淺談水電站防誤操作系統(tǒng)的思考與實(shí)踐

劉明仿

摘 要：中大型水電站用電系統(tǒng)接線中電氣設(shè)備的交叉部分是很多的，而且各部分相關(guān)性較強(qiáng)，所以水電站的運(yùn)行需要綜合考慮運(yùn)行情況。但是在實(shí)際工作中由于設(shè)備類型多、操作范圍大，導(dǎo)致操作難度升級，再加上操作工人數(shù)量較少、人員流動大，得到正規(guī)培訓(xùn)的機(jī)會少，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)短缺，增加了操作工人發(fā)生失誤的可能性。本文對導(dǎo)致水電站出現(xiàn)操作失誤情況下討論誘發(fā)安全事故的原因，并對防止水電站出現(xiàn)操作失誤的方法進(jìn)行了探索和分析。

關(guān)鍵詞：水電站;防誤操作系統(tǒng);思考與實(shí)踐

0 引言

水電站出現(xiàn)失誤操作的原因主要來自兩方面，一是水電站的電力系統(tǒng)操作復(fù)雜、交叉重疊部分多，導(dǎo)致操作難度大;二是操作人員的專業(yè)能力不足，而且由于高頻率的調(diào)動和培訓(xùn)的不完善導(dǎo)致操作人員出現(xiàn)失誤。為了減少失誤，提高電力生產(chǎn)的安全性，智能操作開始逐漸投入到水電站中，完善智能操作系統(tǒng)，建立獨(dú)立且功能完善的防誤操作系統(tǒng)就更有必要。

1 防誤操作電力系統(tǒng)“五防”形式及特點(diǎn)

防誤閉鎖裝置關(guān)系到水電站工人的生命健康和電力生產(chǎn)的安全，為了達(dá)到生產(chǎn)要求防誤閉鎖多個階段變化，每個階段技術(shù)都具備各自特點(diǎn)，從機(jī)械閉鎖、電磁鎖、電氣閉鎖到機(jī)械程序鎖、科技技術(shù)一直在影響防誤閉鎖設(shè)置的發(fā)展。

1.1 機(jī)械閉鎖

機(jī)械閉鎖的優(yōu)點(diǎn)就是操作較為簡單、成本低廉，而且可以長時間使用，不需要操作工人掌握要求較高的技術(shù)，所以在很多水電站都有使用。機(jī)械閉鎖的缺點(diǎn)在于機(jī)械閉鎖只適合物理隔離，例如在開關(guān)、隔離刀閘等機(jī)械設(shè)備使用時效果良好，但是如果電氣元件的同一機(jī)械部件分布在不同平面、錯開或者是部件之間距離過長那機(jī)械閉鎖就無法正常工作。而且如果水電站的電力系統(tǒng)過多，需要操作的電力裝置過多，機(jī)械閉鎖的配置就會很多，很容易出現(xiàn)鑰匙管理丟失、管理不善、工作人員相互推諉責(zé)任的情況，導(dǎo)致水電站的工作效率降低，增加水電站的工作失誤率[1]。

1.2 電磁鎖

電磁鎖雖然進(jìn)行了功能上的升級，但是對于現(xiàn)在的現(xiàn)地操作電氣設(shè)備來說，雖然其具備強(qiáng)制閉鎖功能，在使用上也有著無法規(guī)避的缺點(diǎn)：（1）對現(xiàn)地操作缺乏強(qiáng)制閉鎖手段，就使得技術(shù)工人在操作時候很容易出現(xiàn)失誤;（2）電磁鎖的安裝程序較為復(fù)雜，而且使用上對技術(shù)要求也比較高，所以無論是在使用上還是在維護(hù)上所花費(fèi)的精力和物力代價(jià)都很高，并不適配所有水電站的實(shí)際經(jīng)濟(jì)投入;（3）電磁鎖閉鎖邏輯設(shè)計(jì)復(fù)雜，對技術(shù)要求過高;（4）不適合復(fù)雜接線方式水電站，但是實(shí)際水電站工作時，由于系統(tǒng)龐大，接線復(fù)雜已經(jīng)成為不可避免的事實(shí)，所以電磁鎖不能完好適配水電站工作需要。

1.3 電氣閉鎖

電氣閉鎖是通過程序邏輯或者輔助繼電器等裝置來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的閉鎖功能，其優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)較為簡單，在實(shí)際操作時可完成性較高，出錯率較低，操作便捷是電氣閉鎖使用較為廣泛的主因。但是電氣閉鎖也有其缺點(diǎn)：（1）電氣閉鎖設(shè)備操作頻次很高，水電站的運(yùn)行環(huán)境對電氣閉鎖設(shè)備的損害程度很高，對質(zhì)量有所影響;（2）電氣閉鎖的邏輯設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，普通的技術(shù)工人很難在短時間內(nèi)掌握使用方法，所以在日常工作中反而增加了事故發(fā)生的概率;（3）電氣閉鎖對現(xiàn)地裝設(shè)的接地線、電氣設(shè)備和變壓器柜門缺乏有效的閉鎖手段，所以在水電站工作程序中很難做到對所有設(shè)備實(shí)施閉鎖，功能受到限制[2]。

1.4 微機(jī)“五防”系統(tǒng)

微機(jī)“五防”系統(tǒng)也就是經(jīng)過智能化改造后的系統(tǒng)，加入更先進(jìn)的技術(shù)后，使用也就更加靈活且簡便，相對之前的操作系統(tǒng)功能更加健全、質(zhì)量更高。微機(jī)“五防”系統(tǒng)只需要一把鑰匙即可實(shí)現(xiàn)對全系統(tǒng)的操作，即便是特殊操作也可以統(tǒng)一解決。而且還具備語音報(bào)警、提示和數(shù)字顯示等一系列功能，即便出現(xiàn)問題，工作人員也能在第一時間發(fā)現(xiàn)，降低經(jīng)濟(jì)損失。一旦出現(xiàn)操作失誤，微機(jī)“五防”系統(tǒng)可以強(qiáng)制閉鎖，有效降低了操作失誤后的事故產(chǎn)生。

2 水電站主系統(tǒng)“五防”系統(tǒng)建設(shè)歷程

水電站智能防誤操作系統(tǒng)自出現(xiàn)以來在不斷變革中實(shí)現(xiàn)技術(shù)精進(jìn)，到現(xiàn)在已經(jīng)形成了較為完善的智能防誤系統(tǒng)，具備的幾個特點(diǎn)如下：

2.1 系統(tǒng)覆蓋全面

為了保障閉鎖作用發(fā)揮不受限制，新型的智能閉鎖軟件分別適應(yīng)windows和ios等不同系統(tǒng)，雖在不同操作平臺，但是主要硬件包含范圍廣泛，智能鎖具、電腦鑰匙、智能鎖具柜和防誤系統(tǒng)主機(jī)等。為了提高工作效率，提高聯(lián)動性，操作平臺和多種管理系統(tǒng)聯(lián)合，例如操作票管理、智能地線管理等功能，提高了工作效率。

2.2 無紙化管理更普遍

現(xiàn)在的防誤操作系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無紙化管理，操作人員工作時使用的移動操作模塊由PDA和電腦鑰匙組成，并且兩者分開管理，監(jiān)護(hù)人管理PDA，實(shí)際操作人員管理電腦鑰匙。PDA和“五防”網(wǎng)通過WIFI連接，電腦鑰匙和PDA通過無線藍(lán)牙連接，而且在閉鎖過程中如果出現(xiàn)跳項(xiàng)操作、不按順序操作，就會觸發(fā)強(qiáng)制閉鎖功能，減少工作失誤。而且操作設(shè)置必須在進(jìn)行實(shí)際操作前閱讀和執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控提示卡，監(jiān)護(hù)人有權(quán)利在發(fā)現(xiàn)狀態(tài)不對時申請?jiān)黾觽渥⒒蛘卟粓?zhí)行操作，強(qiáng)制關(guān)閉整個閉鎖程序。

2.3 智能防誤閉鎖完全取代傳統(tǒng)防誤閉鎖設(shè)備

智能防誤閉鎖取代的傳統(tǒng)防誤閉鎖設(shè)備包括現(xiàn)場所有開關(guān)、閥門和重要設(shè)備柜門。為了實(shí)現(xiàn)更安全操作，鎖碼和被加鎖的設(shè)備名稱和編號是綁定的，智能鎖具通過藍(lán)牙和電腦鑰匙連接，電腦鑰匙會通過PDA將數(shù)據(jù)上傳到防誤閉鎖管理系統(tǒng)中，這樣操作人員可以實(shí)時了解哪個設(shè)備是處于被鎖狀態(tài)。如果要進(jìn)行加鎖或者解鎖操作也要通過正規(guī)流程，在鎖碼和設(shè)備編號名稱都匹配成功后才能進(jìn)行操作，如果出現(xiàn)不一致，系統(tǒng)會發(fā)出警告，這樣極大降低操作人員失誤行為。

2.4 流程更加細(xì)化

為了保證流程嚴(yán)謹(jǐn)，不出錯誤，新增了檢修人員掛牌和拆牌功能。為了降低事故發(fā)生可能性，首先工作人員要在辦理手續(xù)時要在需要做措施的開關(guān)和閥門系統(tǒng)中掛牌，智能防誤操作會在工作人員掛牌后組織錯誤掛牌設(shè)備工作，只有系統(tǒng)確認(rèn)設(shè)備正確后才能通過辦理手續(xù)使設(shè)備閉鎖。如果后續(xù)需要恢復(fù)被掛牌的開關(guān)和閥門，工作人員要先拆牌，經(jīng)過許可后才能解鎖操作，這樣形成了一個全過程閉環(huán)管理。如果跳過任一程序，被掛牌的設(shè)備就會一直處于閉鎖狀態(tài)，整個過程都無法進(jìn)行，也無法進(jìn)行操作[3]。

3 優(yōu)化智能防誤系統(tǒng)功能

3.1 明確設(shè)備和編號對應(yīng)關(guān)系

由于水電站內(nèi)部設(shè)備眾多，在早期編號時候可能出現(xiàn)部分開關(guān)和閥門名稱存在相同的編號名稱，導(dǎo)致智能鎖具可能和多個設(shè)備匹配，在解鎖時可能會出現(xiàn)一定操作風(fēng)險(xiǎn)。為了實(shí)現(xiàn)智能鎖具和設(shè)備的一一對應(yīng)，水電站工作人員要全面檢查智能防誤閉鎖目錄樹，把現(xiàn)場開關(guān)、閥門按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行雙重編號和命名，而且要根據(jù)其特性分類，保證一一對應(yīng)的管理，保證閉鎖管理質(zhì)量。

3.2 實(shí)現(xiàn)智能地線管理

水電站在給設(shè)備裝設(shè)地線時開始使用的是便捷式地線，但是智能房屋地線需要降低線準(zhǔn)確接到短路容量相同電氣設(shè)備上，否則很難達(dá)到管理要求。運(yùn)行人員要做的就是嚴(yán)格排查地線的每個接線點(diǎn)，把短路容量和電壓等級登記在冊，對水電站便捷式接地線尺寸重新校對。根據(jù)校對的結(jié)果調(diào)整接地線類型，把改造后接地線系統(tǒng)組件成智能地線管理系統(tǒng)，方便運(yùn)行人員操作，減少失誤操作發(fā)生[4]。

3.3 完善操作票數(shù)統(tǒng)計(jì)

水電站對防誤操作考核里包括每個人的個人民主考核和安全月報(bào)的當(dāng)月總操作票數(shù)，但是個人的總操作項(xiàng)數(shù)是不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的。為了完善個人考核，要綜合MAXXIMO模板和升級投票模塊，防誤系統(tǒng)中的操作票模塊要求在規(guī)定時間內(nèi)對特定對象進(jìn)行一鍵式統(tǒng)計(jì)，要包含制定操作人、監(jiān)護(hù)人、值長的操作票和操作項(xiàng)數(shù)等信息。這樣既能保留原有的投票制度，還能節(jié)省原有的統(tǒng)計(jì)時間。將個人總操作數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以方便運(yùn)行人員通過數(shù)據(jù)直觀了解各設(shè)備運(yùn)行情況，了解操作人員工作狀態(tài)，在后期有針對性的調(diào)整，達(dá)到增值增效的目的，改善閉鎖設(shè)備的使用，延長使用壽命，增強(qiáng)使用質(zhì)量。

3.4 改造耗能低設(shè)備閉鎖裝置

耗能低設(shè)備在使用時容易被操作人員忽略，所以為了提高防誤操作效果要對耗能低設(shè)備閉鎖進(jìn)行改造。例如在高壓側(cè)靜觸頭擋板上增加智能防誤閉鎖，如果未解鎖，小車無法推送到工作位置，同時靜出頭擋板也不能打開;其次要在地刀解鎖孔安裝智能閉鎖，只有進(jìn)行解鎖操作后，地刀鎖孔才能打開，否則不能進(jìn)入工作狀態(tài);最后在開關(guān)柜上增加一個智能帶電的顯示裝置，方便工作人員隨時了解工作狀態(tài)[5]。

3.5 完善智能防誤系統(tǒng)和MAXIMO適配

智能防誤系統(tǒng)和MAXIMO不適配導(dǎo)致一些管理和閉鎖功能要依靠人為被動完成，例如在掛牌操作時需要操作人員手動完成，這就增加了操作誤觸可能性，所以水電站要和技術(shù)人員多溝通，增強(qiáng)智能防誤系統(tǒng)和MAXIMO適配性，增加智能操作在系統(tǒng)中的占比。

4 結(jié)語

綜上所述，水電站的防誤操作是一項(xiàng)關(guān)乎電力安全生產(chǎn)的系統(tǒng)，自我國科技技術(shù)改革以來，防誤操作已經(jīng)取得了很顯著的成效，智能防誤操作系統(tǒng)的完善和使用使得設(shè)備操作更加便捷、運(yùn)行更良好、安全防護(hù)更有效，使得操作人員的生命健康得到了更好的保障。不過防誤操作中的工作人員同樣重要，所以要保證防誤系統(tǒng)良好工作，提高工作人員技術(shù)水平和安全意識同樣重要，這需要企業(yè)和工作人員一起努力，不斷探索更新方法和技術(shù)，從不同方向出發(fā)加強(qiáng)安全把控，要增強(qiáng)防控意識，為安全生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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