基于电子化操作票在倒闸操作过程中的应用

发表时间:2021/4/25   来源:《中国电业》2021年3期   作者:谢宗喜 江文俊 石磊
[导读] 随着经济社会的发展和用电负荷持续增长,变电站数量逐年增长,而运行维护人员的数量逐年递减。
        谢宗喜 江文俊  石磊
        咸宁供电公司 湖北 咸宁 437100
        摘要:随着经济社会的发展和用电负荷持续增长,变电站数量逐年增长,而运行维护人员的数量逐年递减。国网公司不断推进集控站建设、一键瞬控等技术手段来解决运维人员人手不足的现状。而我们现有的倒闸操作方式基本采用的是监护操作,人员需求量较大。操作全过程由运维人员来把控各个关键点,人员误操作的风险较大。为了有效的规避上述风险,我们研究出了基于智慧型五防系统基础下,以智慧终端为载体的电子化倒闸操作票。本文就电子化操作票在倒闸操作过程中的应用前景进行简单介绍。
        关键字:电子化操作票;智慧型五防系统;智慧终端                                                   
一、传统倒闸操作方式的现状及不足
        当前,各变电站内都安装了微机防误闭锁装置,经过多年的实践与应用,现有的微机防误闭锁装置基本满足日常工作的实际需要。基于现有的倒闸操作模式,运维人员接受调度令后,在PMS系统中开票、审核、打印,根据打印的操作票在变电站防误主机上进行模拟预演,预演检验合格后将模拟步骤传入电脑钥匙,再根据操作票及电脑钥匙进行一系列的监护操作。现有的倒闸操作模式存在以下不足之处:
1)仅能通过辅控系统对现场人员进行远程监督,无法进行现场实时管控。
2)在PMS系统填写操作票时,无法实时进行五防规则校验,若出现逻辑错误或与现场实际不相符合,又需重新填写操作票,耗时耗力。
3)系统归档数据较多,经常出现人为的归档数据错误,需联系PMS项目组进行数据修改,系统存档票合格率不高。
4)人员存在无票操作、漏项、跳项、倒项操作等违章行为
二、电子化操作票应用的技术支撑
        为解决传统倒闸方式的不足,基于互联网技术构建智慧型五防操作系统。智慧型五防系统通过与综自后台及调度SCADA系统之间形成数据的双向实时传输,确认现场设备的实时状态。依据倒闸操作知识库,输入接收到的调度操作指令票自动生成倒闸操作票并推送给相关人员审核,验证无误后形成正式的电子化倒闸操作票,在操作过程中,智慧终端自动记录每一项的操作时间,操作完毕后实现一键归档PMS系统。实现操作票填写、审核、执行及归档全程电子化、流程化、智能化。
1、倒闸操作知识库
        在调度指令票中,操作任务是与设备有关联的,如线路操作任务、母线操作任务、主变操作任务、二次设备操作任务等。而操作任务中的具体操作是与开关、刀闸、电源空开、二次压板等一二次设备有关的。这些设备在变电站中都是以间隔为单元表示,因此可以以间隔为模型建立设备状态知识库。通过与SCADA系统及综自后台的数据双向传输,为倒闸操作打好基础。
        电气设备间隔的操作序列中只涉及到一次设备的操作,我们以设备运行、热备用、冷备用以及检修的四种状态建立一次设备的操作知识库,这样系统即可根据调度指令票的操作任务完成一次设备的操作逻辑编写;而二次设备操作,如电源空开的投退、二次压板的加用停用、定值区切换等则作为补充项穿插至一次设备的操作逻辑之中,参照电力系统的相关规定,二次压板、空开等的投退顺序应在一次设备转为相应状态进行操作。我们为一、二次设备分别创建一个接口,实现两者的相互独立,通过相应的推理机制,依据电力系统倒闸操作管理规定、五防逻辑规则库以及倒闸操作术语库,自动生成合格的电子化倒闸操作票。一旦发生电力系统扩建或技术革新补充了新设备,我们无需改变原有系统的结构,我们只需对原有组件补充新的接口或对原有接口补充新的信息,升级后的接口可以像硬件拔插一样应用到原有的管理系统中。从而简化了系统的升级过程。
2、语音识别技术、AR图像技术
        智慧终端是将原有的五防操作钥匙进行升级形成的集语音识别与AR图像技术于一体的终端掌机。电子化操作票是以智慧终端作为媒介,终端按照审核通过的电子化操作票进行顺序唱票,通过语音识别技术自动识别操作人员复颂内容是否正确,判定正确后方可进行相应的倒闸操作步骤。
        《安规》规定每一项操作项目完成后需进行双确认,即通过设备的机械指示位置、电气指示、带电显示装置、仪表及各种遥测、遥信等信号的变化来判断,至少应有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化,才能确认设备确已操作到位。对应每一个间隔内的一、二次设备,我们预先拍摄一次设备的分合状态,二次设备的投退状态,建立一个设备状态的参照库。在每一项操作完成后,通过智慧终端上的摄像头AR动态识别,对比设备状态的参照库,对一二次设备的操作状态进行识别验证。
3、痕迹化管理
        智慧终端在每一步操作结束后,记录了相应的操作时间。在常规的倒闸操作过程中,我们需要完成调度指令票、地线记录、操作票的纸质及电子记录。而通过智慧型五防操作系统与PMS系统之间网信互通,在电子化操作票操作完毕后,智慧终端回传至防误系统时,可依据运维管理规定所需存档的记录类型进行相应设置,一键归档至PMS系统内。
4、权限管理
        依据班组人员配置,在智慧型防误系统中配置操作员、五防专责人、运维负责人、系统管理员、查询用户等角色,并给相应角色配置不同的权限,并通过AR图像技术将班组人员照片录入系统。在操作票开票完成后,需要操作人员进行刷脸确认,方可开始操作。这样可以保证责任到人,提高工作的专注力。
        以操作过程中出现问题需申请五防解锁为例,以往我们是需要运维班防误专责人到现场核实无误,上报检修分公司分管副主任审核,并经市公司分管生产副经理批准同意后,这样所需的时间就会很长。而智慧型防误系统可实现远端监控,运维班防误专责人可在远端核实,确认无误后通过视频通话等手段,完成AR图像识别刷脸确认。这样便可以省去路程上的时间,从而为倒闸操作提高效率。
        依据上述技术手段,倒闸操作流程图如下所示:

三、电子化操作票的优点
1)通过智慧终端实现我们现有的“唱票复颂制度”,可逐步实现操作方式由“监护操作”向“单人操作”的转变。
2)倒闸操作票依据知识库自动生成,避免了人为开票造成的描述错误及逻辑错误。同时操作票一键归档至PMS系统,提高了存档票的合格率。也为后期各类管理人员对票面的检查考核提供了便利。
3)先进的痕迹化管理保留技术和完善的流程控制确保了每一次操作责任到人,从而进一步提高了使用人员的责任心,进而提升电力系统的安全稳定运行。
4)依据我们的权限设置及AR图像技术验证,可以有效的规避智慧型五防系统被权限设置以外的人员误操作。
5)实现了远端对操作现场的实时管控,规范了各类操作人员的现场行为。
四、结语
        系统以现有的五防系统作为基础,结合逻辑判断、智能化开票以及与SCADA系统之间的数据连接,确保了倒闸操作过程的正确完备。同时实现了操作票流程环节透明化、状态实现全过程监控,为企业的安全生产提供了强有力的技术支持。保障了人身、电网、设备的安全,为经济社会的发展提供可靠的能源支撑。
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