一種新型電力急修綜合智能工具車的研制

趙晨旭?張建平?朱永剛

摘要：對城市配電系統(tǒng)故障急修工作中存在的問題進(jìn)行了分析，結(jié)合實(shí)際工作，設(shè)計(jì)了一種新型綜合智能工具車。新型工具車具有智能化、專業(yè)化、模塊化等特點(diǎn)，智能工具車的應(yīng)用將在未來城市配網(wǎng)急修過程中起到重要的作用。

關(guān)鍵詞：電力急修；智能化；工具車

作者簡介：趙晨旭（1975-），男，內(nèi)蒙古五原人，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）公司巴彥淖爾電業(yè)局巴彥供電分局，工程師；張建平（1983-），男，內(nèi)蒙古臨河人，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）公司巴彥淖爾電業(yè)局巴彥供電分局，工程師。（內(nèi)蒙古?巴彥淖爾?015000）

中圖分類號：TM64?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0151-02

城市供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)城市中每一個(gè)用戶的用電，在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，城市供電的可靠性直接關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)、客戶的生活甚至生命安全。國家《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理?xiàng)l例》已經(jīng)于2011年9月1日正式頒布，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）公司已對其進(jìn)行全面貫徹和學(xué)習(xí)。應(yīng)急處置條例中明確指出，在電力應(yīng)急搶過程中人員、資金、物資、技術(shù)等應(yīng)急保障要作出具體規(guī)定。事故、故障發(fā)生后，有關(guān)電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)立即組織搶修，且提供必要的支援。這就要求電力搶修作業(yè)時(shí)必須迅速啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織人員、車輛對事故、故障進(jìn)行處置，最短時(shí)間恢復(fù)供電。目前我國供電可靠率為一般城市達(dá)到99.9%以上，年平均停電時(shí)間3.5小時(shí)，而重要中心城市應(yīng)達(dá)到99.99以上%，年平均停電時(shí)間只有53分鐘。如何減少故障存在時(shí)間，使供電系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行是反映供電系統(tǒng)供電可靠性的重要指標(biāo)。在我國供電可靠性是指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，是考核供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，表明了電力工業(yè)對國民經(jīng)濟(jì)電能需求的滿足程度。所以如何確保供電系統(tǒng)安全可靠，如何在最短的時(shí)間內(nèi)解決問題保證供電是供電局面臨的新挑戰(zhàn)，也是提高供電服務(wù)水平的一個(gè)重要舉施，受到社會(huì)各界高度關(guān)注。但現(xiàn)實(shí)生活中城市供電系統(tǒng)由于各種原因會(huì)出現(xiàn)故障，這是不可避免的，供電局也在積極采取新技術(shù)和應(yīng)用新方法來應(yīng)對和處理這些故障，從而保證企業(yè)單位和人民群眾的可靠安全用電。

一、電力急修工作中存在的問題

巴彥淖爾電業(yè)局巴彥供電分局是一家專門服務(wù)于經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)及周邊居民的基層供電單位，承擔(dān)著轄區(qū)所有用戶的供電服務(wù)工作。管轄高低電力線路1650km，供電區(qū)域達(dá)到60平方公里。通過對供電分局2011年度全年供電運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)故障種類主要是小型故障，即低壓故障（低壓及表計(jì)）及單臺(tái)配電變壓器（公用變壓器和專用變壓器）故障，占94.7%，大型故障故障高壓線路故障次數(shù)較少，所占比例僅為5.3%。在小型故障中搶修車輛往返次數(shù)較多，大大拖延了故障處理時(shí)間。結(jié)合2011年全年供電生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對造成故障搶修車輛往返的原因進(jìn)行了分類統(tǒng)計(jì)：備品備件不足占58%，施工工具不全占25%，安全工器具不足占15%，其他原因占2%。由此可以看出，供電搶修車上備品備件、施工工器具配備不足是造成故障搶修車往返現(xiàn)場的主要原因。在處理這些問題的同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)急修車通信和現(xiàn)場監(jiān)控能力度欠缺。在對這些原因進(jìn)行分析后，我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)急搶修工作中存在以下幾方面的問題。

1.人員不足和材料的不足

供電分局急修車一般多為皮卡車，駕駛室只能容納4名搶修人員，外面貨箱內(nèi)只能放置一些簡單的搶修用具、備品備件。遇到不同類型故障與搶修事故，比如電桿被車輛撞擊導(dǎo)致的停電，就要需要大量人員、設(shè)備和大型材料，而這些工作的準(zhǔn)備，包括辦理停電作業(yè)的手續(xù)會(huì)給急修出車帶來一定程度上的延誤。

2.急修時(shí)間長

供電分局管理的供電區(qū)域較大，電力線路供電路徑較長，急修人員在高溫、高負(fù)荷搶修情況下，經(jīng)常是從一個(gè)故障地點(diǎn)趕往另一個(gè)故障地點(diǎn)。雖然能夠按照國家電網(wǎng)公司“十項(xiàng)承諾”要求在45min之內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場，但對現(xiàn)場情況不能全面了解，對故障分析也只能是基于電話信息反饋，而且車上攜帶的備品備件、工器具往往不能滿足現(xiàn)場實(shí)際急修所需，急修車輛經(jīng)常需要返回駐地重新領(lǐng)取相應(yīng)材料工具，致使故障處理時(shí)間普遍偏長。

3.急修車外面貨箱空間較小，布局不合理

車上的備品備件、工器具放置無明顯分區(qū)，分類不清，急用時(shí)，工作人員找起來手忙腳亂。在夜間和照明不足的工作環(huán)境下，工作人員取用更加不便。

4.急修車工具磨損較大，帶來一定安全隱患

急修車貨箱內(nèi)工具與材料混壓堆放，在搶修行車過程中道路顛簸，安全工器具、施工工器具以及材料在運(yùn)輸過程中經(jīng)常磨損，有時(shí)一些瓷性絕緣子會(huì)發(fā)生破碎，不僅會(huì)帶來安全隱患，而且延誤故障處理時(shí)間。

5.調(diào)度通信和監(jiān)控不便

由于事故發(fā)生故障的地點(diǎn)是不確定的，搶修人員到達(dá)現(xiàn)場后，在電力搶修過程中經(jīng)常由于沒有適合的監(jiān)控管理設(shè)備，致使搶修指揮中心無法及時(shí)準(zhǔn)確地采集、存儲(chǔ)和監(jiān)管操作現(xiàn)場的實(shí)時(shí)信息，出現(xiàn)習(xí)慣性違章和誤操作。而且在發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)還會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多處險(xiǎn)情，指揮調(diào)度人員往往無法對多個(gè)搶修點(diǎn)之間的工作統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度，顧此失彼。指揮調(diào)度中心也無法與搶修點(diǎn)之間實(shí)時(shí)溝通，工作效率低，安全系數(shù)也大大降低。

二、電力急修綜合智能工具車的研究特點(diǎn)

電力應(yīng)急綜合智能工具車搶修主要作用是供電局急修人員在進(jìn)行急修工作進(jìn)方便、快捷取放工器具，用最短最快的時(shí)間處理所生的故障。所以其應(yīng)具備智能化、專業(yè)化、模塊化的功能特點(diǎn)。

1.智能化

所謂智能化就是在普通急修車的基礎(chǔ)上具備無盲區(qū)通信功能、現(xiàn)場視頻監(jiān)控功能和在線數(shù)據(jù)分析功能。工具車智能化通過增加一體化多媒體技術(shù)系統(tǒng)，可以讓搶修人員對工具名稱、所屬類別、擺放位置、使用時(shí)間、使用次數(shù)及使用人員等清晰明了，以避免遺忘工具在現(xiàn)場或借用工具混亂等問題的發(fā)生。

2.專業(yè)化

電力急修分類很多，供電急修所用工具種類較多，各個(gè)專業(yè)對工具的保護(hù)程度也不盡相同，有的工具要求較低，但有的工具對溫度和濕度的要求很高，要有嚴(yán)格的保溫盒除濕措施。所以針對不同的故障搶修需要配備不同的工具，工具車也要有不同的功能。

3.模塊化

在同一區(qū)域電力急修工作中，不同地點(diǎn)出現(xiàn)相同或類似的故障，用到的工具相同或相近，就要求工具車能夠滿足同一種故障所用工具模塊化，以減少作業(yè)種類多樣而造成工具使用多樣、工序增加的繁雜。

三、電力急修綜合智能工具車的設(shè)計(jì)和布局

電力急修綜合智能工具車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)供電局在應(yīng)急搶修和事故處理的實(shí)際需求，結(jié)合國內(nèi)的先進(jìn)的通信技術(shù)和應(yīng)急手段，設(shè)計(jì)一輛快速、高效、便捷的綜合智能工具車。

1.設(shè)計(jì)思路

（1）車輛選擇。選擇一輛四驅(qū)皮卡，有良好的避震且可適用于多種路況，確保急修作業(yè)安全、快速。

（2）車內(nèi)外環(huán)境。系統(tǒng)密封要良好，具有一定的防雨、防塵、隔熱、保溫性能，能夠在惡劣的環(huán)境下正常工作，保證人機(jī)正常工作。

（3）防雷、接地、抗風(fēng)措施。各主要接口均配備可靠的防雷設(shè)備，對于可升降的夜視燈系統(tǒng)要采用可靠接地方案和接地設(shè)備，確保車內(nèi)人機(jī)安全，升降桿選用抗風(fēng)能力強(qiáng)的不銹鋼固件。

（4）電源系統(tǒng)。提供市電、高性能蓄電池、5kW發(fā)電機(jī)、太陽光伏板等多種供電方式。

（5）安全性。系統(tǒng)提供先進(jìn)的安全告警和保護(hù)功能，保證操作人員安全。

2.結(jié)構(gòu)和布局

（1）車輛內(nèi)部設(shè)計(jì)?？紤]到車體較小，可根據(jù)人機(jī)工程原理、基本的系統(tǒng)配置要求，將車廂內(nèi)部空間劃分為兩個(gè)區(qū)域：工作區(qū)、輔助設(shè)備區(qū)。其中工作區(qū)中主要安裝設(shè)備、作業(yè)人員的工作臺(tái)等，是操作人員日常工作的區(qū)域；輔助設(shè)備區(qū)中安裝視頻監(jiān)控裝置、發(fā)電機(jī)以及外接電源系統(tǒng)。輔助設(shè)備區(qū)，工作區(qū)與駕駛室間也可采用隔斷隔離。車內(nèi)布局要規(guī)范合理，并方便現(xiàn)場辦公操作。配備現(xiàn)場無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場直徑約2-50km不等的范圍內(nèi)移動(dòng)無線視頻傳輸、無線數(shù)據(jù)采集等。

（2）車輛外部設(shè)計(jì)。升降夜視照明燈與無線視頻攝像機(jī)通過專用固定支架固定在底盤上，配有自鎖裝置，以保證升起后不產(chǎn)生重力沉降。饋線、控制線呈螺旋狀環(huán)繞在升降桿上，桿升降時(shí)，通過頂升力、定型護(hù)套以及重力保證線纜隨升降桿自動(dòng)收放，也可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)升降操作。備用電源接口箱安裝在車輛后部里，使用時(shí)打開后門，方便操作。

四、電力急修綜合智能工具車的功能

（1）良好的通信能力。搶修車車頂球型攝像機(jī)配備GPS全球定位系統(tǒng)，為搶修現(xiàn)場作業(yè)提供全方位的視頻監(jiān)控。監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無線傳輸，實(shí)現(xiàn)高清視頻傳輸，能夠與手機(jī)、平板電腦等通信終端相互配合使用。同時(shí)要具備大容量的儲(chǔ)存設(shè)備，能夠用于視頻資料備份。

（2）應(yīng)急搶修工具包。對常用25種應(yīng)急所用工器具裝備進(jìn)行裝箱打包備用，做成“應(yīng)急工具包”，遇應(yīng)急突發(fā)事件可供立即取用，大大提高應(yīng)急反應(yīng)速度。

（3）車載夜視照明系統(tǒng)。車頂?shù)囊挂曊彰鳠粝到y(tǒng)可以提供晚間急修時(shí)照明。通過蓄電池提供的外部不間斷電源，可保持10小時(shí)以上的照明。

（4）實(shí)現(xiàn)工器具庫房車載化。城市配電系統(tǒng)問題復(fù)雜多樣，在同一時(shí)間在不同的地方可能發(fā)生多種配電問題，每種問題需要由不同的工具解決，如果電力搶修人員每解決一種問題就返回工具房換工具，無疑會(huì)浪費(fèi)很多的時(shí)間。而電力搶修工具車把電力搶修中所需要的工具裝在同一輛車上，在配電搶修時(shí)，只需要開車到達(dá)故障地點(diǎn)選用相應(yīng)工具即可，節(jié)省大量返回庫房路途中的時(shí)間。

（5）針對不同工具采用相應(yīng)的保護(hù)措施。工具車應(yīng)采用密閉箱體結(jié)構(gòu)款，每種工具均有獨(dú)立的擺放空間，而且工具的擺放應(yīng)滿足人體工程學(xué)原理；按專業(yè)和搶修分類設(shè)計(jì)器材隔層；按使用邏輯關(guān)系和使用頻率放置器材，并遵循上輕小，下大重，左右均衡的布置原則。對于工器具要求固定合理，取放操作方便快捷。

（6）實(shí)現(xiàn)重型和大尺寸的工具便捷取放。為方便體積或重量較大，取放狀態(tài)需要空間置換，或者不便人工直接在車廂內(nèi)向外搬運(yùn)和放置的工器具的布置，在車廂內(nèi)設(shè)置合理機(jī)構(gòu)，使重型或大尺寸工具可以輕松伸出車廂。

五、結(jié)束語

供電急修管理的可靠性是供電部門人員和車輛裝備綜合素質(zhì)的體現(xiàn)，人員的快速響應(yīng)能力等素質(zhì)可以通過培訓(xùn)等方式提高，而車輛裝備的素質(zhì)則是供電部門所擁有車輛裝備對電力故障快速高效反映的體現(xiàn)。智能化、專業(yè)的電力綜合工具搶修車可以使搶修人員更快速、更省時(shí)、更省力拿到正確的工具，收集到第一線的數(shù)據(jù)資料。通過暢通的無線通訊和現(xiàn)場監(jiān)控管理人員可以更加科學(xué)地處理復(fù)雜的故障和事故?？傊惠v智能化的工具車不僅可以提高處理故障的能力，更重要的是可以提高供電的安全可靠性，從而為優(yōu)質(zhì)服務(wù)做好保駕護(hù)航的作用。

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（責(zé)任編輯：劉輝）