朱勁波+劉偉+周秋芬

摘 要：開關(guān)柜是一種應(yīng)用于變電站內(nèi)的特殊電氣設(shè)備，因工作人員工作疏忽或安全保護(hù)措施不到位導(dǎo)致的事故時(shí)有發(fā)生。為防止誤入電力間隔導(dǎo)致的設(shè)備經(jīng)濟(jì)損失及人身安全威脅，安裝運(yùn)用防誤閉鎖已成為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要措施。從執(zhí)行角度看，防誤閉鎖都是針對(duì)人的操作而設(shè)置，關(guān)鍵還是的控制好人的現(xiàn)場(chǎng)行為，無法有效控制人的行為，從控制角度看，缺少現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)控制措施。若能將現(xiàn)場(chǎng)人員執(zhí)行程序通過現(xiàn)有的語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音提示指導(dǎo)進(jìn)行，將大大避免誤操作的發(fā)生，而防誤入設(shè)備網(wǎng)門的聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就是基于此的研究。

關(guān)鍵詞：無線通信；傳感器技術(shù)；嵌入式；語(yǔ)音報(bào)警

中圖分類號(hào)：TU998 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）01-0169-01

1 背景

在電力系統(tǒng)的安全事故中誤入間隔造成人身傷亡事件時(shí)有發(fā)生，究其原因主要有以下兩方面因素：

（1）人為因素：在工作中安全責(zé)任心不強(qiáng)，思想注意力分散，且在操作中或工作中監(jiān)護(hù)不到位，或未嚴(yán)格按照安全技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作或工作；（2）設(shè)備因素：設(shè)備標(biāo)示不清、設(shè)備無可靠閉鎖、無安全警示及可靠的隔離措施。

目前所采用的防誤閉鎖都是針對(duì)人的操作而設(shè)置，關(guān)鍵還是的控制好人的現(xiàn)場(chǎng)行為，無法有效控制人的行為，從控制角度看，缺少現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)控制措施。若能將現(xiàn)場(chǎng)人員執(zhí)行程序通過現(xiàn)有的語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音提示指導(dǎo)進(jìn)行，將大大避免誤操作的發(fā)生，而防誤入設(shè)備網(wǎng)門的聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)就是基于此的研究。

2 主要功能及創(chuàng)新點(diǎn)

本文研制的防誤入設(shè)備網(wǎng)門的聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要功能及創(chuàng)新點(diǎn)如下：

（1）本系統(tǒng)能有效兼容供電公司工作票系統(tǒng)。當(dāng)開關(guān)柜檢修人員在工作票系統(tǒng)中開具工作票時(shí)，開關(guān)柜管理員在待檢修的開關(guān)柜上放置檢修標(biāo)志，當(dāng)檢修人員進(jìn)入控制室時(shí)，可以根據(jù)開關(guān)柜檢修狀態(tài)對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行檢修，防止檢修人員誤入開關(guān)柜。（2）聲紋識(shí)別功能。檢修人員在工作票系統(tǒng)開具工作票時(shí)，有工作票系統(tǒng)把檢修人員信息發(fā)放到待檢修開關(guān)柜，當(dāng)檢修人員對(duì)開關(guān)柜進(jìn)行檢修時(shí)，需要首先驗(yàn)證聲紋信息，只有檢修人員聲紋信息與工作票系統(tǒng)發(fā)放檢修人員姓名一致時(shí)，方可操作待檢修開關(guān)柜，否則無法操作開關(guān)柜。（3）紅外人體監(jiān)測(cè)功能。本系統(tǒng)在開關(guān)柜內(nèi)設(shè)有紅外人體監(jiān)測(cè)功能，當(dāng)開關(guān)柜處于帶電狀態(tài)或者禁止檢修狀態(tài)時(shí)，檢修人員靠近開關(guān)柜一定距離時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)報(bào)警功能。（4）現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音提示功能。本系統(tǒng)除放置在開關(guān)柜內(nèi)的監(jiān)測(cè)終端外，還有放置于控制室內(nèi)的語(yǔ)音、聲、/光報(bào)警單元，報(bào)警單元根據(jù)開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測(cè)終端發(fā)送的報(bào)警指令進(jìn)行不同級(jí)別的語(yǔ)音報(bào)警。（5）遠(yuǎn)程短信報(bào)警功能。系統(tǒng)報(bào)警終端中設(shè)有短信報(bào)警功能，當(dāng)檢修人員誤操作開關(guān)柜時(shí)，報(bào)警單元會(huì)根據(jù)報(bào)警級(jí)別，選擇現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音報(bào)警或遠(yuǎn)程短信報(bào)警功能。（6）監(jiān)測(cè)終端和報(bào)警終端采用無線自組網(wǎng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。開關(guān)柜內(nèi)監(jiān)測(cè)終端通過無線方式與放在控制室內(nèi)的報(bào)警終端通過無線方式進(jìn)行通信，減小因布線帶來的繁瑣工作，提高工作效率。

3 功能實(shí)現(xiàn)

依據(jù)系統(tǒng)功能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，行將系統(tǒng)按照模塊劃分為主要的2個(gè)模塊：檢測(cè)主機(jī)模塊、報(bào)警主機(jī)模塊。檢測(cè)與報(bào)警主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖如下圖1、圖2所示。

3.1 檢測(cè)主機(jī)模塊

檢測(cè)主機(jī)模塊主要包括紅外人體檢測(cè)、電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)及無線通訊單元，其中紅外人體檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔柜前人體活動(dòng)的監(jiān)測(cè)，電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)提供對(duì)間隔柜內(nèi)觸點(diǎn)電壓的監(jiān)測(cè)，無線通訊單元實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)終端與報(bào)警裝置的通訊。

3.1.1 電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)

電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)傳感器，其輸出為模擬電壓信號(hào)，再將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并通過查表方式計(jì)算出對(duì)應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度值。

3.1.2 無線通訊單元

無線自組網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式：無線傳輸模塊采用GPRS技術(shù)，本模塊通訊距離不受限制，其擁有跨區(qū)域、跨地區(qū)的遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)無線傳輸特點(diǎn)，系統(tǒng)能在無數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)接收到傳輸信號(hào)后能夠完成自動(dòng)喚醒。同時(shí)在連接建立時(shí)間方面，只需要極短的時(shí)間就可以達(dá)到相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸，從而能夠及時(shí)的處理相關(guān)的數(shù)據(jù)。

3.2 報(bào)警主機(jī)模塊

報(bào)警主機(jī)模塊主要包括報(bào)警裝置及報(bào)警信息推送單元組成。

3.2.1 語(yǔ)音提示

現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音提示單元采用高靈敏、性能穩(wěn)定、精確度高的語(yǔ)音處理芯片，在極其惡劣的噪聲環(huán)境下都可正常工作，它具有寬泛的耐溫和耐壓范圍，正常工作范圍寬達(dá)2.6 ～5.0V，彌補(bǔ)了目前市面上語(yǔ)音芯片抗干擾能力較差的缺陷。如圖3為語(yǔ)音提示單元電路圖。

3.2.2 短信報(bào)警單元

短信提示單元采用SIM900A模塊，其AT指令與標(biāo)準(zhǔn)AT指令相同，同時(shí)采用PDU的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目在原有開關(guān)柜基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)了控制柜防誤入設(shè)備網(wǎng)門的聯(lián)動(dòng)報(bào)警的功能，提高無人值守控制柜控制室安全生產(chǎn)和運(yùn)行管理的水平，豐富了開關(guān)柜帶電監(jiān)測(cè)手段，完善了開關(guān)柜防誤入設(shè)備網(wǎng)門的聯(lián)動(dòng)報(bào)警機(jī)制，提高了開關(guān)柜帶電狀態(tài)下操作的安全水平，減少因開關(guān)柜帶電檢修引起的開關(guān)柜事故，有力保障檢修人員人設(shè)安全及國(guó)家公共財(cái)產(chǎn)安全，確保開關(guān)柜正常穩(wěn)定工作。

參考文獻(xiàn)

[1]蔣煥文，等.電子測(cè)量[M].第三版.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2008.

[2]信息技術(shù)設(shè)備安全第一部分：通用要求[S].GB4943.1-2011.

[3]戴鐵軍.物聯(lián)網(wǎng)安全問題與解決措施[J].應(yīng)用科技，2010，（11）.

[4]Jespersen H. Electronic apparatus including a device for preventing loss or theft[P]. 2003-2-20.endprint