智能手持PDA在配网现场作业管理中的作用.doc

智能手持PDA在配网现场作业管理中的应用1. 概述1) 智能电网技术对现场作业管理的要求由于电力系统的复杂性，电力现场作业管理难度大,常会出现误操作、误进入等安全隐患。在新的智能电网技术中，利用物联网技术可以进行身份识别、电子工作票管理、环境信息监测、远程监控等，实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动，进而消除安全隐患。在运行操作管理方面，通过RFID识别及防误闭锁技术，对现场设备进行防误闭锁，在现场作业时，只能按照智能手持PDA许可的安全操作内容及安全操作顺序来进行正确、快速的设备操作,可以有效的实现“五防，提高现场作业的安全性和可靠性.在电力巡检管理方面，通过射频识别、全球定位系统、地理信息系统以及无线通讯网，监控设备运行环境，掌握运行状态信息，通过识别标签辅助设备定位，实现人员的到位监督，指导巡检人员按照标准化和规范化的工作流程，进行辅助状态检修和标准化作业等。2) 当前配网生产管理系统建设的情况根据国家对智能电网需以信息化、自动化、互动化为特征的战略目标,结合配电网实际现状和运行、管理模式的要求，当前配网生产管理系统建设按照以下要求进行:l 支持高级配网运行自动化及调控一体化的管理模式，满足集中调度管理、分散维护、操作、抢修、巡视的要求，实现完全的闭环管理，以配网调度/生产指挥为应用主体,以信息交互/功能整合为重要手段，以支撑智能配网管理为实现目标，具备基于配电网拓扑的分析应用和实用化功能的配电网调控一体化系统，将配电网所涉及到的多种信息资源进行一体化的整合、分析、优化、展现，提供一个集配网运行自动化及馈线自动化（包括配电运行监视与控制、自动故障隔离、智能配电网保护测控一体化装置、智能配变故障指示装置等)、电能质量监测(智能配变监测终端）、智能配电网地理信息与空间服务平台（GIS)、 智能配电网安全生产管理控制(包括防止误调度、误操作、误进入等防误，电力巡检管理、电力智能抢修、检修、移动作业管理、企业移动办公、配电设备管理、配电网停电管理等）于一体的综合性平台，满足对配电网的智能调控需求。l 在技术层次上重点关注生产运行相关数据采集和信息集成/共享,并实现部分分析.在数据采集上，着重解决数据收集体系的残缺问题,一方面可以结合电网新建和改造,增加对设备状态数据的实时采集;另一方面充分利用巡检过程记录的数据、设备检修和试验产生的数据,作为远程资产实时监视数据不足的重要补充。移动作业管理可以与生产管理系统配合建设，或者作为生产管理系统的一部分，将成熟的物联网技术引入到智能配电网综合操作系统解决方案中来，在设备身份识别、GPS导航及定位、数据采集、安全生产控制、设备状态采集等方面提供技术手段，可有效提高生产业务数据的获取。还可以集成营销系统的部分数据，作为自动计量数据不足的重要补充。3) 当前配网中一次设备及通讯建设的情况l 一次设备现状10kV配电网中,一次设备包括断路器（开关）、隔离开关、接地刀闸、小车开关、负荷开关、柱上真空断路器、柱上刀闸、跌落式熔断器等.在架空线路上，除柱上开关（柱上真空断路器）外，柱上刀闸、跌落式熔断器，基本上都是手动操作。而在电缆线路中接地刀闸基本上是手动操作,断路器、负荷开关也有很多是手动操作的,即使电控设备也都具有手动操作机构.在经济欠发达地区,一次设备基本上仍以手动操作为主.配网设备的工作环境比较恶劣,电控操作机构容易出现卡住、锈死等故障而不能正常操作;同时配网设备分布比较分散，用户往往不能做到及时发现故障和及时修复。导致需要操作时发现电控机构无法工作.所以配网一次设备一般还支持手动操作，即使电控机构失效,仍然能够通过手动方式对设备进行操作。在配网中为了减少设备停电时间,对于电控机构故障的设备一般不会及时排除故障，需要等到停电检修时统一进行处理。l 配网通讯现状配电通信网络,一般采用光纤、载波、无线等。在电缆线路中,光纤及通讯电缆的建设相对比较完善,但一次性投资金额也是相当的庞大;而在架空线路中通讯通道的建设难度相对较大，即使一次性建设完成，又会因为线路经常动迁、更新而需要进行维护,维护不及时则通讯就会出问题。同时,架空线路处于户外,对所安装设备的稳定性、可靠性及抗外界环境的能力要求极高，进而投资费用及维护费用也相对较高。当前，我国大多数地区仍然存在大量的架空线路及手动设备，而在中西部地区,配网改造的重点在一次设备的改造，通讯建设仍然没有进行，日常工作仍然以现场手工方式进行。4) 配网现场作业管理的内容配网日常工作中，有大量的工作依赖于配电人员在现场进行，我们根据技术应用平台对其进行分类如下：l 基于物联网技术的设备识别及生命周期管理n 设备识别及定级n 设备生命周期管理l 基于防误技术的配网防误应用n 电气操作的防误闭锁n 电子操作票n 现场录音n 语音管理n 强制验电n 智能解锁n 危险点预控n 临时接地线管理n 安全工器具的使用及管理l 基于GPS导航的设备巡检及台帐信息管理n 设备定位n 电子工单n 电子工作票n 数据采集n 缺陷管理n 故障抢修管理2. PDA在现场作业管理中的应用将智能手持PDA引入到智能配电网工作中，开展安全移动终端在安全生产、应急指挥、物质管理、移动办公等方面的应用。移动作业管理使得数据在现场设备及智能终端、控制中心和现场作业人员之间能够及时有效地流动,推进电网运维工作的效率和准确性.现场作业人员能够从各种电压、电流传感器、智能表计、设备状态监测传感器和线路监视传感器中,获得更多准确、及时的数据.通过这些数据,一方面能够预测故障，另一方面在故障发生时,能够显示故障的位置和可能的故障原因，帮助运行人员迅速地给出详细的故障修复指示,或者给出报警,隔离可能发生危险的区域.也可以通过现场实时照片、视频将故障现场真实情况及时上传到控制中心进行远程专家诊断和监视，给现场抢修的人员提供有力的技术支持和诊断提供保证.另外,移动作业管理能够有效降低作业成本,减少行政管理费用。移动作业管理通过减少因为缺少作业相关信息而造成的往返时间浪费,提高现场作业效率。现场作业人员能更容易地获取所需信息，管理人员也更容易了解现场工作的进展实时情况，实现信息互动，提高作业质量和规范。智能手持PDA装置支持实时无线通讯、现场在线风险预警、电子操作票、操作录音、电力GPS导航,实现实时在线通讯,运行、操作、维护语音风险预警，整合了各种资源，提高一线班组的工作效率。基于物联网的电力现场作业监管系统示意如图：1) 配电设备管理及生命周期管理配电设备管理将配电网所涉及的设备资源信息、空间地理信息以及在此基础上开展的设备状态监测、运行维护、工程建设、用户需求等信息进行整合，对配电设备进行全面、精确、及时的监控与管理,并对设备状态进行智能分析l 设备识别及管理结合RFID识别技术，可以在每台配网设备上安装对应的识别装置,通过手持智能PDA 快速非接触式识别设备.当配电人员想要了解设备信息时,利用PDA上具备的无线通讯功能,快速访问数据信息库，自动调用系统存储的设备信息,形成设备信息表并在PDA上显示出来，如果该设备存在缺陷仍未消缺，给出缺陷的具体信息及缺陷照片，方便工作人员对缺陷的情况进行更加清晰的判断。如果发现新的缺陷,可以进行现场录入，完成缺陷采集，并在现场对缺陷设备进行定级。l 设备运行状态监测设备生命周期管理，包含规划、投资、项目建设、运行维护与检修、处置报废等内容，而设备状态监测是运行维护与检修阶段的重要技术手段之一，在无法进行实时监测的区域,采用智能手持PDA 在现场进行设备状态信息的采集、记录，代替传统的多种设备手工采集，纸张记录办法，能够有效的提高工作效率。l 设备信息管理及状态分析设备信息管理主要包含图形资料输入及管理、设备档案的输入及统计、设备状态信息、模拟运行分析等内容，利用智能手持PDA在现场能够核对设备信息的正确性，并进行修改记录；在操作或是故障排查时,能够有效的记录并分析设备状态改变后电网的运行状态，通过高亮或闪烁方式，突出显示停电线路和线路设备;统计模拟运行后各类设备信息和用户信息,给现场工作人员提供帮助.l 缺陷及危险点管理在设备巡视等工作中，发现新的或是已记录未消缺的缺陷，可以利用手持PDA进行缺陷记录、照片记录等工作，并对已记录的缺陷进行分级，如果缺陷会对设备操作造成一定的影响，将其纳入危险点库,为危险点预控提供依据。2) 防止电气误操作在现场作业管理中的实现l 防止电气误操作在配网现场作业工作中有相当一部分工作内容是电气倒闸操作,特别是现场手动设备的操作都要依靠运行人员到达现场进行操作来完成，在操作的过程中，因为人为原因或是环境因素，导致出现误操作，特别是有关地线或是地刀的操作，及其容易出现问题，连续几年，在各地的配网工作中相继出现了漏挂、漏拆接地线而出现的人身伤亡及大面积跳闸停电事故。将防误技术应用到配网中,在现场设备上安装闭锁锁具，当运行人员到达现场操作时，通过PDA电脑钥匙控制的解锁内容和顺序实现防误闭锁，能够有效的防止配电工作人员出现误操作事故。l 危险点及缺陷预控建立以设备单元为基础的危险源数据库，将存在隐患的设备及可能出现的人身风险输入数据库中,在进行操作任务模拟时，根据操作项目、操作任务或手工输入等方式自动生成本次操作的危险点分析与预控措施，也可根据一定的模板形成电子预控单，在模拟完成后将这些危险点分析与预控措施结合电子操作票同时下传到手持智能PDA上,在现场操作时，根据电子预控单对涉及到人身危险的操作细节给出语音提醒，保证现场操作的正确性和安全性。l 临时接地线的使用管理配电工作人员在现场作业时,部分工作需要装设临时接地线以保证工作人员的人身安全,临时接地线的使用存在漏挂、错挂、漏拆和错拆等管理危险,稍有不注意就会发生事故，利用智能手持PDA对临时接地线的使用进行管理，能够有效的防止临时接地线的漏拆和错拆事故.在临时接地线使用前，结合电子操作票系统，对临时接地线的编号和装设位置进行记录，PDA以语音的方式提醒工作人员地线的装设；而在地线使用完成后,结合操作票，强制验证地线拆除的正确性,错拆的地线无法收回;如果出现漏拆，PDA以声音及图形闪烁的方式提示工作人员,操作票无法继续，直到临时接地线的正确拆除及收回,后续工作才能进行。l 开闭所、环网柜、配电室开门的统一管理将智能手持PDA作为统一解锁钥匙，实现配网工作中安全、可控的开门管理。n 实现解锁内容、解锁过程的控制;n 实现解锁范围、解锁时间的管理；n 实现解锁结果的汇报;3) 电力巡检管理、运行数据监测及采集l 电力巡检与设备状态监测设备巡检管理就是利用人的感官和简单的仪表工具,或精密检测设备和仪器，按照预先制订的技术标准,定人、定点、定量、定标、定路线、定周期、定方法、定检查记录,施行全过程对运行的设备进行动态检查,找出设备的异常,发现隐患，掌握设备故障的初期信息，以便及时采取对策，将故障消灭在萌芽阶段.点检的目的是防故障于未然，通过对设备进行预防性检查，查明故障原因，提出消除故障的措施，以保持设备性能的高度稳定，延长设备零部件的使用寿命，提高设备效率.因此，点检管理是一种即时掌握设备运行状态、指导设备状态维修的科学管理方法。应用这种模式，可以有效地掌握设备的各种状态,防止“过维修”和“欠维修”,减少设备故障发生率，大大降低设备维护费用。以智能手持PDA作为配网巡检设备，结合GIS信息、GPS导航,CDMA/GPRS无线通讯，对现场设备的状态信息进行定期或是不定期的巡检，收集、记录现场运行设备的状态信息，为配电网电力设备状态监测提供有效的支撑.l 非实时数据采集在巡检的过程中还有一项非常重要的工作：数据采集.与在线监测系统不同,对部分实时性要求不高、发展变化不是很快的状态信息，固定通讯通道建设投资成本较高,可以通过电力巡检装置来进行现场数据采集，如：配电终端、用电信息等.同时信息收集的结果也是验证巡检到位率的技术手段之一。4) 电子工作票、电子操作票及电子表单管理l 报障响应管理通过配网智能化现场作业管理系统将95598大呼叫中抢修、配电运行管理中防止误操作，巡检、数据采集、维护等功能集成到同一个智能手持PDA操作终端上，充分地考虑到现有的SG186中95598呼叫中心应用、GIS系统、防误系统的基本数据特性及管理模式，实现配网故障现场作业管理响应机制。按照标准流程从95598到调度、到运行、到抢修、再到验收办理终结恢复送电形成完整的闭环管理，而大多数现场工作都可在智能手持PDA上进行，并通过无线通讯进行流程上的推进,大大提高了故障响应的效率.l 电子工单系统为了满足现场故障响应机制的要求，智能手持PDA支持电子工单,通过无线通讯获取工作信息，通过预先下载的表单模板，将相关数据以纸张表单的样式显示在PDA屏幕上，并可与GPS导航、电话语音功能自动关联，还可对表单内容进行编辑、完善,并办理相关流程，实现纸张工单的电子化.l 电子工作票系统工作票是现场作业的依据，现场作业的相关人员必须对工作票的内容相当熟悉、理解并严格按照其内容进行工作，而电子工作票系统不简单的是纸张工作票的电子化,还可以通过无线通讯、GPS、GIS、语音、视频等技术手段对现场作业进行管理、提示和控制,提高工作效率的同时，保证了工作内容的正确执行。l 电子操作票系统利用智能手持PDA,结合目前电力企业中在操作过程中的问题，实现电子操作票管理,一方面，PDA操作终端能够完全代替目前纸操作票,且能将整个执行过程进行自动记录,配合操作票专家系统，能够实现操作票从填写到执行、记录、管理的有机统一，更重要的是，电子操作票系统将电气操作步骤规范化、标准化，并与防误闭锁技术相结合，能够通过控制解锁钥匙实现对现场防误锁具的直接操作，实现了操作票与防误的高度统一.操作票执行过程的电子化，为以后的事故分析，操作管理提供了依据，电子操作票与防误闭锁的结合,使操作票的执行,有了安全的保障。3. 总结配网现场作业工作内容繁多，工作量大，在在线监测及远方控制没有得到完全建设的今天，通过智能手持PDA实现对现场作业工作的高效管理,是一种经济、先进，实用的技术手段，为配网生产工作的高效,安全的进行提供有力的保障。