华电天津：5G+人工智能在电力安全生产中的实践应用

案例概览

所在地市：天津市

参与单位：中国华电集团有限公司天津分公司、中国联通网络通信有限公司天津市分公司、北京必可测科技股份有限公司、华为技术有限公司

技术特点：中国华电集团有限公司天津分公司、中国联通网络通信有限公司天津市分公司、北京必可测科技股份有限公司、华为技术有限公司

应用成效：监测效率提升 28%，作业效率提升 35%，发电可靠性提升至 99.99%，运营效率提升 42%，误操作率下降 26%，人工成本下降 140 万/年，非计划停运减少 0.5 次/年

案例基本情况

中国华电集团有限公司是国家电力体制改革后组建的国有独资发电企业，也是受国资委监管的特大型中央企业。中国华电集团有限公司天津分公司（简称“天津华电”）负责中国华电集团有限公司在天津市的发展规划、项目运营、管理协调等工作。运营及在建装机容量占天津总装机容量27.3%，供热面积约占天津市热电联产机组供热面积的36.8%，在津投资规模居五大发电集团之首。

在电力行业，安全生产是第一要务，是保障企业生产经营的首要条件。近年来，电力企业安全生产管理面临以下痛点：一是安全隐患多、管理难度大。随着作业审批、隐患排查治理、风险防控等各类安全数据信息不断增加，时常出现“不会管”、“管不好”的尴尬局面；二是管理手段落后，亟待更新升级。传统的安全生产管理手段已经无法与新形势下安全管理工作的实际需求相匹配。基于上述痛点，天津华电联合天津联通、北京必可测、华为等合作伙伴，结合 5G、AI、工业互联网等新技术，打造本质安全型发电企业，创新电力生产企业安全管控模式，赋能区域高质量转型发展新动能。

案例技术路线

本案例聚焦发电厂的安全生产过程多个场景，结合 5G、大数据、物联网等技术，采用三维数字孪生、AI 视觉分析等方式，建设智能安全风险管控平台；涵盖人员高精度定位、出入管理、作业管理、视频管理等功能应用，实现全厂管控的可视、可知、可控，提高企业生产经营效力，助力企业精益化管理水平再升级。该案例采用 SA 独立组网的 5G+MEC 虚拟专网建设方案，在天津华电南疆厂区机房建设 MEC 边缘云，实现应用数据在主厂区内部完成数据流循环，降低应用访问和调用时延，信令信息将通过联通智能城域网接入联通 5G 核心网，以完成接入点的鉴权与许可。

案例应用场景

该场景通过在 MEC 上部署 14 种智慧电厂的 AI 算法，实现 145 个摄像头的系统接入和改造升级，有效防范高空坠落、中毒窒息等安全风险，显著降低综合事故发生率。同时，该场景通过检测人员穿戴合规性、作业工序合规性等，实现对生产现场的人员、工序、环境、设备等全方位智能化监管监测，助力构建来源可查、去向可追、责任可究、规律可循的安全管控体系。

巡检机器人通过搭载高清摄像头、红外成像仪、温湿度检测仪等多种采集和检测仪器，以自动或者遥控的方式对设备进行逐一检查，获得设备外观、温度异常等信息。所获信息通过 5G 网络实时传输至云端，结合人工智能算法进行智能分析，如结合生产区域实际情况，在升压站、6kV配电室等高风险区域，部署 5G 轮式和吊轨式机器人。该场景下单次巡检时间从 2.25 小时降低到 0.5 小时，人工成本节省70%，巡检质量提升60%，避免高风险区域人员触电风险。

该场景在厂区部署 280 个 5G 室分和 UWB 定位基站，现场人员位置信息通过佩戴的定位标签上传至 5G 网络，后台系统依托 5G+UWB 人员定位技术和三维建模技术实现整个生产区域人员位置信息的精准定位以及人员活动轨迹的实时追踪，其中人员定位精度可达到厘米级。同时，该场景可应用于安全生产监控系统，如结合智能两票系统，实时辨识作业人员、作业区域安全风险，支持违章行为的智能预警以及动态风险的实时联动，减少高空坠落、触电等安全事故的发生。

5G 智能安全帽系统用于解决安全生产现场作业过程中的系列问题，实现“感知、分析、服务、指挥、监控”的五位一体，打造“互联网+”时代的智能化、精细化的安全生产管理新模式。该场景通过配置30套具有14种功能的5G智能安全帽，有效提升远程应急指挥和现场应急处置的精准性、时效性。

案例主要成效

该案例通过 5G+AI 机器视觉应用、5G 巡检机器人、5G智能安全帽、5G+UWB 人员定位等各类创新应用，在人、机、环、管四方面实现了“四升两降一减”，即：监测效率提升 28%，作业效率提升 35%，发电可靠性提升至 99.99%，运营效率提升 42%，误操作率下降 26%，人工成本下降 140万/年，非计划停运减少 0.5 次/年。

该案例主要取得了三大成效。一是推动两化融合。基于 5G+智慧电厂安全平台，加速推进电力企业数智化转型，探索电力安全生产 OT+IT 新方向，落实两化融合，数字强国总战略；二是践行科技创新。通过 5G+智能安全风险管控的新模式，加大创新转型新力度，塑造企业安全管理新动能、新优势，落实“创新驱动发展”战略；三是夯实安全基础。落实习近平总书记“人民至上、生命至上”的重要指示，构建综合生态链，开辟发展新赛道，夯实电力央企安全“压舱石”的社会责任。

案例典型经验和推广前景

该案例是中国华电集团有限公司天津分公司联合 5 家基层电厂共同打造的 5G 智慧电厂安全项目，具有建设规模大、流程覆盖全等特点。项目经验包括三个方面：一是定位准。安全是电力生产企业头等大事，华电天津公司将 5G、AI、工业互联网等新技术应用到安全管控环节，提升安全防护能力，落实“预防为主，综合治理”的方针路线，重塑安全管理新模式，培育华电天津区域安全新理念、新文化；二是场景全。通过建设 5G 网络及应用，串联电厂生产和管理安全线，形成“红橙黄蓝”四色分级风险管控模式，对“人、机、环、管”进行全流程的闭环管理，实现区域级公司和基层企业两级安全生产监督体系和保障体系的动态联动，夯实企业安全生产基础；三是连接广。通过建设各类 5G 应用，接入 5G 网络终端设备近千个，为电力行业实现“5G 全连接电厂”奠定坚实基础。该案例成立华电天津区域的“1+1+N”（华电+联通+方案提供商）联合创新实验室，承接国家部委、省（市）各地区等专项课题研究和试点示范建设工作，并建立“政产学研用”工作模式，逐步推进华电集团内多家电厂的 5G 数智化升级。同时，在行业示范效应带动下，赋能全国千家发电企业转型升级，引领电力行业上下游产业创新发展，逐渐形成智慧电厂生态体系。