋势，电力行业的信息化程度也得到了质的飞跃，逐渐建成了智能化的发电企业。现代大型火力发电厂，其生产工艺复杂且有多种危险区域，所以对生产区域进行智能化准入管理，显得极为重要。于是，结合新兴的网络控制设备，产生了网络控制与准入认证相结合的网络准入系统，用以对人员进行区域授权安全管理。
二、人脸识别现场控制系统及原理
目前为止，我们共经历了机械锁，IC卡认证，指纹认证，人脸识别等阶段。之前的各种准入管理设备都因自身的缺点被市场所淘汰。而近年研发出的人脸识别技术，它具有网络管理、识别度高、唯一性、防作弊等特点。所以带网络控制功能的人脸识别系统，对于工厂的区域安全管理具有不可替代的优越性。
人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。它的现场控制部分由网络控制器、人脸识别仪、转闸控制板、电磁阀、红绿灯、直流电源及机械转闸等构成。可以在相关数据载入后脱离网络控制的情况下单机运行，实现基本的准入控制功能。
图一：现场控制结构图
如图一所示，开关电源为系统提供直流电源，人脸仪扫描人脸图像并对比预存人脸数据库后，完成人物身份识别，然后传送给网络控制器，判断是否具有通行权限，网络控制器再发出控制信号给转闸控制板，驱动相应方向的绿灯点亮和电磁阀失电，完成一次通行后系统复原。同时控制器和摄像机记录本次通行的相关信息和视频，经网络送至系统服务器和硬盘录像机，存档备查。
3.1 网络结构的设计
大型火电厂范围大，子区域分散，与机房的传输距离基本都超过网线的传输距离。所以选用光纤通讯，达到远距离信号可靠传输的目的。同时，由于该系统是控制信号和视频信号同时发送，且视频信号占用很大的带宽，而控制信号却是最重要的，直接影响现场设备的控制效果。所以考虑其重要性，我们选择控制信号和视频信号分光纤传输的策略，保证双路信号的准确性。
3.2 信号传输途径及网络控制原理
当需要对人脸进行录入系统时，只需要在网络中的任意一台人脸识别仪，进行人脸数据录入操作，并对其工号、姓名、部门等身份信息进行完善，就完成了该名人员的个人信息备案。并经软件操作通过网络同步到所有的人脸识别仪，以便人员通行时进行身份识别。然后通过软件操作，依据一定的区域权限规则，授予该人员身份相对应的区域通行权限和时效。并经过准入系统控制交换机以及网络，传输到各处的网络控制器，完成人员身份和区域权限的写入。
同时各处的网络摄像机24小时不间断拍摄通道处的视频，对通过的人员进行监控。其产生的大量视频信号经另一路光纤传输到视频信号交换机，并存储到硬盘录像机内，可供随时调取查阅。实时的视频监控可对通行人员产生监督作用，从心理上杜绝代刷和违规潜入的发生。
四、区域事故应急设计
我们对每个区域进行了准入管理，限制人员的通行权限，还有一个安全问题我们不能回避，那就是事故应急设计。假如区域内发生了火灾、准入设备失电等事故时，必须要保证员工能安全退出该区域，且消防抢险人员能够顺利高效的进入区域，保证人员和设备的事故应急安全。
4.1 准入系统失电故障的安全策略
当准入系统局部或整体因故发生失电故障时，对应的设备失去电源全部都停止工作，出于安全考虑不能因此锁死通道，所以我们选取了失电开闸的系统设计，满足设备失电后的应急处置需求。
4.2 区域内事故应急的现场设计
如图一所示，为了满足区域内发生事故时的应急处置需求，我们在转闸处设置了一个事故按钮，当有险情发生时按下事故按钮，此按钮的两个常闭触点就立马断开，进闸和出闸的两个电磁阀失电，转闸双向均打开，方便人员撤离和抢险人员进入。这种事故按钮局部失电的设计，还可以保证系统其它设备能正常工作，充分保证人员和设备的安全，提高了系统的安全性和稳定性。
五、区域分时授权的策略
5.1 人员身份的分类
大型火力发电厂，24小时都有工作人员在岗值守。同时，厂内各部门的分工不同，产生了多种工作模式。一般来说，我们根据进入生产区域时间的不同，来对人员的身份进行分类。
常规工时类：主要包含维护人员和管理人员，长白班+值夜班的工作模式。
倒班工时类：主要包含生产运行人员，每班8小时，五班三倒的工作模式。
5.2 生产区域的分类
5.2.1公共区域的划分
火力发电厂内，几乎都是危险区域，但我们从事工作的人员都具备相当的专业技术水准，所以常规生产区域，我们统一划分为公共区域。包含主生产区、输卸煤区、灰库区域、化学水区域、脱硫区域等。
5.2.2特殊区域的划分
重点危险性区域，都有特殊性质的化学药品、超高压设备或易燃易爆品，因此划定专门的特殊区域进行物理隔离。而具体的划分包括升压站区域、主变区域、油库区域、制氢站区域、酸碱区域、氨站区域等。
5.3区域分时授权管理
常规工时类的员工我们按照工作性质授予24小时的通行权限。倒班工时类的员工根据五班三倒的规则，由当班值长在上班前，在计算机软件上对本值人员统一授权，并且其通行时效为该班次上班时间及前后一小时。临时授权的人员，其一，可以根据具体进入的管理区域和时间段，由安全管理部门，临时进行人脸数据的录入和区域时效授权。其二，当任何不具有权限的人员因工作需要，进入某个特殊区域时，需要进行相应的区域授权申请，并明确进入人员基本信息、进入原因及进入时限，然后由当班值长，给予其区域及通行时效临时授权，超出授权时效后即失去通行资格。
六、准入系统网络管理
对应现场各网络控制设备的功能，我们开发了对应的网络控制程序。经内部网络与服务器相连的任何一台计算机都可以登录到网络管理程序界面。不同权限的登录账户对系统具有不同的操作权限。网络管理系统设置多级菜单和功能，其网络控制和管理功能十分全面。我们这里只对与现场控制设备联系紧密的几组功能进行介绍。
6.1设备管理
门禁管理和控制器管理功能主要用于查询人脸机和控制器的设备信息，查看各人脸机和控制器的名称、IP、型号及网络状态等。
摄像头管理功能可以远程登录到摄像头，调整摄像头视角等，查看摄像头当前及某个时间段的画面信息，对门禁系统有监控作用。
6.2权限设置
人脸管理功能，可将系统中新录入的某个人员的人脸信息同步到某个或所有人脸机中，也就是新人员人脸信息的网络同步。
值长授权功能，主要用于值长对当前上班人员、临时进入特殊区域人员的授权管理。
七、总结
本套网络准入管理系统，实现了控制设备、网络结构和管理软件的结合。准确的完成了人员的分级、分区域、分时效准入授权。并对特殊区域进行了重点管理，事故应急处置也满足了人身和设备安全的需要。安全管理人员在计算机上就能对厂区人员的流动完成基本的监督和管理，从技术手段上给予安全管理极大的助力，充分体现了新世纪智能电厂安全管理的先进性。
参考文献：
[1]李辰 网络准入技术在石化企业的推广应用研究。石油化工
[2]常荣 网络准入控制系统在电网企业的应用研究
[3]企业人脸识别门禁应用方案
[4]工厂人脸识别管理门禁系统的设计
论文作者:郭时龙,杨福田
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/18
标签：区域论文; 人员论文; 网络论文; 系统论文; 设备论文; 权限论文; 控制器论文; 《电力设备》2019年第10期论文;