變電檢修現場云專家輔助系統的研究

李秋實 董肇暉 于文博 李冰玉 蔣明杰

摘 要：隨著科技的不斷發展和智能技術應用的不斷深入，電力企業對變電檢修現場安全管控智能化也提出了新的要求。本文以現場變電檢修流程為研究背景，以智能控制和安全監控為基礎，分析了旨在規范變電站檢修作業的技術應用，輔助檢修人員提高檢修工藝質量，保障現場作業安全。

關鍵詞：安全;標準化;輔助系統

變電站的檢修是一項常規的檢修工作，因此檢修時對作業的工藝和現場的安全管控要求很高，尤其是對主要設備。不按照標準規范進行維護很可能導致嚴重事故。但由于變電站占地面積大，設備量大，實際維修通常是按面積分配。傳統的控制方式不能靈活改變維修區域，不能滿足日益增長的變壓器維修需求。在《國網聯體電氣安全工作規程》中，以不同電壓等級的設備劃分了不同的安全區域。其余區域為住宅區，嚴禁工作人員出入。傳統的識別方法是對導體進行目視檢查，不僅耗費人力，而且粗心大意、疏忽大意導致多次安全事故。

一、研究背景

變電站維修中每年都會發生安全事故?？v觀所有安全事故，事故的主要原因是當事人的毆打和癱瘓。工作場所的勞動者安全意識低，隨意性強，不按規定操作，沒有安全措施，甚至有違法指揮、違法活動等正常危險行為。在安全工作方面，事故單位只知道作業的安全月、安全周和安全日，平時很少注意安全工作，執行任務時“切入”。說的是一回事，做的又是另一回事。對安全工作“自覺無畏”。安全月結束，安全意識淡薄，系統管理松散，違規行為“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范的規章制度工作，不僅可以減少服務現場的事故數量，還可以提高維修效率。如何加強變電站維護的規范化，如何有效控制用戶的安全是非常重要的。

二、系統設計

（一）設計方案

①需求分析。變電站有很多設備區。主要設備位于室外，輔助設備在室內使用。針對不同場景、不同電壓等級的設備，劃分安全區和危險區，要求系統實施方便，配置靈活。②功能設計。傳統的防盜報警方式如紅外輻射、紅外光柵、振動光纖等都需要固定安裝，不適合可互換設備的服務區域。③物業設計。對于移動監控防盜報警設備，其基本屬性為移動和防盜兩個屬性，并詳細分析了移動屬性。④產品設計。經過屬性提煉分析，實現設備屬性定義：視頻模式檢測設備、移動監控報警、無線數據傳輸、獨立電池、IP66防護等級、小巧輕便、易維修、支持移動視頻報警軟件。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備頂部。鏡頭和傳感器連接到標準CS端子。機組底部設有備用電池安裝位和吸鐵，更換電池方便快捷，安裝方便。旋轉云臺安裝在單元中間，使單元可以垂直和水平旋轉，提高了單元相位調整的速度。

（二）檢修人員操作規范化保障

①需求分析。規范變壓器服務人員操作的主要問題與人員安全保障相同，服務區域不固定，常規監控設備分辨率低，人員操作不清晰可見。②功能設計。對服務人員進行實時監控需要高清寬屏監控設備。由于服務區域眾多，設備必須能夠移動。③物業設計。在維修標準化支撐體系中，移動監控設備主要有兩個屬性，1是移動屬性，2是監控屬性。下面對這兩個屬性進行分析。④產品設計。經過屬性提煉分析，得到一個硬件特征的定義：180°橫向市場角，2400萬像素，支持5功能屏控的監控硬件，滾輪式橫向移動，液壓-式垂直伸縮。攝像頭和無線傳輸設備安裝在加長桿上，在加長桿底部安裝履帶式移動小車，通過遙控實現水平移動和垂直延伸。

三、系統總體拓撲

（一）安全保障子系統

安全子系統包括一套運動檢測設備和一套支架。對變電站進行維護工作時，移動偵測報警設備安裝在安防區與居民區交界處的架子上，移動偵測報警全屏顯示并傳遞給管理人員。工作人員將通過屏幕進行新的評估，這減少了誤報的數量。

（二）供電保障子系統

該系統采用電池為前端系統（安全熔斷器子系統、標準化操作子系統）供電，基于安全設計思想，考慮到設備的尺寸和移動操作的便利性存在一定的限制。系統嚴格按照12小時供電設計，在標準化操作系統中臨時按照3小時供電設計。移動偵測報警裝置體積小巧，采用鋰電池作為電源;標準化的操作系統有很多供電設備（包括監視器、無線發射器、延長桿、滾動拖車和皮卡），所以使用高能膠體電池供電。

（三）后端接收子系統

后臺接收子系統主要由兩部分組成，一個是管理員的顯示部分，另一個是存儲部分。在管理視圖部分配置功能強大的筆記本電腦并安裝移動應用程序以接收視頻和警報。后置錄制部分采用硬盤錄像機錄制視頻，采用21：9高清顯示器作為顯示介質，錄制和接收效果更佳。

四、結語

該系統對變電站維護人員實行標準化操作和安全保障，實時監控維護人員的運行情況和危險區域，并結合無線傳輸網絡和動態接收技術，提高了維護人員的安全水平。

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