变电检修现场云专家辅助系统的研究

李秋实 董肇晖 于文博 李冰玉 蒋明杰

摘 要：随着科技的不断发展和智能技术应用的不断深入，电力企业对变电检修现场安全管控智能化也提出了新的要求。本文以现场变电检修流程为研究背景，以智能控制和安全监控为基础，分析了旨在规范变电站检修作业的技术应用，辅助检修人员提高检修工艺质量，保障现场作业安全。

关键词：安全;标准化;辅助系统

变电站的检修是一项常规的检修工作，因此检修时对作业的工艺和现场的安全管控要求很高，尤其是对主要设备。不按照标准规范进行维护很可能导致严重事故。但由于变电站占地面积大，设备量大，实际维修通常是按面积分配。传统的控制方式不能灵活改变维修区域，不能满足日益增长的变压器维修需求。在《国网联体电气安全工作规程》中，以不同电压等级的设备划分了不同的安全区域。其余区域为住宅区，严禁工作人员出入。传统的识别方法是对导体进行目视检查，不仅耗费人力，而且粗心大意、疏忽大意导致多次安全事故。

一、研究背景

变电站维修中每年都会发生安全事故。纵观所有安全事故，事故的主要原因是当事人的殴打和瘫痪。工作场所的劳动者安全意识低，随意性强，不按规定操作，没有安全措施，甚至有违法指挥、违法活动等正常危险行为。在安全工作方面，事故单位只知道作业的安全月、安全周和安全日，平时很少注意安全工作，执行任务时“切入”。说的是一回事，做的又是另一回事。对安全工作“自觉无畏”。安全月结束，安全意识淡薄，系统管理松散，违规行为“卷土重来”。事故诱因分析表明，如果维修人员和管理人员按照规范的规章制度工作，不仅可以减少服务现场的事故数量，还可以提高维修效率。如何加强变电站维护的规范化，如何有效控制用户的安全是非常重要的。

二、系统设计

（一）设计方案

①需求分析。变电站有很多设备区。主要设备位于室外，辅助设备在室内使用。针对不同场景、不同电压等级的设备，划分安全区和危险区，要求系统实施方便，配置灵活。②功能设计。传统的防盗报警方式如红外辐射、红外光栅、振动光纤等都需要固定安装，不适合可互换设备的服务区域。③物业设计。对于移动监控防盗报警设备，其基本属性为移动和防盗两个属性，并详细分析了移动属性。④产品设计。经过属性提炼分析，实现设备属性定义：视频模式检测设备、移动监控报警、无线数据传输、独立电池、IP66防护等级、小巧轻便、易维修、支持移动视频报警软件。无线模块、智能分析模块、电源模块、接口模块和传感器模块都永久印刷在电路板上并安装在设备顶部。镜头和传感器连接到标准CS端子。机组底部设有备用电池安装位和吸铁，更换电池方便快捷，安装方便。旋转云台安装在单元中间，使单元可以垂直和水平旋转，提高了单元相位调整的速度。

（二）检修人员操作规范化保障

①需求分析。规范变压器服务人员操作的主要问题与人员安全保障相同，服务区域不固定，常规监控设备分辨率低，人员操作不清晰可见。②功能设计。对服务人员进行实时监控需要高清寬屏监控设备。由于服务区域众多，设备必须能够移动。③物业设计。在维修标准化支撑体系中，移动监控设备主要有两个属性，1是移动属性，2是监控属性。下面对这两个属性进行分析。④产品设计。经过属性提炼分析，得到一个硬件特征的定义：180°横向市场角，2400万像素，支持5功能屏控的监控硬件，滚轮式横向移动，液压-式垂直伸缩。摄像头和无线传输设备安装在加长杆上，在加长杆底部安装履带式移动小车，通过遥控实现水平移动和垂直延伸。

三、系统总体拓扑

（一）安全保障子系统

安全子系统包括一套运动检测设备和一套支架。对变电站进行维护工作时，移动侦测报警设备安装在安防区与居民区交界处的架子上，移动侦测报警全屏显示并传递给管理人员。工作人员将通过屏幕进行新的评估，这减少了误报的数量。

（二）供电保障子系统

该系统采用电池为前端系统（安全熔断器子系统、标准化操作子系统）供电，基于安全设计思想，考虑到设备的尺寸和移动操作的便利性存在一定的限制。系统严格按照12小时供电设计，在标准化操作系统中临时按照3小时供电设计。移动侦测报警装置体积小巧，采用锂电池作为电源;标准化的操作系统有很多供电设备（包括监视器、无线发射器、延长杆、滚动拖车和皮卡），所以使用高能胶体电池供电。

（三）后端接收子系统

后台接收子系统主要由两部分组成，一个是管理员的显示部分，另一个是存储部分。在管理视图部分配置功能强大的笔记本电脑并安装移动应用程序以接收视频和警报。后置录制部分采用硬盘录像机录制视频，采用21：9高清显示器作为显示介质，录制和接收效果更佳。

四、结语

该系统对变电站维护人员实行标准化操作和安全保障，实时监控维护人员的运行情况和危险区域，并结合无线传输网络和动态接收技术，提高了维护人员的安全水平。

参考文献：

[1]段婕， 谷良， 孟亚宁，等.浅析变电检修作业现场安全控制辅助系统[J]. 科学与信息化， 2017（29）：2.

[2]陈勇.变电检修中在线监测技术的使用研究[J].通讯世界：下半月， 2013（11）：2.

[3]杨博涛，王大海，王中亮，等.智能变电站监控信息库专家决策系统的研究与设计[C].2017.

[4]陈炳海，曹春亮.供电系统变电检修管理系统研究[J].科技创新导报， 2009（36）：1.

[5]王轩，王瀚正.供电系统变电检修管理系统研究[J].工程技术（引文版）， 2016：00243-00243.

[6]蒋鹏， 陈静， 徐博宇. 供电系统变电检修管理系统研究[J].文化创新比较研究， 2017（33）：2.

[7]黄麦香.供电系统变电检修管理系统研究[J].中小企业管理与科技， 2014（34）：2.

[8] 黄宜军， 冯国杰， 李岩林，等. 供电系统变电检修管理系统研究[J]. 建筑工程技术与设计， 2016， 000（002）：592.