變電檢修現(xiàn)場(chǎng)云專家輔助系統(tǒng)的研究

李秋實(shí) 董肇暉 于文博 李冰玉 蔣明杰

摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展和智能技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，電力企業(yè)對(duì)變電檢修現(xiàn)場(chǎng)安全管控智能化也提出了新的要求。本文以現(xiàn)場(chǎng)變電檢修流程為研究背景，以智能控制和安全監(jiān)控為基礎(chǔ)，分析了旨在規(guī)范變電站檢修作業(yè)的技術(shù)應(yīng)用，輔助檢修人員提高檢修工藝質(zhì)量，保障現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全。

關(guān)鍵詞：安全;標(biāo)準(zhǔn)化;輔助系統(tǒng)

變電站的檢修是一項(xiàng)常規(guī)的檢修工作，因此檢修時(shí)對(duì)作業(yè)的工藝和現(xiàn)場(chǎng)的安全管控要求很高，尤其是對(duì)主要設(shè)備。不按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行維護(hù)很可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。但由于變電站占地面積大，設(shè)備量大，實(shí)際維修通常是按面積分配。傳統(tǒng)的控制方式不能靈活改變維修區(qū)域，不能滿足日益增長(zhǎng)的變壓器維修需求。在《國(guó)網(wǎng)聯(lián)體電氣安全工作規(guī)程》中，以不同電壓等級(jí)的設(shè)備劃分了不同的安全區(qū)域。其余區(qū)域?yàn)樽≌瑓^(qū)，嚴(yán)禁工作人員出入。傳統(tǒng)的識(shí)別方法是對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行目視檢查，不僅耗費(fèi)人力，而且粗心大意、疏忽大意導(dǎo)致多次安全事故。

一、研究背景

變電站維修中每年都會(huì)發(fā)生安全事故?？v觀所有安全事故，事故的主要原因是當(dāng)事人的毆打和癱瘓。工作場(chǎng)所的勞動(dòng)者安全意識(shí)低，隨意性強(qiáng)，不按規(guī)定操作，沒有安全措施，甚至有違法指揮、違法活動(dòng)等正常危險(xiǎn)行為。在安全工作方面，事故單位只知道作業(yè)的安全月、安全周和安全日，平時(shí)很少注意安全工作，執(zhí)行任務(wù)時(shí)“切入”。說的是一回事，做的又是另一回事。對(duì)安全工作“自覺無畏”。安全月結(jié)束，安全意識(shí)淡薄，系統(tǒng)管理松散，違規(guī)行為“卷土重來”。事故誘因分析表明，如果維修人員和管理人員按照規(guī)范的規(guī)章制度工作，不僅可以減少服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的事故數(shù)量，還可以提高維修效率。如何加強(qiáng)變電站維護(hù)的規(guī)范化，如何有效控制用戶的安全是非常重要的。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)方案

①需求分析。變電站有很多設(shè)備區(qū)。主要設(shè)備位于室外，輔助設(shè)備在室內(nèi)使用。針對(duì)不同場(chǎng)景、不同電壓等級(jí)的設(shè)備，劃分安全區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)，要求系統(tǒng)實(shí)施方便，配置靈活。②功能設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的防盜報(bào)警方式如紅外輻射、紅外光柵、振動(dòng)光纖等都需要固定安裝，不適合可互換設(shè)備的服務(wù)區(qū)域。③物業(yè)設(shè)計(jì)。對(duì)于移動(dòng)監(jiān)控防盜報(bào)警設(shè)備，其基本屬性為移動(dòng)和防盜兩個(gè)屬性，并詳細(xì)分析了移動(dòng)屬性。④產(chǎn)品設(shè)計(jì)。經(jīng)過屬性提煉分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備屬性定義：視頻模式檢測(cè)設(shè)備、移動(dòng)監(jiān)控報(bào)警、無線數(shù)據(jù)傳輸、獨(dú)立電池、IP66防護(hù)等級(jí)、小巧輕便、易維修、支持移動(dòng)視頻報(bào)警軟件。無線模塊、智能分析模塊、電源模塊、接口模塊和傳感器模塊都永久印刷在電路板上并安裝在設(shè)備頂部。鏡頭和傳感器連接到標(biāo)準(zhǔn)CS端子。機(jī)組底部設(shè)有備用電池安裝位和吸鐵，更換電池方便快捷，安裝方便。旋轉(zhuǎn)云臺(tái)安裝在單元中間，使單元可以垂直和水平旋轉(zhuǎn)，提高了單元相位調(diào)整的速度。

（二）檢修人員操作規(guī)范化保障

①需求分析。規(guī)范變壓器服務(wù)人員操作的主要問題與人員安全保障相同，服務(wù)區(qū)域不固定，常規(guī)監(jiān)控設(shè)備分辨率低，人員操作不清晰可見。②功能設(shè)計(jì)。對(duì)服務(wù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控需要高清寬屏監(jiān)控設(shè)備。由于服務(wù)區(qū)域眾多，設(shè)備必須能夠移動(dòng)。③物業(yè)設(shè)計(jì)。在維修標(biāo)準(zhǔn)化支撐體系中，移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備主要有兩個(gè)屬性，1是移動(dòng)屬性，2是監(jiān)控屬性。下面對(duì)這兩個(gè)屬性進(jìn)行分析。④產(chǎn)品設(shè)計(jì)。經(jīng)過屬性提煉分析，得到一個(gè)硬件特征的定義：180°橫向市場(chǎng)角，2400萬像素，支持5功能屏控的監(jiān)控硬件，滾輪式橫向移動(dòng)，液壓-式垂直伸縮。攝像頭和無線傳輸設(shè)備安裝在加長(zhǎng)桿上，在加長(zhǎng)桿底部安裝履帶式移動(dòng)小車，通過遙控實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)和垂直延伸。

三、系統(tǒng)總體拓?fù)?/p>

（一）安全保障子系統(tǒng)

安全子系統(tǒng)包括一套運(yùn)動(dòng)檢測(cè)設(shè)備和一套支架。對(duì)變電站進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)，移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警設(shè)備安裝在安防區(qū)與居民區(qū)交界處的架子上，移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警全屏顯示并傳遞給管理人員。工作人員將通過屏幕進(jìn)行新的評(píng)估，這減少了誤報(bào)的數(shù)量。

（二）供電保障子系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用電池為前端系統(tǒng)（安全熔斷器子系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化操作子系統(tǒng)）供電，基于安全設(shè)計(jì)思想，考慮到設(shè)備的尺寸和移動(dòng)操作的便利性存在一定的限制。系統(tǒng)嚴(yán)格按照12小時(shí)供電設(shè)計(jì)，在標(biāo)準(zhǔn)化操作系統(tǒng)中臨時(shí)按照3小時(shí)供電設(shè)計(jì)。移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警裝置體積小巧，采用鋰電池作為電源;標(biāo)準(zhǔn)化的操作系統(tǒng)有很多供電設(shè)備（包括監(jiān)視器、無線發(fā)射器、延長(zhǎng)桿、滾動(dòng)拖車和皮卡），所以使用高能膠體電池供電。

（三）后端接收子系統(tǒng)

后臺(tái)接收子系統(tǒng)主要由兩部分組成，一個(gè)是管理員的顯示部分，另一個(gè)是存儲(chǔ)部分。在管理視圖部分配置功能強(qiáng)大的筆記本電腦并安裝移動(dòng)應(yīng)用程序以接收視頻和警報(bào)。后置錄制部分采用硬盤錄像機(jī)錄制視頻，采用21：9高清顯示器作為顯示介質(zhì)，錄制和接收效果更佳。

四、結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)對(duì)變電站維護(hù)人員實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作和安全保障，實(shí)時(shí)監(jiān)控維護(hù)人員的運(yùn)行情況和危險(xiǎn)區(qū)域，并結(jié)合無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和動(dòng)態(tài)接收技術(shù)，提高了維護(hù)人員的安全水平。

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