T∕CEC 196-2018 超、特高压设备检修作业安全预警系统.pdf

ICS 29.020 F 20/29 准 T / CEC 1962018 超、特高压设备检修作业安全预警系统 Safety early-warning system for EHV and UHV maintenance 2018-11-16发布 2019-02-01实施 中国电力企业联合会 发 布 成品：210*297 版心：166*238 字数：45 字*43 行 天 35 地 24 订 24 切 20 描图：7 张 T / CEC 1962018 I 目 次 前言 II 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 系统功能、分类及型号2 5 要求3 6 试验方法5 7 检验规则10 8 标志、包装、运输及贮存11 附录 A（规范性附录） 自检、通信功能试验13 T / CEC 1962018 II 前 言 本标准依据 GB/T 1.12009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由全国架空线路标准化技术委员会线路运行分技术委员会（SAC/TC 202/SC1）归口。 本标准起草单位：国网安徽省电力有限公司检修分公司、国网安徽省电力有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国网甘肃省电力公司检修公司。 本标准起草人：曾德龙、李宏国、文志科、房贻广、张海峰、胡霁、李冀、张鹏飞、王新建、邵瑰玮、章海斌、郭振宇、孔晨华、陈怡、费烨、赵欢、胡宝华。 本标准为首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761） 。 T / CEC 1962018 1 超、特高压设备检修作业安全预警系统 1 范围 本标准规定了超、特高压设备检修作业安全预警系统的功能、分类、型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于超、特高压设备检修过程中保障作业安全的预警系统，其他电压等级可参照采用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 B：高温 GB/T 2423.3 环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.8 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ed：自由跌落 GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦） GB/T 4208 外壳防护等级（IP 代码） GB/T 4857.23 包装 运输包装件基本试验 第 23 部分：随机振动试验方法 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 GB/T 17626.9 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 GB 26859 电力安全工作规程 电力线路部分 GB 26860 电力安全工作规程 发电厂和变电站电气部分 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 安全预警系统 security early-warning system 由定位基站、定位终端、移动显示装置、接地线挂接状态终端和通信模块组成，具备作业人员、安全围栏及接地线等定位数据收集、分析、显示与危险告警功能的系统。 3.2 定位基站 positioning datum station 由卫星信号接收装置及服务器组成。卫星信号接收装置布置在合适位置，方便接收卫星信号，发送数据至服务器进行处理，并通过无线通信方式向定位终端传输定位数据。 3.3 定位终端 positioning terminal 用于传输定位基站数据信号，并与自身所在位置的卫星信号进行联合解算，实现检修作业人员、安全围栏、作业工具的位置定位及数据通信的便携式装置。 T / CEC 1962018 2 3.4 接地线挂接状态终端 grounding indicator terminal 将接地线挂接状态（包括挂接正常、挂错相线、脱落）通过无线方式发送至定位基站由显示终端进行显示的装置。 3.5 电子安全围栏 safe electronic fence 在实体围栏上布置定位终端，根据定位终端的定位数据和布置顺序在服务器端形成作业区域，当作业人员跨越或移动安全围栏时，在服务器端及现场发出声光告警。 4 系统功能、分类及型号 4.1 系统功能 4.1.1 应具备作业人员、电子安全围栏及接地线等位置定位数据、图像数据的收集、分析、显示与告警功能。 4.1.2 应具有线路/变电站作业区域内三维场景模型或预留三维场景模型数据接入安全接口和功能扩展接口。 4.1.3 服务器端应具备安全区域、临近危险区域、危险区域规划功能，其中安全区域标记为绿色，临近危险区域标记为黄色，危险区域标记为红色。 4.1.4 在规划的区域作业时，作业人员与带电体之间的距离应符合 GB 26859、GB 26860 的相关规定。 4.1.5 系统网络及数据传输应符合本单位的信息安全要求。 4.2 系统分类 根据使用环境不同分为线路型和变电（换流）站型，系统组成及部署见表 1。 表 1 系统组成及部署 类型 组 成 部 分 系 统 部 署 线路型 定位基站、定位终端、移动显示装置、接地线挂接状态终端 定位基站可部署在变电站内或另选合适位置，定位终端、移动显示装置、接地线挂接状态终端部署在现场 变电（换流）站型 定位基站、定位终端、接地线挂接状态终端、电子安全围栏 定位基站部署在变电站内，定位终端、接地线挂接状态终端、电子安全围栏部署在现场 4.3 系统型号 型号由产品的型式代号、类别代号（线路/变电站） 、标称电压组成。安全预警系统的型式代号用AQYJ 表示。 表示方法： 示例： 安全预警系统类别为线路型，标称电压为 1000kV。型号表示为 AQYJ-XL-1000。 T / CEC 1962018 3 5 要求 5.1 卫星接收装置 5.1.1 一般要求 5.1.1.1 环境条件 卫星接收装置在下列环境条件下应正常工作： a） 环境温度：2570； b） 环境湿度：1%100%； c） 外壳防护等级：IP66。 5.1.1.2 外观结构 卫星接收装置外观结构应符合下列规定： a） 卫星接收装置表面应采取保护涂层或防腐措施，外表应光洁、均匀，不应有伤痕、毛刺等缺陷，标识应清晰。 b） 卫星接收装置内部电气及控制线路应排列整齐、固定牢靠、走向合理，便于安装、维护，各连接接口应采用醒目文字标识。 5.1.2 自检及通信功能要求 卫星接收装置应具备自检及通信功能，可实现位置定位数据采集、通信功能自检。 5.1.3 机械性能要求 卫星接收装置包装后应能承受 GB/T 4857.23 规定的严酷水平级、试验时间 180min 运输振动试验。试验后卫星接收装置结构及功能正常。 5.2 定位终端 5.2.1 一般要求 5.2.1.1 环境要求 定位终端在下列环境条件下应正常工作： a） 环境温度：2555（高寒地区按照4055） ； b） 环境湿度：85%； c） 外壳防护等级：IP66。 5.2.1.2 外观结构 定位终端外表应光洁、均匀，不应有伤痕、毛刺等缺陷，标识清晰，便于携带。 5.2.2 功能要求 5.2.2.1 定位模式 支持北斗卫星导航系统和 GPS 定位模式。 T / CEC 1962018 4 5.2.2.2 通信模式 支持公用通信、VPN 通道或无线接力等通信模式。 5.2.3 性能要求 5.2.3.1 机械性能 定位终端应进行的机械性能试验如下： a） 整机振动。定位基站应能承受 GB/T 2423.10 规定的振动试验。应满足下列试验条件： 试验波形：扫频正弦； 频率范围：10Hz150Hz； 振动加速度：10m/s。 试验后定位终端结构及功能正常。 b） 运输振动。定位终端包装后应能承受 GB/T 4857.23 规定的严酷水平级、试验时间 180min 运输振动试验。试验后定位终端结构及功能正常。 c） 抗跌落。定位终端可承受 1.5m 高度、6 个方向自由跌落。 5.2.3.2 定位性能 定位终端在水平方向定位精度应不低于 20cm，垂直方向定位精度应不低于 30cm。 5.2.3.3 电磁兼容性能 定位终端电磁兼容性能要求如下： a） 静电放电抗扰度。定位终端应进行 GB/T 17626.2 规定的试验等级为 4 级的静电放电抗扰度试验，试验结果评定应达到 A 级。 b） 射频电磁场辐射抗扰度。定位终端应进行 GB/T 17626.3 规定的试验等级为 3 级的射频电磁场辐射抗扰度试验，试验结果评定应达到 A 级。 c） 工频磁场抗扰度。定位终端应进行 GB/T 17626.8 规定的试验等级为 5 级的工频磁场抗扰度试验，试验结果评定应达到 A 级。 d） 脉冲磁场抗扰度。定位终端应进行 GB/T 17626.9 规定的试验等级为 5 级的脉冲磁场抗扰度试验，试验结果评定应达到 A 级。 5.2.3.4 连续工作时间 作业人员随身携带的定位终端连续工作时间应不小于 8h。 5.3 预警系统 5.3.1 告警 5.3.1.1 临近危险区域告警 检修作业人员从作业区域任一位置进入临近危险区域时定位基站端及作业区域告警装置应发出声、光告警指示，且响应时间不超过 0.5s。 5.3.1.2 安全围栏告警 检修作业人员在作业区域内任一位置移动安全围栏或跨越安全围栏时定位基站端及作业区域告警T / CEC 1962018 5 装置应发出声、光告警指示，且响应时间不超过 0.5s。 5.3.1.3 接地线挂接状态告警 接地线挂接状态良好时应在定位基站端通过文字或符号方式显示。 接地线未挂接在指定相线、挂点脱落时定位基站端及作业区域告警装置应发出声、光告警指示，且响应时间不超过 0.5s。 5.3.1.4 告警声音可辨性 在背景噪声不超过 45dB 的环境条件下，定位终端告警模块连续发声信号不小于 70dB。作业人员进入黄色或红色区域时作业人员佩戴的定位终端应发出不同告警声音，并应具备告警恢复功能。 5.3.2 数据处理 5.3.2.1 历史数据存储 历史数据存储应能存储检修作业计划、作业人员记录、工器具使用记录、作业过程记录及告警记录。数据库应至少保存 1 年的历史数据，并具备数据自动备份功能。 5.3.2.2 报表及查询 报表及查询应具备历史检修数据查询，报表生成、保存、打印、输出等功能。 6 试验方法 6.1 卫星接收装置 6.1.1 外观检查 目测检查卫星接收装置表面及外部电气、控制线路，外观结构及标识应满足 5.1.1.2 的规定。 6.1.2 环境试验 6.1.2.1 高低温及湿热试验 试验要求如下： a） 高温试验。按照 GB/T 2423.2 中“试验 Bb”进行，严酷等级应满足：温度70，持续时间16h。试验后，卫星接收装置应正常工作。 b） 低温试验。按照 GB/T 2423.1 中“试验 Ab”进行，严酷等级应满足：温度25，持续时间16h。试验后，卫星接收装置应正常工作。 c） 湿热试验。按照 GB/T 2423.3 中“试验 Ca”进行，严酷等级应满足：温度45，湿度95%，持续时间 16h。试验后，卫星接收装置应正常工作。 6.1.2.2 外壳防护试验 卫星接收装置外壳防护试验要求如下： a） 按 GB/T 4208 的规定和方法，对卫星接收装置外壳进行第一位特征数字为 6 的防尘试验。 b） 按 GB/T 4208 的规定和方法，对卫星接收装置进行第二位特征数字为 6 的防水试验。 试验后，卫星接收装置应正常工作。 T / CEC 1962018 6 6.1.3 自检及通信功能试验 按照附录 A 规定的方法和要求进行。 6.1.4 机械性能试验 根据 GB/T 4857.23 的规定和方法，按 5.1.3 的要求，对卫星接收装置进行运输振动试验。试验后，检查卫星接收装置应无损坏和紧固件松动脱落现象，开机后正常工作。 6.2 定位终端 6.2.1 外观检查 目测检查定位终端表面，应满足 5.2.1.2 的规定。 6.2.2 环境试验 6.2.2.1 高低温试验 试验要求如下： a） 高温试验。 按照 GB/T 2423.2 中“试验 Bb”进行，严酷等级应满足：温度55，持续时间 16h。试验后，位置定位基站应正常工作。 b） 低温试验。 普通型：按照 GB/T 2423.1 中“试验 Ab”进行，严酷等级应满足：温度25，持续时间 16h。 高寒型：按照 GB/T 2423.1 中“试验 Ab”进行，严酷等级应满足：温度40，持续时间 16h。 试验后，定位基站应正常工作。 6.2.2.2 外壳防护试验 定位终端外壳防护试验要求如下： a） 按照GB/T 4208的规定和方法，对定位终端外壳进行第一位特征数字为 6 的防尘试验。 b） 按照GB/T 4208的规定和方法，对定位终端外壳进行第二位特征数字为 6 的防水试验。 试验后，定位终端应能正常工作。 6.2.3 功能试验 6.2.3.1 定位模式试验 启动定位终端、定位基站电源，定位方式设置为 GPS 模式，记录定位基站接收定位终端定位数据。 将定位模式切换为北斗模式，记录定位基站接收的定位终端数据。 若在 GPS 模式与北斗模式下定位数据符合 5.2.3.2 的规定，则试验通过。 6.2.3.2 通信模式试验 启动定位终端、定位基站电源，将通信模式设置为公用通信、VPN 通道或无线接力通信模式，若T / CEC 1962018 7 定位基站均可接收定位终端精确定位数据，则试验通过。 6.2.4 性能试验 6.2.4.1 机械性能试验 机械性能试验方法如下： a） 整机振动试验。根据 GB/T 2423.10“试验 Fc”的规定和方法，按照 5.2.3.1 的要求，对定位终端进行整机振动试验。试验后，定位终端应无损坏和紧固件松动脱落现象，且开机后可正常工作。 b） 运输振动试验。根据 GB/T 4857.23 的规定和方法，按照 5.2.3.1 的要求，对定位终端进行运输振动试验。试验后，定位终端应无损坏和紧固件松动脱落现象，且开机后可正常工作。 c） 抗跌落试验。根据 GB/T 2423.8 的规定和方法，按照 5.2.3.1 的要求，对定位终端进行跌落试验。试验后，定位终端应无损坏和紧固件松动脱落现象，且开机后可正常工作。 6.2.4.2 定位性能试验 定位性能试验方法如下： a） 水平方向定位性能试验。试验布置见图 1，利用差分定位规划 20m20m 区域并布置轨道（含小车） ，向内 20cm、向外 20cm 分别规划正负偏差区域。 图 1 定位性能试验示意图 试验过程： 1） 将定位终端布置在小车上，启动小车按照顺时针方向以 1m/s 速度运行一圈； 2） 记录定位终端的定位数据，并绘制运动轨迹； 3） 将定位终端布置在小车上，启动小车按照逆时针方向以 1m/s 速度运行一圈； 4） 重复步骤 2） 。 试验结果：重复以上试验 3 次，若每次试验后，定位终端运动轨迹均在向内、外 20cm 规划区域中，则试验通过。 b） 其他方向定位性能试验。试验布置见图 2，以半径 2m 布置球体，利用差分定位球体主要方向上坐标。 T / CEC 1962018 8 图 2 其他方向定位性能试验 试验过程： 1） 定位终端沿球体表面任意方向随机运动； 2） 记录定位终端的定位数据，并绘制运动轨迹。 试验结果：重复以上试验 3 次，若每次试验后，定位终端运动轨迹在水平方向均在球体向内、外20cm 规划区域中，垂直方向上均在球体向内、外 30cm 规划区域中，则试验通过。 6.2.4.3 电磁兼容性能试验 电磁兼容试验方法如下： a） 静电放电抗扰度试验。按照 GB/T 17626.2 的规定和方法进行试验，试验结果应满足 5.2.3.3 的规定。 b） 射频电磁场抗扰度试验。按照 GB/T 17626.3 的规定和方法进行试验，试验结果应满足 5.2.3.3的规定。 c） 工频磁场抗扰度试验。按照 GB/T 17626.8 的规定和方法进行试验，试验结果应满足 5.2.3.3 的规定。 d） 脉冲磁场抗扰度试验。按照 GB/T 17626.9 的规定和方法进行试验，试验结果应满足 5.2.3.3 的规定。 6.2.4.4 连续工作时间试验 开启系统各部分电源，完成自检后，定位终端处于正常工作状态。 试验过程： a） 调整为定位终端每 2min 发送一次定位数据； b） 定位基站所收集到定位终端所发送的定位数据，并计数。 试验结果：重复以上试验 3 次，若每次试验后，定位基站收集的定位数据准确无误，且定位数据量为 240 个，则试验通过。 6.3 预警系统试验 6.3.1 数据处理试验 调用历史检修作业内容，依次进行数据查询及报表功能试验，试验结果应满足 5.3.2 的要求。 6.3.2 告警试验 6.3.2.1 临近危险区域告警试验 试验布置见图 3，利用差分定位规划 20m20m 危险区域 A，临近危险区域 B，以及安全区域 C。 T / CEC 1962018 9 图 3 临近危险告警试验布置示意图 试验过程： a） 试验人员携带定位终端在安全区域 C 沿顺时针运动，运动过程中随机选择 3 个点进入临近危险区域 B，记录试验人员从安全区域进入临近危险区域开始至现场发出告警提醒的时间 t1，停留 5s 后回到安全区域； b） 试验人员携带定位终端在安全区域 C 沿逆时针运动，重复步骤 a） 。 试验结果：重复以上步骤 3 次，若试验过程中均有声音提醒，且 t1小于 0.5s，则试验通过。 6.3.2.2 电子安全围栏告警试验 试验布置： a） 在 20m20m 区域内布置电子安全围栏； b） 在电子安全围栏转角处布置定位终端，编号分别为 1、2、3、4、5、6，试验布置见图 4。 图 4 电子安全围栏告警试验布置示意图 试验过程： a） 试验人员携带定位终端在作业区域内任意 3 个位置向外跨越电子安全围栏，记录试验人员从跨越电子安全围栏开始至现场发出告警提醒的时间 t2； b） 试验人员在作业区域内分别向外移动 12 段、23 段、45 段及 56 段电子安全围栏，记录试验人员从移动安全围栏开始至现场发出告警提醒的时间 t3。 试验结果：重复以上步骤 3 次，若试验过程中均有声音提醒，且 t2、t3均小于 0.5s，则试验通过。 T / CEC 1962018 10 6.3.2.3 接地线挂接状态告警试验 试验布置见图 5，模拟搭建 A、B、C 三相环境，并利用差分定位三相导线首尾端。 图 5 接地线挂接状态告警试验布置 试验过程： a） 将接地线挂接在 C 相保持 1min，取下接地线后重新挂接至 B 相或 A 相，记录接地线挂接至 A 相开始至现场发出告警提醒的时间 t4； b） 将接地线挂接在 B 相保持 1min，取下接地线后重新挂接至 A 相或 C 相，记录接地线挂接至 C 相开始至现场发出告警提醒的时间 t5； c） 将接地线挂接在 A 相保持 1min，取下接地线后重新挂接至 B 相或 C 相，记录接地线挂接至 C 相开始至现场发出告警提醒的时间 t6； d） 将接地线分别挂接在 A、B、C 三相保持 1min，取下接地线并放置地面，记录接地线取下开 始至现场发出告警提醒的时间 t7。 试验结果：若试验过程均有声音提醒，且 t4、t5、t6、t7均小于 0.5s，则试验通过。 6.3.2.4 告警声音清晰可辨试验 使用频率范围（31.5Hz8kHz） 、测量范围（40dB130dB）的声级计进行试验。 告警声音清晰可辨试验应在一个相对无回声的场所进行： 测试场所的背景噪声水平不应超过 45dB； 定位终端告警器与任何可能发生声反射的物体相隔至少 1.5m； 定位终端告警器与声级计距离 0.3m。 给定位终端告警器施加触发信号，模拟作业人员进入临近危险区域和危险区域，重复试验 3次，若每次最小声强均不小于 70dB，且在临近危险区域和危险区域时发出不同告警声音，则试验通过。 7 检验规则 7.1 型式试验 7.1.1 型式试验应对整套产品逐项试验，以证明产品符合设计性能要求。 7.1.2 凡遇下列情况之一，应进行型式试验： a） 系统定型鉴定前； b） 系统设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时； c） 出厂检验结果与上批产品检验有较大差异时。 7.1.3 型式试验的抽样与判定要求如下： a） 从出厂检验合格的产品中任意抽取 3 套作为样品进行型式试验； b） 样品经过型式试验，未发现问题，则判定产品合格。 T / CEC 1962018 11 7.2 出厂试验 整套产品出厂前，应由制造厂的检验部门对出厂产品逐个进行检验。 7.3 验收试验 验收试验是制造厂向用户证明产品符合技术条件要求而进行的一种合同性试验。验收试验项目由用户与制造厂协商，也可进行一些适用于特殊工作条件的补充试验。检验项目见表 2。 表 2 检验项目 序号 检 验 项 目 本标准条款号 型式试验 出厂试验 验收试验 外观检查 6.1.1 高低温及湿热试验 6.1.2.1 外壳防护试验 6.1.2.2 自检及通信功能试验 6.1.3 1 卫星接 收装置 机械性能试验 6.1.4 外观检查 6.2.1 高低温试验 6.2.2.1 外壳防护试验 6.2.2.2 定位模式试验 6.2.3.1 通信模式试验 6.2.3.2 机械性能试验 6.2.4.1 定位性能试验 6.2.4.2 电磁兼容性能试验 6.2.4.3 2 定位终端 连续工作时间试验 6.2.4.4 数据处理试验 6.3.1 临近危险区域告警试验 6.3.2.1 电子安全围栏告警试验 6.3.2.2 接地线挂接状态告警试验 6.3.2.3 3 预警系统 告警声音清晰可辨实验 6.3.2.4 注： “”表示应进行的试验项目， “”表示不进行的试验项目。 8 标志、包装、运输及贮存 8.1 标志 8.1.1 设备标志 设备标志如下： a） 制造厂名称； T / CEC 1962018 12 b） 型号及规格； c） 装运、旋转方向标志； d） 运输设备不能倒放的标记； e） 毛重及净重； f） 制造日期； g） 生产标准编号。 8.1.2 软件标志 软件标志如下： a） 软件名称； b） 软件开发商名称。 8.2 包装 超、特高压设备检修安全预警系统必须保证在运输中包装良好，并且包装箱上应注明： a） 产品名称及型号、制造厂名； b） 产品尺寸及重量； c）“小心轻放” “向上” “易碎”等字样和标识。 8.3 随机文件 随机文件如下： a） 包装清单； b） 产品出厂合格证书； c） 安装、使用说明书； d） 出厂检验报告。 8.4 运输及贮存 运输及贮存要求如下： a） 产品可整套运输，也可分别运输部件； b） 产品应贮存在通风良好的库房中。 T / CEC 1962018 13 附 录 A （规范性附录） 自检、通信功能试验 A.1 试验设备 自检、通信功能试验设备： a） 卫星接收装置 1 台（含天线） ； b） 定位终端 1 台； c） 服务器 1 台。 A.2 试验布置 自检、通信功能试验布置： a） 利用差分定位装置测量任意两点 A、B 并分别记录坐标 A1和 B1； b） 将卫星接收装置布置在点 A，定位终端固定在点 B，见图 A.1。 图 A.1 试验布置 A.3 通信功能试验 试验步骤： a） 启动定位基站、定位终端电源，触发定位终端发送定位数据； b） 记录服务器端接收数据。 重复以上步骤 3 次，若服务器端均可接收到定位终端发送的定位数据，则通信功能试验通过。 A.4 自检功能试验 试验步骤： a） 启动定位基站、定位终端电源，触发定位终端发送定位数据； b） 记录服务器端接收的定位数据 B2，并与 B1比较； c） 通过服务器端发送违章告警信息至定位终端。 重复以上试验步骤 3 次，若每次试验 B2与 B1符合 5.2.3.2 的规定，在服务器发送违章告警信息时定位终端均有声音告警提醒，则自检功能试验通过。