毫米波雷达及视频融合技术在水电站和新能源场站周界防范中的应用
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,软件著作权
发布时间: 2025-05-27 19:38:12
水电站的泄洪预警及禁区安全防护一直是电厂的难点及重点问题,国家能源局下发了《关于进一步加强水库水电站放水安全风险防范工作的通知》安委办(2023)6号文件,强调加强安全预警管理,应用视频等技术措施保障人民生命财产安全。随着新能源行业的快速发展,新能源运营转型的紧迫性也越来越明显,降低运维成本、提升运营效率已经成为新能源企业提高竞争力的关键因素,智慧化、无人化、少人化值守将逐步成为行业趋势。新能源场站建立偏远的山区、荒漠地区,存在动物闯入、人员入侵等安防风险,无人化的前提即是要实现场站周界防护的智慧化,实现全天候、高准确率、高监测率的监测及预警,充分降低避免漏报及误报。为解决此类难点问题,湖南五凌电力科技有限公司于2023年8月启动了水电站及新能源场站专用雷视融合预警系统研发,2023年底在挂治水电站进行了试点应用,并持续开展功能迭代,于2024年2月完成水电站专用专用雷视融合预警系统定型后开展规模化推广应用;2024年8月完成新能源专用雷视融合预警系统研发并应用于余丁光伏电站,并快速在新能源场站推广。所有设备及系统自部署以来,各项运行指标正常,系统和设备稳定,各项功能运行情况良好。
湖南五凌电力科技有限公司研发了水电站及新能源场站专用雷视融合预警系统,该系统完美结合了雷达技术的主动探测性、全天候特征、高灵敏度与视频的可视性,解决单一视频类安防产品在雨雾天气及强光条件下误报漏报高、远距离无法预警等难题,极大提升了复杂环境下的准确率。该系统专为无人值守场站周界安防而开发,已在10余座水电站、15座新能源场站推广应用76套,成果入选2024年湖南省“智赋万企”十大应用场景典型案例。
水电站及新能源场站周界安防的关键指标主要包括识别准确率、识别实时性、识别距离、识别目标、以及成本等。目前水电站及新能源场站在周界防护上采用的同类技术有:①红外对射,在发射端与接收端之间形成红外光束,遮挡触发报警。②激光对射,利用高能激光束替代红外光,遮挡或能量变化触发报警。③电子围栏,在周界防护区域等外部非法人员容易潜入翻越的区域设置电子围栏,一旦有人越线即可实现预警;④智能视频:主要是基于工业电视系统和目前发展的智能视频分析技术,对视频监控区域内实现“主动监控”,在视频图像中设定周界,监测周界入侵情况。雷视融合预警技术通过雷达探测目标位置和运动轨迹,结合摄像头视频进行目标识别与跟踪,实现多维度监控。以下是雷视融合技术与同类技术特征比较: 通过以上表格中各项技术对比可知,雷视融合预警优势更加明显,具体优势指标如下:1)识别准确率高:通过融合雷达和视觉传感器的数据,可以显著提高整体感知系统的识别准确率,识别准确率达98%以上;误报率极低;2)识别实时性好:算法前置到设置前端智能盒中处理,能实时识别入侵目标并现地声光报警,并能在检测到报警信号后在0.1s内即可将报警信息上报至预警系统控制中心;3)识别距离远:根据雷达和视频的参数,有120米、150米、200米、500米、1公里、3公里等识别距离产品;4)识别目标多:可同时跟踪32个目标,精确识别人、车辆、船只及大型漂浮物等。5)全天候工作,不受光照、雨雾等环境影响。红外对射、激光对射、智能视频几种技术都对环境敏感,易产生误报。
湖南五凌电力科技有限公司(以下简称“公司”)成立于2016年3月,注册资本4800万元,为国家电投五凌电力有限公司全资子公司,是高新技术企业,具有测绘乙级资质,CMMI三级资质,电力承修、承试四级资质。公司是五凌电力顺应国家创新发展新形势,落实国家电力投资集团有限公司发展战略要求,抢抓电力改革发展机遇成立的科技创新型技术服务企业。公司自成立以来一直致力于为全球客户提供电力及工业自动化领域的解决方案及产品,公司专注于科研攻关、成果转化推广,聚焦存量水电提质增效、聚焦智慧水电建设,围绕“智慧化场站建设”与“提质增效”两大主题,自主研发了智能运维系统、油光谱在线监测装置等多个具有自主知识产权的科技产品。
湖南五凌电力科技有限公司于2023年8月启动了水电站及新能源场站专用雷视融合预警系统研发,2023年底在挂治水电站进行了试点应用,并持续开展功能迭代,于2024年2月完成水电站专用专用雷视融合预警系统定型后开展规模化推广应用,已经在国家电投五凌电力挂治、碗米坡、落水洞水电厂以及国家电投四川分公司多个水电厂进行了应用部署;2024年8月完成新能源专用雷视融合预警系统研发并应用于余丁光伏电站,并快速在新能源场站推广,已经在五凌电力宁夏事业部、新能源分公司以及国电南瑞等新能源场站进行了应用部署。先后投入研发及试点示范资金超170万元,预计后续再投入100万元,提升产品的适应性。效益:1)实现场站周界防范智能化:应用雷视融合技术实现了升压站周界防范区域的全天候智能预警、取证及辅助驱赶。自部署以来,抓拍并驱离千余起入侵禁区事件,预警准确率达98%以上,大幅度提升场站安防本质水平,实现智能化管控。2)减少安保人员配置数量:雷视融合预警设备均通过SD-WAN接入智慧场站管控系统,打通从场站预警终端-平台-安保人员的数据链路,通过雷视预警设备的智能终端远程复核报警信息,实现一名安保人员监控多个场站群,无需人员进行巡逻,单个场站安保费用降低5万/年。3)提升场站安防响应速度:传统模式下,通过人工巡视,人工喊话驱离禁区的非法闯入行为,存在监视区域有限、目标定位困难、驱离时间比较长等问题,雷视融合预警系统具有主动探测好、全天候24小时、高灵敏度与视频的可视性特征,在入侵前期即可进行实时预警及辅助驱离,大幅度提升安防响应速度。
本产品希望采用技术合作的进行推广应用,并可基于研究成果进行技术合作。希冀可在发电集团内的推广,并和探索收益分成模式。