變電運行現場安全管控裝置設計與應用

陳德凱 孫研

摘要：為促進變電運行現場安全性增強，提升對其安全管控能力，針對管控裝置的運行響應時間長，影響管控效果的問題，對變電運行現場安全管控裝置的設計與應用展開研究。通過從安全管控裝置結構和裝置功能兩方面，完成對管控裝置的設計。通過實例應用證明，新的管控裝置在應用到真實變電運行現場環境中可有效縮短響應時間，提高管控裝置的運行效率，進而促進安全管控能力的提升。

關鍵詞：變電運行;安全管控;運行現場;管控裝置

中圖分類號：TM08文獻標識碼：A

0引言

變電運行專業的現場安全管控中，如何提高對作業人員行為的管控和對作業工具使用的管控一直是運行人員和安全監督人員關心的問題。從系統歷年來發生的安全事故事件中不難看出，因為作業人員超范圍開展作業、誤入帶電部位導致的人身事故屢有發生，而因為不規范的管理、使用安全工具、接地線等導致的人身、電網事故事件也頻繁發生。如何在變電站范圍內實時有效地跟蹤作業人員、工器具的活動和使用情況，實現針對性管控的需求，是變電行業急需解決的問題 [1]。為實現無人、少人變電站運行安全管控，本文開展對變電運行現場安全管控裝置設計與應用研究。

1變電運行現場安全管控裝置設計

1.1安全管控裝置結構設計

為實現對變電運行現場安全管控裝置的設計，需明確其基本結構組成，在變電站內安裝定位傳感器和后臺主機，并配置足量的電子身份識別卡，在巡維中心設立遠程監控主站[2]。同時，在上述各裝置結構上引入移動互聯技術，以此有效彌補傳統管控裝置無法實現對現場安全事故問題的有效防御。圖1為本文設計的安全管控裝置結構示意圖。

將本文圖1中的安全管控裝置應用到變電運行現場，可以實現對現場內部工作人員身份信息的身份識別，并根據現場安全情況，提出相應的語音提示。應用本文設計裝置中的微波雷達可實現對工作人員靠近感知，并通過射頻識別技術實現對人員信息的識別與確定[3]。通過錄放裝置，結合各個傳感器結構實現對潛在安全事故的有效預警，從而進一步提高變電站運行的安全性。

1.2裝置功能設計

在上述安全管控裝置結構基礎上，在基于變電運行安全需要的基礎上，對該裝置的功能進行設計。在裝置運行時，通過其內部微波雷達實現對變電運行全局的實時掃描，針對周圍是否存在危險區域進行識別，若不存在危險區域，則裝置會自動停留，停留時間超過一定范圍時，針對周圍人員信息進行射頻識別，并對信息進行處理和分析。若存在危險區域，則自動發出語音提醒，要求周圍人員立即離開危險區域。基于上述裝置的基本運行流程，明確其具體的功能包括感應識別、數據分析處理。針對上述兩種功能，對其基本運行原理及內容進行詳細說明。針對本文裝置的感知識別功能，選用靈敏度較高的微波雷達，通過單個雷達完成對小范圍1m～5m的180°覆蓋面感應，通過兩個雷達的設置，完成對大范圍1m～10m的360°覆蓋面感應[4]。由變電運行監管人員將裝置安裝在現場潛在危險區域范圍內，例如開關柜柜門位置、刀閘操作把手等，并完成對現場危險點語音提醒錄制，在裝置內完成對安全警示距離的設置。進入到變電運行現場的人員隨身配備一個存儲其個人基本信息的電子標簽，當工作人員進入到裝置雷達覆蓋區域當中，自動發出報警，并對靠近危險點的工作人員身份進行識別[5]。同時，在啟動裝置后，當變電運行現場有工作人員進入到裝置的響應區域時，語音提示自動播放，并提醒現場工作人員遠離危險點。

2實例應用分析

通過上述論述，分別從整體結構以及各個功能角度實現對管控裝置的理論設計。為了進一步驗證該裝置在實際變電運行環境中的應用效果，在完成對該裝置的研發后，將其應用到某供電企業變電運行現場。通過人為方式，設置五個節點作為危險點，由變電運行人員作為實驗志愿者，針對其在進入到識別方位內時裝置的響應時間作為評價指標，響應時間越短說明裝置運行效率越高，對變電運行現場安全性提升越有效;反之，響應時間越長說明裝置運行效率越低，對變電運行現場安全性提升越沒有效果。基于上述分析內容，在裝置完成運行后，將其運行結果記錄如表1所示。

結合表1中記錄的數據可以看出，本文裝置能夠實現對五個危險點的有效識別，并且識別距離均在合理范圍內，同時裝置運行響應時間均能夠達到ms級。因此，通過上述論述證明，本文提出的安全管控裝置可有效提高變電運行現場的安全性。同時，通過本文設計的變電運行現場安全管控裝置，利用其遠程管控和自動報警等功能，可以有效第減少變運、安監人員赴現場實施監管的頻次，降低頻繁往來變電站現場的人力和交通成本，符合企業未來減員增效的主旨方向。同時，該裝置還能夠有效提高安全監管效能和安全監管的覆蓋面，有效避免事故事件發生帶來的經濟損失

3結束語

通過本文研究，提出一種全新的安全管控裝置，并通過實例應用證明了該裝置的應用可行性。將本文上述提出的管控裝置應用到實際變電企業當中可以提高企業安全管理效能，降低事故事件發生幾率，避免事故事件給企業和社會帶來的損失。同時該裝置的設計與研發符合未來電力企業智能化建設的大趨勢，為未來智能電網、泛在電力物聯網的推廣實施提供一定的實踐經驗。

參考文獻

[1] 李斌，馮延明，劉偉，等. 基于實物“ID”的電力物聯網信息采集管控技術研究[J]. 電子設計工程，2021，29（24）：164-168.

[2] 官和耀，范平，梁沛儀. 面向電力關鍵設備安全管控的人工智能+物聯網技術研究[J]. 長江信息通信，2021，34（08）：114-116.

[3] 徐志華，鄭舒，吳海，等. 基于電力物聯網的交直流混合柔性臺區多層級綜合能源管控方法[J]. 電工技術，2021（15）：112-115.

[4] 尹維崴，李睿，王燕，等. 基于智能感知的電力作業安全風險管控技術研究[J]. 技術與市場，2021，28（11）：132-134.

[5] 蘇蕊，閆潤珍，王瓊. 基于Spark/Shark的電力大數據集中管控系統設計[J]. 自動化技術與應用，2021，40（09）：33-38.