基于風(fēng)險(xiǎn)辨析的變電操作票規(guī)范及風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)系統(tǒng)研究

戴 昊 薛志成 邵心元 李 杰

(中國(guó)南方電網(wǎng)深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000)

基于風(fēng)險(xiǎn)辨析的變電操作票規(guī)范及風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)系統(tǒng)研究

戴 昊 薛志成 邵心元 李 杰

(中國(guó)南方電網(wǎng)深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000)

根據(jù)電力行業(yè)對(duì)基層班組、基本能力等變電運(yùn)行管理的要求，以逐步提升基層班組的基本能力為目標(biāo)，針對(duì)變電類操作票填寫和執(zhí)行上的標(biāo)準(zhǔn)缺乏、危害辨識(shí)不足的現(xiàn)狀，重點(diǎn)研究了如何實(shí)現(xiàn)變電類操作票填寫標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程依據(jù)、理論依據(jù)及危險(xiǎn)點(diǎn)分析的一站式呈現(xiàn)載體——變電操作票規(guī)范及風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用圖片、動(dòng)畫等呈現(xiàn)方式對(duì)操作票的標(biāo)準(zhǔn)步驟進(jìn)行生動(dòng)的描述，并通過(guò)呈現(xiàn)每個(gè)操作步驟存在的風(fēng)險(xiǎn)，讓電力員工對(duì)每個(gè)操作步驟存在的風(fēng)險(xiǎn)有更清醒的認(rèn)識(shí)，在以后的操作中更重視和關(guān)注，從而更有效地控制風(fēng)險(xiǎn)。

風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)；變電；操作票；規(guī)范

0 引言

變電類操作票是電力行業(yè)基本規(guī)范“兩票三制”的重要組成部分。長(zhǎng)久以來(lái)，在變電類操作票的填寫上，基本停留于師帶徒、口述式的傳承和教導(dǎo)，存在較大的隨意性，缺乏系統(tǒng)性、規(guī)范化、可視化的操作票填寫和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致填寫的操作票五花八門，不利于變電類操作票的規(guī)范填寫，也使現(xiàn)場(chǎng)倒閘操作的規(guī)范性和安全性大打折扣。因此，對(duì)一種新的變電操作票規(guī)范及風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行研究具有較大的意義。

該系統(tǒng)基于《電力安全工作規(guī)程》及相關(guān)規(guī)章制度，繼承變電運(yùn)行崗位操作票填寫和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，規(guī)范變電設(shè)備的變電類操作票，從操作規(guī)程和技術(shù)要求兩方面分別講解操作票每步填寫規(guī)范；依從《安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系》標(biāo)準(zhǔn)，從人身、設(shè)備、電網(wǎng)等方面對(duì)每步變電操作進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨析，呈現(xiàn)漏項(xiàng)、跳步等違規(guī)操作風(fēng)險(xiǎn)的后果。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施，可將變電類操作票填寫技能和應(yīng)用技能的傳承從經(jīng)驗(yàn)式轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)性、規(guī)范化、可視化的技能傳承，可將變電操作規(guī)范和操作過(guò)程中各種危害導(dǎo)致的后果直觀地呈現(xiàn)，達(dá)到對(duì)操作人員警示的效果，有利于變電類操作票的規(guī)范和統(tǒng)一，有利于變電倒閘操作現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)點(diǎn)分析和控制。

1 操作票庫(kù)的模板化探索

1.1 操作票的分類

該系統(tǒng)根據(jù)變電運(yùn)行崗位所有使用的操作票建立模板化票庫(kù)，按照不用的分類方式歸檔劃分，保證每張操作票均有據(jù)可依。

按電壓等級(jí)進(jìn)行分類，如圖1、圖2所示。

圖1 10 kV設(shè)備操作類型分類

圖2 110 kV設(shè)備操作類型分類

按主接線圖進(jìn)行分類，分為110 kV雙母分段主接線、110 kV單母帶旁路主接線、110 kV線變串主接線、10 kV小車式接線圖(接地變壓器)、10 kV刀閘式接線圖(消弧線圈)。

根據(jù)以上原則劃分完畢后，該系統(tǒng)票庫(kù)有包含如下類別的典型操作票：

(1) 10 kV上下隔離刀結(jié)構(gòu)開關(guān)柜的饋線線路及開關(guān)停送電；

(2) 10 kV開關(guān)小車結(jié)構(gòu)開關(guān)柜的饋線線路及開關(guān)停送電；

(3) 110 kV單母分段接線方式的110 kV封閉式組合電器(GIS)、插接式六氟化硫封閉式組合電器(PASS MO DBB)線路及開關(guān)停送電；

(4) 110 kV單母分段帶旁路接線方式電動(dòng)操作(刀閘)敞開式設(shè)備的線路及開關(guān)停送電；

(5) 110 kV單母分段接線方式(開關(guān)小車)敞開式設(shè)備的線路及開關(guān)停送電；

(6) 110 kV雙母雙分段接線方式的110 kV封閉式組合電器(GIS)、插接式六氟化硫封閉式組合電器(PASS MO DBB)線路及開關(guān)停送電；

(7) 110 kV雙母帶旁路接線方式敞開式設(shè)備的線路及開關(guān)停送電；

(8) 110 kV線變接線方式的110 kV封閉式組合電器(GIS)線路停送電；

(9) 110 kV雙卷變壓器(變高為GIS、變低為小車柜)的停送電；

(10) 110 kV雙卷變壓器(變高為GIS、變低為刀閘柜)的停送電；

(11) 110 kV雙卷變壓器(變高為GIS線變、含外橋，變低為小車柜)的停送電；

(12) 110 kV雙卷變壓器(變高刀閘為戶外電動(dòng)操作)的停送電；

(13) 110 kV雙卷變壓器(變高為開關(guān)小車)的停送電；

(14) 110 kV旁路開關(guān)(單母帶旁路接線方式，刀閘為戶外電動(dòng)操作)的停送電；

(15) 110 kV旁路開關(guān)(雙母帶旁路接線方式)的停送電；

(16) 110 kV旁路開關(guān)(單母分段帶旁路方式，刀閘為戶外電動(dòng)操作)代線路的停送電；

(17) 110 kV旁路開關(guān)(雙母帶旁路接線方式)代線路的停送電；

(18) 110 kV旁路開關(guān)(單母分段帶旁路方式，刀閘為戶外電動(dòng)操作)代主變的停送電；

(19) 110 kV旁路開關(guān)(雙母帶旁路接線方式)代主變的停送電。

1.2 操作票庫(kù)的模板

完成操作票分類后，系統(tǒng)對(duì)每一類操作票均制作一份典型操作票，同時(shí)配以相應(yīng)的主接線圖構(gòu)成操作票庫(kù)的模板。系統(tǒng)的每一份操作票均依據(jù)各類規(guī)章制度及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，保證100%的正確率。以某帶路操作為例，票庫(kù)內(nèi)包含如下內(nèi)容：

1.2.1 接線圖

旁路代主變變中開關(guān)接線圖如圖3所示。

圖3 旁路代主變變中開關(guān)接線圖

1.2.2 典型操作票票樣展示

典型操作票票樣如表1所示。

表1 操作票票樣

2 系統(tǒng)功能模塊

完成110 kV及以下類型設(shè)備的所有操作方式的典型操作票庫(kù)的建立后，本系統(tǒng)開發(fā)了典型操作票的講解模塊、操作票練習(xí)及評(píng)價(jià)模塊、操作票練習(xí)結(jié)果導(dǎo)出等功能，對(duì)全票進(jìn)行關(guān)鍵步驟講解及測(cè)評(píng)。在實(shí)例講解模塊重點(diǎn)是作講解及注意事項(xiàng)提醒，在練習(xí)評(píng)價(jià)模塊重點(diǎn)則是全票測(cè)評(píng)。為強(qiáng)化異常處理能力，該系統(tǒng)還加入了常見異常分析模塊，講述常見的異?，F(xiàn)象及對(duì)應(yīng)的查找處理過(guò)程。

2.1 實(shí)例講解模塊

該系統(tǒng)的講解模塊針對(duì)操作票的每一步操作(包括操作任務(wù))做出講解，重點(diǎn)是結(jié)合現(xiàn)行的規(guī)章制度對(duì)操作中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行深入解讀，以語(yǔ)音配合動(dòng)畫的方式進(jìn)行展示。

以某主變變中代路停電操作票中某一項(xiàng)操作為例，其操作票描述如下：“5.檢查110 kV旁路1M側(cè)10301刀閘在合上位置?！彼鼘?duì)應(yīng)的講解模塊(圖4)為：在正常的雙母并列運(yùn)行方式下，根據(jù)運(yùn)行方式單要求，旁路接110 kV 1M在熱備用狀態(tài)。對(duì)于雙母并列運(yùn)行方式，若被代線路開關(guān)與旁路開關(guān)接于同一母線時(shí)，可直接檢查110 kV旁路開關(guān)在熱備用狀態(tài)；若被代線路開關(guān)與旁路開關(guān)接于不同母線時(shí)，則應(yīng)采用冷倒的方式，將旁路倒至與被代線路接于同一母線后，才能代線路運(yùn)行(講解內(nèi)容語(yǔ)音朗讀，同時(shí)配以主接線圖中操作設(shè)備動(dòng)畫閃爍)。

圖4 講解模塊

2.2 練習(xí)評(píng)價(jià)模塊

系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)聯(lián)到操作票庫(kù)內(nèi)的操作票模板，當(dāng)練習(xí)票提交后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)與模板票比對(duì)，判斷練習(xí)操作票是否合格，在比對(duì)操作票內(nèi)容的同時(shí)，還要對(duì)操作票規(guī)范、格式、編號(hào)等進(jìn)行比較，保證給出的評(píng)價(jià)具有系統(tǒng)性，如圖5所示。

圖5 練習(xí)評(píng)價(jià)模塊

2.3 常見異常分析模塊

處理異常是運(yùn)行人員的重要技能之一。為強(qiáng)化異常處理的經(jīng)驗(yàn)和技能，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了常見異常分析模塊，列舉了操作中可能出現(xiàn)的4類異常：

(1) 斷路器無(wú)法正常合閘；

(2) 斷路器無(wú)法正常分閘；

(3) 隔離開關(guān)、地刀無(wú)法正常合閘；

(4) 隔離開關(guān)、地刀無(wú)法正常分閘。

對(duì)每類異常，該系統(tǒng)根據(jù)日常運(yùn)行工作經(jīng)驗(yàn)及常用斷路器、隔離開關(guān)、地刀二次控制圖進(jìn)行了故障分析，并提示了可能的處理方法以供參考，如圖6所示。

圖6 常見異常分析模塊

3 軟件平臺(tái)搭建

3.1 軟件總體設(shè)計(jì)思路

軟件作為此項(xiàng)目的主要載體，需要為用戶提供一種人性化的操作界面，同時(shí)滿足設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，即覆蓋不同種類的變電操作票講解內(nèi)容、操作中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)點(diǎn)分析、關(guān)聯(lián)到規(guī)章制度的深度講解、操作事故及常見異常的處理方法、結(jié)合二次圖紙的故障查找、操作票自行錄入及比對(duì)等功能。同時(shí)作為一款學(xué)習(xí)軟件，系統(tǒng)還要具備個(gè)人信息存檔功能，建立個(gè)人成長(zhǎng)庫(kù)，記錄下學(xué)員的學(xué)習(xí)軌跡。最后配以現(xiàn)場(chǎng)圖片及動(dòng)畫輔助說(shuō)明，達(dá)到最終設(shè)計(jì)效果?？傮w設(shè)計(jì)思路如圖7所示。

圖7 軟件設(shè)計(jì)框架

如圖7所示，整個(gè)軟件以操作票庫(kù)為中心，我們首先要利用生產(chǎn)中的典型操作票進(jìn)行匯總，并結(jié)合現(xiàn)行規(guī)章制度，整理出規(guī)范的操作票流程，納入操作票庫(kù)中。操作票庫(kù)不但包含種類繁多的操作票，還包含操作票步驟講解以及操作票配圖等內(nèi)容，只有這樣操作票庫(kù)才能滿足學(xué)習(xí)、練習(xí)兩大模塊的要求。

3.2 軟件架構(gòu)和模式

變電操作票規(guī)范及風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)系統(tǒng)采用現(xiàn)代化的MVC(Model-View-Controller)架構(gòu)。MVC模式把軟件系統(tǒng)分為3個(gè)基本部分：模型(Model)、視圖(View)和控制器(Controller)。

3.3 開發(fā)技術(shù)

變電操作票規(guī)范及風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)系統(tǒng)采用的開發(fā)技術(shù)有：C/C++、Python、HTML5、JavaScript、CSS、SVG。HTML5、JavaScript、CSS、SVG幾者的共同配合，為實(shí)現(xiàn)豐富的動(dòng)畫效果和界面效果提供了基礎(chǔ)；C/C++則實(shí)現(xiàn)了重要的核心功能，如瀏覽器技術(shù)和語(yǔ)音文本識(shí)別技術(shù)。Python為后臺(tái)的數(shù)據(jù)處理提供了便利的接口。

3.4 語(yǔ)音朗讀

系統(tǒng)采用了TTS技術(shù)作為朗讀的引擎。TTS即Text-To-Speech，是將文字轉(zhuǎn)為語(yǔ)音的一種典型語(yǔ)音合成技術(shù)。在內(nèi)置芯片的支持之下，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)把文字智能地轉(zhuǎn)化為自然語(yǔ)音流。TTS技術(shù)對(duì)文本文件進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間之短可以秒計(jì)算。

3.5 動(dòng)畫展現(xiàn)

系統(tǒng)動(dòng)畫講解部分采用了矢量的方式，滿足了高清的需要以及無(wú)損的放大和縮小，配合優(yōu)秀的動(dòng)畫展現(xiàn)算法，切換過(guò)程生動(dòng)而且具體。

3.6 智能匹配

操作票填寫過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的文本數(shù)據(jù)，針對(duì)這些文本進(jìn)行分析和打分，并給出票據(jù)正確性和錯(cuò)誤率的判斷。系統(tǒng)所使用的智能匹配技術(shù)是一種文本分析技術(shù)，把從文本中抽取出的特征詞進(jìn)行量化來(lái)表示文本信息，將它們從一個(gè)無(wú)結(jié)構(gòu)的原始文本轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的計(jì)算機(jī)可以識(shí)別處理的信息。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)基于風(fēng)險(xiǎn)辨析的變電操作規(guī)范及危險(xiǎn)點(diǎn)分析研究，建立了變電運(yùn)行操作中填寫票技能、規(guī)程依據(jù)、理論依據(jù)、危險(xiǎn)點(diǎn)分析及操作行為規(guī)范的一站式呈現(xiàn)和自主培訓(xùn)應(yīng)用系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行變電類操作票填寫標(biāo)準(zhǔn)、操作票每個(gè)操作項(xiàng)及其先后順序的規(guī)程依據(jù)和理論依據(jù)、操作票每個(gè)操作項(xiàng)及其先后順序的危險(xiǎn)點(diǎn)和控制措施、常見異常分析及處理、操作票練習(xí)及評(píng)價(jià)等功能。

[1]Q/CSG10006—2004 電氣操作導(dǎo)則[S]

[2]Q/CSG 2 1002—2008 110 kV及以上變電站運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)[S]

[3]丁穎.變電設(shè)備及運(yùn)行處理[M].中國(guó)電力出版社，2007

[4]周德仿.基于J2EE和MVC的Web技術(shù)[J].交通與計(jì)算機(jī)，2004(3)

[5]黃平牧.中文TTS系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京郵電大學(xué)，2008

2014-06-20

戴昊(1976—)，男，廣西玉林人，高級(jí)工程師，主要從事電力安全生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理及設(shè)備的運(yùn)維管理工作。