吳琪琪，吳錦秋

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局 廣東 中山 528400）

0 引言

配電網(wǎng)站點設(shè)備的巡視任務(wù)繁重、管控難度大、管理人員無法準確了解巡視工作完成情況，不能保證巡視計劃有效、高效開展。一方面運維人員在巡視完成后需逐項匯報所巡視配電設(shè)備情況，班長需花費大量時間統(tǒng)計巡視數(shù)據(jù)，造成人力資源的極大浪費；另一方面配電房（箱）現(xiàn)在使用“一匙通”機械掛鎖，鑰匙管理難，安全隱患極大。為了實現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備的有效管理，保障配網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運行，本文將從集成到位管控云平臺及配網(wǎng)設(shè)備智能掛鎖的應(yīng)用展開研究。

1 項目背景

隨著網(wǎng)架結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，配電網(wǎng)站點數(shù)量不斷增多，配電設(shè)備可靠性管理工作量日益增加，設(shè)備可靠性水平參差不齊。通過分析，配電設(shè)備巡視管理模式主要存在以下三點問題。

一是作業(yè)缺監(jiān)督，管理有漏洞?？v觀巡視任務(wù)執(zhí)行的流程，運維人員在巡視過程中會在PDA上做巡視記錄。但管理人員無法對運維人員的作業(yè)進度及到位情況進行監(jiān)督，不能保障巡視任務(wù)完成效果，管理存在極大漏洞。

二是數(shù)據(jù)統(tǒng)計慢，匯總效率低。運維人員在巡視完成后需逐項匯報所巡視配電設(shè)備情況，班長需花費大量時間統(tǒng)計巡視數(shù)據(jù)并手動更新巡視任務(wù)完成進展，造成人力資源的極大浪費。巡視完成情況不直觀，管理人員無法及時獲知一線工作開展情況，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。

三是鑰匙管理難，安全性較低。在配網(wǎng)巡視過程中，一次巡視任務(wù)中往往包含多個配電房和配電箱的巡視。為了方便開鎖，長期以來絕大多數(shù)配電房和配電箱使用通用型掛鎖，即配電運維人員采用“一匙通”即可機械打開和關(guān)閉所有掛鎖。但在方便開閉鎖的同時，其鑰匙的可復(fù)制性和替代性，將造成鑰匙泛濫。班組里的鑰匙沒有明確的主人，難以管理。同時通用型掛鎖安全性較低，存在不用鑰匙就能開鎖的情況，安全隱患極大。

2 設(shè)計思路

本課題希望通過集成到位管控系統(tǒng)及云端數(shù)據(jù)平臺，配套智能掛鎖及電子鑰匙，設(shè)計一套完整的管控系統(tǒng)，從根本上解決配網(wǎng)設(shè)備巡視管理、可靠性及數(shù)據(jù)匯總等相關(guān)問題。

2.1 智能管控系統(tǒng)設(shè)計思路

管理系統(tǒng)需具備配電網(wǎng)站點基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、巡視設(shè)備信息配置管理、巡視組人員管理、巡視數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和管控系統(tǒng)管理等功能。通過該系統(tǒng)可完成日常巡視工作的人員分工安排、智能鎖及鑰匙的管理和管控、巡視數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析等工作。

2.2 智能管理云平臺設(shè)計思路

管控系統(tǒng)所有本地數(shù)據(jù)實時更新至云端數(shù)據(jù)庫，記錄每一項巡視任務(wù)，為各級管理部門遠程在線管理提供數(shù)據(jù)支撐，使用者可依據(jù)已開通的賬戶權(quán)限訪問網(wǎng)頁相關(guān)模塊[1]。網(wǎng)省公司和地市級電網(wǎng)公司管理人員可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置的訪問權(quán)限，實時了解基層班組巡視情況。如圖1所示。

圖1 智能管控系統(tǒng)設(shè)計思路

2.3 配套智能鎖及電子鑰匙設(shè)計思路

智能鎖采用無源全密封設(shè)計，只能通過電子鑰匙接通電源，啟動智能鎖的開關(guān)裝置，從而實現(xiàn)開鎖閉鎖功能。

電子鑰匙應(yīng)設(shè)置內(nèi)置驅(qū)動電源，可驅(qū)動智能鎖的開關(guān)；具有儲存任務(wù)功能，記錄巡視開閉鎖執(zhí)行時間，保證任務(wù)執(zhí)行的有效性；同時采用動態(tài)密碼解鎖功能，通過動態(tài)密碼打開相應(yīng)任務(wù)的配電房或配電箱，保證任務(wù)執(zhí)行的唯一性和準確性[2]。

3 成果介紹

3.1 智能管控系統(tǒng)

智能巡視管控系統(tǒng)通過基本數(shù)據(jù)管理、設(shè)備信息管理、巡視組管理、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計分析和系統(tǒng)管理六大功能，實配網(wǎng)設(shè)備智能巡視運維與管控。如圖2所示。

圖2 智能管控系統(tǒng)使用界面

3.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

快速導(dǎo)入或?qū)С雠潆娋W(wǎng)配電線路和設(shè)備站點臺賬數(shù)據(jù)、智能鎖及電子鑰匙數(shù)據(jù)；具有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理權(quán)限可隨時更新修改臺賬數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動記錄更新時間與更新賬號。

3.1.2 設(shè)備信息管理

實現(xiàn)智能鎖和電子鑰匙數(shù)據(jù)配置，獲取和設(shè)置智能鎖和電子鑰匙編號，設(shè)置智能鑰匙操作密碼及激活時間、激活超級鑰匙等功能。

3.1.3 巡視組管理

系統(tǒng)設(shè)有管理員，對系統(tǒng)的用戶角色、權(quán)限、功能模塊進行臺賬管理；錄入巡視組基本信息，設(shè)置巡視組信息、名稱、對應(yīng)鑰匙及備用鑰匙編號等功能；錄入人員信息，設(shè)置歸屬巡視組、姓名等功能。

3.1.4 巡視數(shù)據(jù)管理

編制巡視計劃：根據(jù)巡視任務(wù)，制定設(shè)備主人巡視線路。根據(jù)巡視線路規(guī)劃路線，建立巡視線路模板，明細站點信息、鎖編號等內(nèi)容。在電子鑰匙寫入路線開鎖信息，通過智能鎖線路管理模板信息，授權(quán)開鎖范圍[3]。

巡視數(shù)據(jù)讀取與管理：巡視完成后，通過USB數(shù)據(jù)線讀取巡視數(shù)據(jù)。將電子鑰匙開閉鎖時間導(dǎo)入系統(tǒng)巡視數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)后刪除電子鑰匙臨時存儲數(shù)據(jù)，保障電子鑰匙存儲空間。

電子鑰匙借用管理：記錄電子鑰匙借用信息，如所屬巡視組、借用人、借出及歸還時間等。

3.1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

統(tǒng)計智能鎖單一作業(yè)點巡視時長、配電線路巡視作業(yè)時長、巡視小組作業(yè)時長，可進行年、月、日統(tǒng)計分析和查詢。

3.1.6 系統(tǒng)管理模塊

建立用戶權(quán)限使用策略，開通用戶授權(quán)申請途徑。建立角色并設(shè)置權(quán)限，根據(jù)角色獲取相應(yīng)的系統(tǒng)權(quán)限，包括系統(tǒng)管理員、普通管理員、班長、巡視組長等。系統(tǒng)管理員具有編制修改所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)及配置角色權(quán)限等權(quán)限；普通管理員可編制修改系統(tǒng)權(quán)限，但無法配置系統(tǒng)角色使用權(quán)限；班長具有編輯基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、建立及編輯巡視組、巡線任務(wù)派工、電子鑰匙管理等權(quán)限；巡視組長具有電子鑰匙開鎖、導(dǎo)入巡視數(shù)據(jù)等權(quán)限。

3.2 云共享平臺

根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，反映出各班日常巡視工作情況。通過統(tǒng)計巡視時長、路線軌跡及量化工作效果，為現(xiàn)場作業(yè)輸出統(tǒng)計分析報表提供可靠數(shù)據(jù)來源，為績效統(tǒng)計提供依據(jù)[4]。

管控系統(tǒng)與南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司南網(wǎng)云平臺對接應(yīng)用。利用站點智能鎖終端+南網(wǎng)云共享平臺，結(jié)合本地巡視到位管控系統(tǒng)實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化運維管理[5]。省網(wǎng)公司可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置訪問權(quán)限，通過管控系統(tǒng)網(wǎng)頁實時了解基層班組巡視情況，為各級管理部門遠程在線管理提供數(shù)據(jù)支撐，具有廣泛推廣應(yīng)用兼容性。

3.3 配套智能鎖及電子鑰匙

智能掛鎖外殼結(jié)構(gòu)選用賽鋼材料，采用全密封的掛鎖式設(shè)計，保證其機械強度的同時考慮其適用性和可操作性。鎖內(nèi)不設(shè)電源，只裝芯片，通接口接入電子鑰匙提供電源，輸入正確的密碼驅(qū)動芯片和微型電動機，從而啟動鎖的機械開關(guān)。如圖3所示。

圖3 智能鎖的外觀結(jié)構(gòu)圖及實物圖

電子鑰匙采用按鍵式設(shè)計，實現(xiàn)密碼輸入功能。鑰匙內(nèi)置電源，采用鋰電池供電，為鑰匙芯片提供電源，保證電子鑰匙能夠長時間運作。當電子鑰匙外接線接入智能鎖，即可連通回路，配合動態(tài)密碼驅(qū)動打開智能鎖。如圖4所示。

圖4 電子鑰匙的外觀結(jié)構(gòu)圖及實物圖

鑰匙芯片主要具有兩大功能：一是讀寫存儲功能。通過系統(tǒng)派工，將巡視任務(wù)明細儲存在芯片中。如動態(tài)密碼、巡視站點、日期等，驅(qū)動智能鎖開關(guān)同時記錄動作時間；二是數(shù)據(jù)傳輸功能。當電子鑰匙與智能鎖連接時，只有輸入正確的動態(tài)密碼，才能驅(qū)動智能鎖的機械開關(guān)。

3.4 集成到位管控云平臺及智能掛鎖的應(yīng)用

集成配網(wǎng)巡視管控系統(tǒng)、云端服務(wù)平臺及配套智能掛鎖和電子鑰匙，將硬件設(shè)備、軟件開發(fā)和服務(wù)器及存儲有機協(xié)調(diào)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、綜合統(tǒng)籌及整體優(yōu)化。如圖5所示。

圖5 配電網(wǎng)巡視管控系統(tǒng)工作流程圖

3.4.1 數(shù)據(jù)庫管理

利用配網(wǎng)線路及站點的設(shè)備臺賬，建立系統(tǒng)應(yīng)用范圍內(nèi)的配電設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫內(nèi)包括設(shè)備型號、定位、使用年限、運行時間、所屬區(qū)局等設(shè)備信息。隨著投入應(yīng)用范圍擴大，巡視所采集數(shù)據(jù)將進一步完善和精確站點設(shè)備信息，為設(shè)備運維提供更加精確可靠的數(shù)據(jù)來源。

3.4.2 巡視管控系統(tǒng)

（1）巡視任務(wù)派工

派工負責(zé)人根據(jù)巡視任務(wù)需求，從數(shù)據(jù)庫查詢篩選相關(guān)線路及設(shè)備數(shù)據(jù)。將任務(wù)明細導(dǎo)入電子鑰匙，包括巡視組成員、站點位置、巡視內(nèi)容等，并生成動態(tài)密碼，將電子鑰匙交至巡視組組長。

（2）執(zhí)行巡視任務(wù)

巡視組根據(jù)最佳巡視軌跡，逐一執(zhí)行巡視任務(wù)，巡視時利用電子鑰匙及USB數(shù)據(jù)線連接智能鎖，輸入動態(tài)密碼可以打開、關(guān)閉對應(yīng)巡視站點的智能鎖，自動記錄開關(guān)時間。

（3）巡視數(shù)據(jù)上傳

任務(wù)完成后將電子鑰匙數(shù)據(jù)導(dǎo)入管控系統(tǒng)，系統(tǒng)自動統(tǒng)計巡視組的到點時間及巡視時長，生成巡視路線軌跡圖，可有效管控設(shè)備主人巡視到位及巡視質(zhì)量。

（4）數(shù)據(jù)管理和分析

統(tǒng)計分析巡視數(shù)據(jù)，可以直觀反映出各班員的日常巡視工作情況。通過統(tǒng)計巡視時長及路線軌跡，實現(xiàn)巡視作業(yè)數(shù)據(jù)可視化并量化工作效果，為后續(xù)的績效評比提供數(shù)據(jù)支撐。

4 成果亮點

4.1 信息可視化

通過電子鑰匙記錄巡視組到點巡視時間，有效監(jiān)管設(shè)備主人巡視到位情況和記錄巡視時長，形成巡視路線軌跡圖等可視化信息。通過數(shù)字化信息技術(shù)手段，規(guī)范運維人員的作業(yè)行為，量化不同作業(yè)組到點率及巡視質(zhì)量。為績效考核提供數(shù)據(jù)參考，提高班組績效評分的公平性，為管理部門遠程在線管理提供數(shù)據(jù)支撐。

4.2 管理精益化

以管控配電網(wǎng)設(shè)備站點門禁管理為載體，利用站點智能鎖終端和南網(wǎng)云共享平臺，結(jié)合本地巡視到位管控系統(tǒng)實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化運維管理，可有效減輕匯總巡視數(shù)據(jù)的勞動強度。將基層班組減負落實到位，提高日常巡視作業(yè)效率，有效管控配電網(wǎng)設(shè)備所有站點門禁，實現(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)備精益化運維管理。

4.3 安全性更高

智能鎖由無源微電腦控制芯片控制電動鎖芯，必須接通電子鑰匙并輸入相應(yīng)密碼才能實現(xiàn)開鎖，具有雙重保險，杜絕了配電站電力設(shè)施被盜事件的發(fā)生。

電子鑰匙能自動記憶每次開、關(guān)鎖日期時間，并生成表格可供U盤下載。有效解決長期以來配網(wǎng)設(shè)備掛鎖統(tǒng)一管理問題，提升配網(wǎng)設(shè)備管理水平。

5 總結(jié)

為解決配電網(wǎng)站點設(shè)備的巡視管控難度大、巡視工作開展效率低、配電設(shè)備管理不規(guī)范等問題，本文研究到位管控云平臺及智能掛鎖的集成應(yīng)用。利用站點智能鎖終端+南網(wǎng)云共享平臺，結(jié)合本地巡視到位管控系統(tǒng)實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化運維管理。管理單位可通過管控系統(tǒng)網(wǎng)頁實時了解基層班組巡視情況，為各級管理部門遠程在線管理提供數(shù)據(jù)支撐，為現(xiàn)場作業(yè)輸出統(tǒng)計分析報表提供可靠數(shù)據(jù)來源。各設(shè)備站點通過無源智能掛鎖、電子鑰匙及動態(tài)密碼，無縫接替?zhèn)鹘y(tǒng)機械掛鎖及“一匙通”的作業(yè)方法與習(xí)慣，規(guī)范運維人員的作業(yè)行為，有效管控配電網(wǎng)設(shè)備所有站點門禁，實現(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)備智能化運維管理。從最終呈現(xiàn)效果來看，這一成果的應(yīng)用解決了安全生產(chǎn)現(xiàn)實需求，將創(chuàng)造良好安全效益、社會效益和經(jīng)濟效益，具有良好的市場推廣前景。