何燁勇，趙 明

(中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司廣州局，廣東廣州510000)

可視化管理方法的“一目了然”、“信息直觀高效傳遞”等優(yōu)點，幾乎在所有領域都可推行。但它沒有固定的一套實施標準，屬地性強。目前，換流站相關的VI標識規(guī)范設置、標準化建設、安建環(huán)標準、制度和流程上墻等可視化管理的部分基礎工作已在直流換流站生產場所完成了。在此基礎上，本文闡述了以構建宏觀場景和系統(tǒng)聯(lián)系為目標的可視化管理方法，探討換流站運行管理實施“可視化管理”豐富和完善的內涵。

1 當前可視化管理存在的局限性

可視化管理本身并不是一套系統(tǒng)的管理體系或方法，需要管理者有效地結合生產現(xiàn)場實際，設計出有指導意義的被管理者樂于使用的可視化展示材料，為后者提供生產過程中必要的核心信息，才能通過“可視化”營造規(guī)范的生產管理秩序。已完成的換流站標準化建設、安建環(huán)建設都涉及可視化管理的范疇?？梢暬芾淼闹饕δ馨?顯眼的設備標志牌區(qū)分設備;以劃線明示設備區(qū)域、導向物流、人流;物資定置管理;禁止、警示、指令類標志提示該做和不該做事項;塑造統(tǒng)一規(guī)范的企業(yè)形象。

但是，以告訴觀察者“該”和“不該”為核心的可視化標簽、標識，存在一些明顯的局限性:

(1)在多次視覺沖擊后產生視覺疲勞。通過劃線區(qū)分不同設備間隔的生產區(qū)域，習以為常的運行人員未必能在屏柜密集排列的繼保室內快速辨認不同的設備，或者在相同極、相同間隔的兩套冗余設備中辨認出需要操作的設備。

(2)容易對設備的標識產生依賴。如:用同一種顏色的油漆為同一間隔的刀閘上色后，假設該間隔的母線側刀閘拉開，若運行人員簡單地依賴顏色來區(qū)分設備停電，這樣會帶來誤判——母線側刀口也處于停電狀態(tài)，實際卻帶電。

(3)難于升華成自主管理、自我控制。由于對現(xiàn)場的標志只是對最終的結果進行規(guī)范，執(zhí)行者并不真正理解為什么要這么執(zhí)行，而很多情況下遵照執(zhí)行和違章執(zhí)行，從結果看并沒有不同，削弱遵章執(zhí)行的權威性。

(4)缺少對支撐運行工作的工作要求、技術總結和經驗梳理等內容的有效展現(xiàn)。

2 構建宏觀場景和系統(tǒng)聯(lián)系的換流站可視化管理介紹

換流站運行人員只有在充分了解設備物理結構，能在腦中“組裝”出設備、設施，建立起設備單元間邏輯聯(lián)系的基礎上，才真正懂得換流站運行管理工作的具體意義，理解并掌握進而執(zhí)行繁瑣的安全措施和流程。由此提出以構建宏觀場景和系統(tǒng)聯(lián)系為目的的換流站可視化管理理念，并以此為導向開展現(xiàn)場實施。

宏觀場景是指觀察者身處位置的空間邏輯信息。針對直流換流站，宏觀場景可以是一個設備間隔、一個建筑設施的整體結構、房間布局。

系統(tǒng)聯(lián)系是指被觀察對象所在的系統(tǒng)及其在系統(tǒng)中作用的信息。針對直流換流站，系統(tǒng)聯(lián)系可以是某個重點元件所在的控制保護全回路及該元件在回路中的位置和作用信息。

該管理方法在實施過程中不對設備、設施、作業(yè)的“該”和“不該”等用標識、標線進行強行的區(qū)分，通過宏觀場景和系統(tǒng)聯(lián)系相結合告知事物的“內在表現(xiàn)”，向觀察者提供認知模糊區(qū)域的對照材料，杜絕認知不清下的盲目行為，引導其作出準確判斷。

3 實施方法

構建宏觀場景和系統(tǒng)聯(lián)系，是對支撐運行工作的圖紙、設備技術資料、規(guī)程制度、作業(yè)指導書、風險評估等進行逐一梳理、融合，提煉出管理者最想讓觀察者知道的核心信息，通過設計可視化圖形、圖片、表格等對核心信息進行再呈現(xiàn)，向觀察者傳遞關于空間位置邏輯、設備設施結構、系統(tǒng)拓撲和聯(lián)系、工作要點信息，從而避免憑記憶判斷，憑印象作業(yè)。在實施過程中，三維繪圖技術的運用、系統(tǒng)全回路圖的繪制是重要的技術支持手段。

3.1 一次設備接線三維間隔圖

以一次設備的一個間隔為對象，利用三維繪制技術，制作設備間隔圖。確定觀察者的視角點，對照面向間隔圖時本設備間隔的母線、開關、刀閘位置，繪制全間隔的設備場景。對照使用各相色繪制母線、引線，地刀用黑色繪制，其他設備顏色與實際相近。為加深觀察者對設備場景的直觀印象，將建筑物墻面、龍門架構等支撐設施使用透明化處理。如此，將設備間隔所有設備空間布局、相互聯(lián)系呈現(xiàn)在運行人員面前，從而將一個設備間隔的概念刻在觀察者的記憶中。圍繞三維間隔圖，利用表格羅列主設備基本參數(shù)、針對本間隔的風險提示和操作注意事項。

3.2 重點設施、建筑物的三維圖

換流站重點設施和建筑物是直流輸電設備的載體，主要包括:閥冷室、工業(yè)水池、生活水池、電纜夾層、復雜地下設施、各低壓配電室、繼電器室。此類設施和建筑物的隱蔽工程部分是運維工作的死角，容易留下隱患，如:不了解電纜夾層與閥冷泵坑構造，就難以對暴雨天氣下閥冷泵坑雨水倒灌有所防范。

因此，對于重點設施、建筑物需繪制以下幾種三維圖:

(1)重要設備間的三維定置圖。閥冷室、主控室、低壓配電室等空間內設備林立，立體分布，從開始接觸到熟知位置和作用，往往需要長時間對空間內設備的觀察、核對、記憶的過程，而且容易出現(xiàn)偏差。通過三維圖，以觀察者的視角繪制空間整體布局，所有設備的位置信息以立體直觀的方式進行傳遞，解決平面圖、原理圖難于記憶的問題。

(2)主控樓電纜夾層的三維結構圖。用不同顏色突出電纜溝道與電纜夾層、排污蓄水池、閥冷室泵坑、潛水泵和其他應急物資擺放位置，便于理解同一建筑設施內各功能區(qū)域的相對位置，由此向運行人員傳遞以下信息:電纜溝道如何與電纜夾層連接;閥冷泵坑排水口與電纜夾層的落差，電纜夾層進水會否導致閥冷泵坑倒灌等。

(3)工業(yè)水池、生活水池三維圖。此類表向觀察者闡述:各水池的尺寸數(shù)據(jù)與立體結構，生活水、工業(yè)水、消防水取水和回水管相應的位置，水源的來源與接入各水池的位置，各類用水取水管的相對位置。

3.3 功能信息對照表

二次設備運行管理的難點，首先在于人員對二次設備單個元件的功能、元件之間的物理及邏輯聯(lián)系不清晰?，F(xiàn)場張貼功能信息對照表能夠對二次設備實施可視化標識:

(1)二次屏柜功能信息表，對屏柜單個層架的硬件板卡拍照并在圖片上編號;通過竣工圖紙、軟件圖、出廠說明書核實每一塊板卡的功能，板卡每一根硬接線、光纖、端子排插的走向、所傳輸?shù)木唧w信號、通斷狀態(tài)對系統(tǒng)的影響，板卡信號燈的意義;以單個層架照片所標識板卡編號為索引制作可視化表格匯總功能信息。

(2)一次設備端子箱功能信息表，對端子箱內正面進行拍照;對端子箱照片中的繼電器、按鈕、表計、空開、輔助接點等進行標注編輯;對一次設備的就地操作進行風險提示和警示。

3.4 重點回路的全回路圖

對于重點回路需繪制全回路圖，包括如下幾類:

(1)互感器全回路圖。將電壓互感器、電流互感器二次側全回路進行繪制。從二次線圈及其所帶負荷全回路所經過的屏柜、空開(電壓互感器回路)、連接不同設備的電纜芯壓接端子。要體現(xiàn)一個線圈所帶負荷的串、并聯(lián)關系，以及同一互感器不同線圈所帶負荷的不同。還要用不同顏色區(qū)分源頭位置、中間經過屏柜以及最終形成回路的屏柜。

(2)二次屏柜和一次設備端子箱電源全回路圖。從本屏柜出發(fā)，向前追索每一個空開的電源來源，直流空開直至直流分屏內負荷空開，交流空開至站用電400 V母線;向后查找每一個空開供給電源所到達的板卡位置，對于環(huán)網(wǎng)形式的交流回路，則繼續(xù)標識電源去向的下一套屏柜。在一張圖中繪出上述回路，標識回路經過的元件和串、并接端子，并用不同顏色區(qū)分源頭位置、中間經過屏柜以及最終用電的板卡。

(3)保護壓板電位回路示意圖。結合在不同投退狀態(tài)下，不同類型壓板上下電位進行全面梳理的基礎上，歸類這些壓板在退出狀態(tài)下，上下端所呈現(xiàn)的壓板電位。針對每一個廠家、每一類壓板上下端呈現(xiàn)的電位狀態(tài)，查找該電位的來源。以廣州換流站為例，共梳理出5類型的壓板。針對每一類壓板，分別通過示意圖的形式，從屏柜的直流電源開始畫出:壓板電源回路經過的壓板、控制保護裝置，保護裝置相關功能投退(以開關接點標示)引起壓板電位狀態(tài)的變化，不同保護裝置、保護壓板之間存在的串聯(lián)關系。

(4)換流變油路圖。利用示意圖將油枕分成本體和分接開關部分，換流變冷卻器油路分解成進、出油部分，本體頂端和底部油路循環(huán)部分，對每一部分油路用不同顏色進行完整區(qū)分，閥門、油流繼電器位置在油路示意圖中標識。對閥門在運行中能否關閉，關閉閥門的影響附加警示和提示信息。以單獨的表計、繼電器為主線，對非電器量保護的表計、繼電器、機械裝置外觀和能提供重要信息的觀察部位拍照標注。結合繼電器動作原理，梳理實施的反措對非電器量保護的投跳閘、投信號進行說明。繪制非電器量保護告警信號、跳閘出口全回路:從裝置的輔助接點出發(fā)，信號接線途徑的所有屏柜、目標屏柜及接線端子號，程現(xiàn)控制保護系統(tǒng)接收到告警、跳閘信號的傳遞方向，即保護裝置匯總跳閘信號后，統(tǒng)一出口至開關跳閘線圈(標識端子號)，或通過測控屏CAN網(wǎng)送出信號的邏輯關系。

3.5 重點輔助設施系統(tǒng)圖

換流站輔助系統(tǒng)和輸變電主系統(tǒng)緊密聯(lián)系。空調系統(tǒng)、火災告警系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)都對保證主設備平穩(wěn)運行起著舉足輕重作用。空調系統(tǒng)為閥塔的運行提供良好的環(huán)境，火災告警系統(tǒng)便于火警的極早期發(fā)現(xiàn)，給排水系統(tǒng)影響著汛期換流站的正常運行等。相對主設備這些系統(tǒng)的知識相對簡單，但需要從整個系統(tǒng)的角度來把握、精通，方能在應急處理時有較好的綜合運用能力。只以手冊、規(guī)程描述說明這些系統(tǒng)，運行人員容易將其理解成是非主要的，忽略其對主設備運行的潛在影響。利用可視化的系統(tǒng)圖將輔助系統(tǒng)進行梳理，把不同的輔助系統(tǒng)從換流站的整體概念中剝離出來，向觀察者展示獨立的某一系統(tǒng)全貌，使對應系統(tǒng)的運行維護信息脈絡清晰、印象深刻。

(1)給排水系統(tǒng)圖。以換流站平面定置圖為基礎，使用不同顏色的線條，標識生活給水、工業(yè)給水、消防給水、雨水排水、事故油池收集等管道和溝道設施。對管道、溝道設施的井蓋在圖上進行編號標注，在現(xiàn)場則裝訂與系統(tǒng)圖標識一致的編號牌。在水泵房，用不同大小不同顏色管道圖繪畫給水系統(tǒng)的核心部分結構。在消防雨淋閥系統(tǒng)處，設置雨淋系統(tǒng)供水圖，對雨淋閥的釋放、復歸操作制作提示說明。

(2)消防系統(tǒng)拓撲圖，幫助人員理解全站消防探測元件、探測系統(tǒng)、消防滅火聯(lián)動系統(tǒng)各部分之間的組網(wǎng)方式及邏輯聯(lián)系。GPS對時系統(tǒng)全拓撲圖，展現(xiàn)主備時鐘系統(tǒng)所對應的全部二次設備?？偨YGPS故障現(xiàn)象及影響制作信息卡說明。

(3)室外照明全回路圖，展示每個室外照明控制箱對應供電回路及室外燈具。圖上對每個燈具編號標識，現(xiàn)場燈柱處裝訂與系統(tǒng)圖標識一致的編號牌。制作控制定時器使用信息卡。

3.6 設備的歸類展示

同一種設備或元件的不同類型進行歸類說明，促進運行人員以換流站整體布局的方式，了解設備或元件在全站設備中的配置分布、實物外形、和工作注意點。通過現(xiàn)場宣傳牌，把設備基礎的、準確無誤的信息進行傳遞。形成對設備最直觀的的認識和理解，從而為更深入的設備運行維護技術探討奠定基礎。讓建立在設備之上的條條框框的規(guī)程、技術文檔、運行規(guī)定等有了很好的承載點。如全站設備末屏歸類展示:對全站該類裝置分類進行外觀拍照，對能提供重要信息的觀察部位——接地端，進行標注說明;對預試過程中如何使用該末屏接地位置進行說明。

3.7 創(chuàng)新形式的警示牌的使用

以漫畫形式展現(xiàn)的安全生產注意事項。通過梳理日常工作中的基本要求，結合運行人員所理解的生產場景，繪制出生動而有趣的漫畫場景，將嚴肅生硬的規(guī)程制度，以更人性化、更具有人文關懷的漫畫形式，傳遞給每一位員工。其感受到的是輕松而有溫情的教育，減少抵觸情緒。

4 總結

以構建宏觀場景和系統(tǒng)聯(lián)系為目的的換流站可視化管理實施過程，是對換流站設備、設施基礎數(shù)據(jù)進行核對、整理、匯總、發(fā)布的過程。主設備方面，在就地提供更多準確的可供參考的空間、物理連接、邏輯關系信息，使每項主設備作業(yè)都有觸動實施人員思考的提示或警示;輔助設備方面，能完整地呈現(xiàn)各部分系統(tǒng)的原貌，解決了不同人員在遇到相同問題時重復翻查各類規(guī)程文檔的矛盾。該法是對深化換流站運行可視化管理的積極探討，在廣州換流站的實施效果良好。

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