及其自動化專業(yè)學(xué)術(shù)年會一電力及能源系統(tǒng)信息安全技術(shù)論壇一電力及能源系統(tǒng)信息安全技術(shù)論壇報告人：肖輝2025年10月26日12342提12342提綱電網(wǎng)風(fēng)險設(shè)備風(fēng)險人身風(fēng)險網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險廠”,存在反送電風(fēng)險；技術(shù)層面管理層面職亞健康風(fēng)險涉電公共安全風(fēng)險其他重大社會影響管理層面工作人員誤操作風(fēng)險；風(fēng)險類型風(fēng)險因素與控制手段風(fēng)險類型風(fēng)險因素與控制手段高空作業(yè)風(fēng)險……電力人因安全包括人身安全、與人交互的設(shè)備安全以及系統(tǒng)的整體安全。人因安全主動感知是指對電力系統(tǒng)中人因安全風(fēng)險進(jìn)行實時感知、分析和預(yù)測，從而形成“感知-理解-預(yù)測-干預(yù)”的閉環(huán)，以實現(xiàn)主動風(fēng)險防控。4SchoolofEloctricalEngineeringandAutomaton,WuhanUniversi電力人因安全風(fēng)險基本特征人為因素風(fēng)險高度依賴于情景，電力人因安全風(fēng)險基本特征人為因素風(fēng)險高度依賴于情景，受電壓水平、任務(wù)類型、環(huán)境條件和社會協(xié)調(diào)等因素的影響。風(fēng)險的發(fā)生具有場景特異性，并受情境因素的動態(tài)影響。電力運行涉及人、設(shè)備和環(huán)境子系統(tǒng)之間的緊密耦合。不安全行為通常源于這些要素之間薄弱或錯誤的交互，這些多實體交互放大了安全隱患的可能性。電力系統(tǒng)運行人員需要解讀多維信息，包括設(shè)備狀態(tài)、警報和環(huán)境線索。認(rèn)知負(fù)荷、時間壓力和任務(wù)不確定性等因素可能導(dǎo)致感知偏差、決策失誤或操作失誤。人為因素風(fēng)險具有高度的人為因素風(fēng)險具有高度的時間敏感性，不安全行為或情緒波動可能突然出現(xiàn)，也可能轉(zhuǎn)瞬即逝。這種瞬態(tài)性使得實時檢測和早期干預(yù)尤為困難。事故往往是由個體不安全行為而非系統(tǒng)性故障引起的。每個個體生理狀態(tài)、經(jīng)驗和壓力承受能力各不相同，導(dǎo)致風(fēng)險模式存在異質(zhì)性，對統(tǒng)一管理和預(yù)測工作構(gòu)成挑戰(zhàn)。這些特征凸顯了電力系統(tǒng)中人因安全問題的動態(tài)性、情景依賴性和認(rèn)知驅(qū)動性，單靠靜態(tài)規(guī)則或事后分析無法完全解決這個問題，實時感知、理解和主動控制至關(guān)重要。54未來展望及結(jié)語67武漢大學(xué)武漢大學(xué)電氣與自動化學(xué)院SchoolofEecticalEnginooringandAutomation,WuhanUnivanaily現(xiàn)場操作作業(yè)現(xiàn)場操作作業(yè)風(fēng)險分析風(fēng)險分析長時間操作會加重體力負(fù)擔(dān)，增加身體疲勞感，導(dǎo)致血壓升高。惡劣天氣條件可能引起體溫升高、焦慮情緒加劇，從而影響判斷力和操作安全。電力事故應(yīng)急處理電力事故應(yīng)急處理電氣設(shè)備短路、應(yīng)急處理中，人員處于緊張和恐慌狀態(tài)下，可能會出現(xiàn)心率急劇上升、情緒激動。心理壓力與高強度的決策需求可能導(dǎo)致決策失誤、反應(yīng)遲鈍。電氣設(shè)備故障的處理情況電力調(diào)度指揮中心電力調(diào)度指揮中心長時間的高強度工作和多任務(wù)處理可能導(dǎo)致調(diào)度員出現(xiàn)精神疲勞，心率增快且無法集中注意力，增加決策失誤的風(fēng)險。監(jiān)測重點監(jiān)測重點變電站值班與巡檢變電站值班與巡檢變電站巡檢時，可能由于持續(xù)的單一任務(wù)而產(chǎn)生疲勞感，導(dǎo)致反應(yīng)遲鈍。設(shè)備維護(hù)過程中，作業(yè)人員操作不當(dāng)，或急于完成任務(wù)可能引發(fā)操作失誤。4未來展望及結(jié)語8監(jiān)物額角，水平程臨的現(xiàn)，水平理角助梁監(jiān)物額角，水平程臨的現(xiàn)，水平理角9優(yōu)點多樣的生理信號獲?。耗芘c心電、肌電、缺點信號易受外部干擾：如汗水、溫度變化、柔性感知是指依托柔性電子與柔性傳感器技術(shù)，實現(xiàn)對復(fù)雜、動態(tài)環(huán)境柔性感知是指依托柔性電子與柔性傳感器技術(shù)，實現(xiàn)對復(fù)雜、動態(tài)環(huán)境及生物體(如人體、機器人皮膚等)狀態(tài)信息的高靈敏、可持續(xù)、順應(yīng)性強的實時感知。4e…Standardmotion器在運動監(jiān)測/呼吸監(jiān)傳感器無線系統(tǒng)搭建睡眠及各種慢性病的無線實時監(jiān)測與預(yù)警5如何實現(xiàn)無妨礙、舒適的工作人員生理信號收集(柔性傳感器)?如何充分收集人體多維度生理信號(復(fù)雜多傳感器)?如何實現(xiàn)多傳感器硬件集成(設(shè)備設(shè)計)?研究基于研究基于柔性基底材料傳感器及開發(fā)信號處理底層硬件，并開發(fā)通信目標(biāo)：有效收集作業(yè)人員的心率、血氧、心電等信號，實現(xiàn)無防礙且實時的工人多維度生理信息。難點：如何設(shè)計有效的柔性傳感器?如何實現(xiàn)多傳感器的集成?獲生理信號。電路雜波去耦。◆將處理后的信號通過藍(lán)牙低功耗傳輸至終端，如應(yīng)變傳感器運動檢測數(shù)據(jù)傳輸功耗優(yōu)化其他傳感器底層信號處理柔性多傳感器功能與集成信號處理與數(shù)據(jù)傳輸光電傳感器心率監(jiān)測+SchoolofElectricalEnginooringandAutomatio新型可穿戴設(shè)備--更全面的人體生命體征狀態(tài)檢測可穿戴慣性傳感網(wǎng)絡(luò)可穿戴慣性傳感網(wǎng)絡(luò)傳感器設(shè)置：傳感器設(shè)置：三維運動數(shù)據(jù)血氧光電計氣壓計磁力計姿態(tài)傳感器三維運動數(shù)據(jù)血氧光電計氣壓計磁力計姿態(tài)傳感器 多加速度計陀螺儀溫度計心電計徽控制器微控制器微控制器d無線通信d平滑處理數(shù)據(jù)分割武漢大學(xué)電氣與自動化學(xué)院武漢大學(xué)電氣與自動化學(xué)院可穿戴設(shè)備-數(shù)據(jù)收集后可穿戴設(shè)備-數(shù)據(jù)收集后人體生理信號如何在線實時實現(xiàn)動態(tài)雜波解耦(偽影消除)?如何充分利用人體多維度生理信號(多模態(tài)信息融合)?體檢報告生理信號體檢報告生理信號標(biāo)準(zhǔn)化多模態(tài)特征提取◆收集作業(yè)人員的心率、體溫、血氧、心電等數(shù)據(jù)，再對原始生理數(shù)據(jù)進(jìn)行信號解耦濾波。◆由于實際采集數(shù)據(jù)過程中高風(fēng)險數(shù)據(jù)較少，因此需要通過使用統(tǒng)計學(xué)方法模擬真實情況中的生理特征概率分布，以便增強風(fēng)險數(shù)據(jù)并進(jìn)行模型訓(xùn)練。◆為了解決電力作業(yè)場景中多源信息的異質(zhì)性和互補性問題，要充分結(jié)合多源信息，以增強對作業(yè)人員身體狀態(tài)的評估能力?！魯?shù)據(jù)預(yù)處理步驟將信息中不同維度特征進(jìn)行統(tǒng)一，實現(xiàn)了多模態(tài)信息特征尺度整合。并且利用特征分析方法來獲取信息變化的規(guī)律，進(jìn)而構(gòu)建出高維特征矩陣。生理數(shù)據(jù)分析風(fēng)險數(shù)據(jù)增風(fēng)險數(shù)據(jù)庫增強多模態(tài)信號處理與特征多模態(tài)信號處理與特征提取信號融合信號融合特征提取特征提取SchoolofEloctricalEnginooringandAulomation.WuhanUnivar多模態(tài)數(shù)據(jù)處理與分析模塊以樹莓派作為信息處理終端，并通過無線方式將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)分析后的多模態(tài)傳感器數(shù)據(jù)可用于監(jiān)測人體的態(tài)，從而實現(xiàn)風(fēng)險識別dFrequencyDomainFeatureExtractionAhgorithmMode|L一電力人員作業(yè)數(shù)據(jù)風(fēng)險數(shù)據(jù)武漢大學(xué)中南醫(yī)院異常與重癥醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)動態(tài)采樣平衡多分類樣本計算數(shù)據(jù)協(xié)方差定義多變量高斯動態(tài)采樣平衡多分類樣本矩陣分布參數(shù)成模擬數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)提取與整理蒙特卡洛算法數(shù)據(jù)提取與整理蒙特卡洛算法模擬數(shù)據(jù)*獲取候選計算樣本重復(fù)迭代收集模擬提樣本數(shù)據(jù)接受率數(shù)據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)描10窒息37.09798717中毒37.5215775118中暑39.05084112!19窒息37.407576220觸電36.576988821中暑4089777113!22窒息36.741039923中毒37.818648524中暑40.135412829中毒30室息31羸息32中毒33窒息34童息35中毒36中署37案息38觸電39中暑40窒息41中毒42中暑43窒息44觸電45中毒46窒息47正常48中毒49中暑50窒息51中毒52中暑53窒息54觸電55正常56窒息36.57736.74136.7418782/697460/4254108/588782/697460/427583/566298/5288120/719966/5185109/538774/4785109/734180/4087117/759966/5185109/538774/4760114/6681.503777.391996.894577.391985.525692.376998.20790.079894.697590.351393.461681.084896.163989.052297.117世界的真實感和用戶體驗，開發(fā)了場景、動作和數(shù)字人場景模型包括環(huán)境數(shù)據(jù)、物體模型和地形數(shù)據(jù)。環(huán)境數(shù)據(jù)涵蓋天氣SchoolofElectricalEnginooringandAutomation.Wuhan系統(tǒng)對粗粒度與細(xì)粒度活動模式進(jìn)行多尺度識別，識別得到的活動參數(shù)被實時映射到數(shù)字人模型上，實現(xiàn)物理域與虛擬域的聯(lián)動。通過系統(tǒng)集成的運行數(shù)據(jù)、人員健康狀態(tài)及其行為模式，進(jìn)一步推演潛在的安全風(fēng)險。例如，誤操作、設(shè)備故障、環(huán)境突發(fā)事件等。Acoeleration(X)ww號FilteredSigmal49號武漢大學(xué)電氣與自動化學(xué)院武漢大學(xué)電氣與自動化學(xué)院可穿戴設(shè)備-人機交互后臺網(wǎng)絡(luò)模型-推理評估可穿戴設(shè)備-人機交互后臺網(wǎng)絡(luò)模型-推理評估如何通過生理數(shù)據(jù)進(jìn)行異常狀態(tài)識別?通過何種方式界定工人工作是否飽和，如何評估工人工作飽和度?如何通過體檢報告與在線多源生理信號判斷工人是否疲勞?多模態(tài)特征數(shù)據(jù)推理結(jié)果疲勞風(fēng)險判別模型多模態(tài)特征數(shù)據(jù)推理結(jié)果疲勞風(fēng)險判別模型專家知識異常狀態(tài)識別工作飽和度疲勞風(fēng)險判別跨場景泛化權(quán)重分配異常狀態(tài)識別+飽和度評估模型評估工作類型飽和度評估工作飽和度估計與疲勞風(fēng)險判別◆提出了個性化作業(yè)飽和度權(quán)重制定策略。飽和度評估模型評估工作類型飽和度評估工作飽和度估計與疲勞風(fēng)險判別◆通過雙向異構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可以對多模態(tài)信息的高維特征矩陣進(jìn)行處理，提高疲勞檢測的準(zhǔn)確性和魯棒性。跨場景泛化◆針對不同電力場景下人員工作狀態(tài)分類算法泛化能力差問題，提出了基于多源數(shù)據(jù)遷移學(xué)習(xí)的跨場景泛化方法，提高在跨場景泛化SchoolofElectricalEnginooringandAutomation,WuhanUniversilydeepseek項口項口E谷歌GeminiProaa網(wǎng)時s#mmnms#mmnmtt址nnimar12341234>該方法對疲勞狀態(tài)和休息狀態(tài)的分類準(zhǔn)確率較高，可以良好分辨作業(yè)人員是否疲勞，實現(xiàn)實時關(guān)懷預(yù)警。擬解決關(guān)鍵問題信號傳統(tǒng)人體疲勞監(jiān)測方法準(zhǔn)確率較低，人體的其他信號4.未來展望一具身