斗臂车带电作业安全智能管控系统的研究与探讨论文_冯玉1,吴少雷1,詹斌2,陆巍1,赵成1

斗臂车带电作业安全智能管控系统的研究与探讨论文_冯玉1,吴少雷1,詹斌2,陆巍1,赵成1

(1.国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 安徽合肥 230000;2.国网安徽省电力有限公司蚌埠供电公司 安徽蚌埠 233000)

摘要:介绍一种斗臂车带电作业安全智能管控系统,解决配电网常规带电作业不能实时监控指导带电作业人员及不能检测斗臂车安全状态的问题,更好的提高带电作业的安全性。

关键词:带电作业;斗臂车;管控系统

0引言

目前,随着居民生活水平的不断提高,对于供电可靠性要求也越来越改。10KV配电网设备是直接面向居民的电力基础设施,由于部分配电网设施陈旧,状况复杂,事故隐患多,为提高设备运行更可靠、更安全更高效,就必须加强配电网的带电作业检修和维护。

供电可靠性是公司日常管理及运维过程中重要的关注指标,它反映了经济社会展对电力需求的满足程度,提高供电可靠性与供电质量已成为公司一项重要任务。配电网作为电力供电的最末一级,更是直接肩负着这两项任务。带电作业方式相比于停电作业方式能极大提高这两项指标。因而在公司优质服务承诺和提高公司经济效益前提下,带电作业方式也成为配电网检修和维护的发展方向和首选。为贯彻执行国网公司配电带电作业的规划目标,根据全省配电带电作业发展情况,明确了各地市、县区公司带电作业的工作任务,以提高带电作业项目覆盖率。同时严格贯彻安全生产的理念,规范工作组织流程和现场作业管理。

1现状

现带电作业通常使用绝缘斗臂车作为作业平台,作业人员操作绝缘斗臂车,手戴绝缘手套进行检修作业,作业时需要先操作绝缘斗到达合适的作业位置,然后进行作业,作业中风险点主要存在于:1、人员需要不断的操作绝缘斗变换位置,操作中人员对绝缘斗与四周的距离靠的是感觉而不是具体量化,有误碰撞其他电位体的可能性。2、因配电网设备较多、环境复杂,作业人员在其中一相进行作业时,因接触带电体,需时时保持与其他电位体的0.4m安全距离,人员作业中因紧张,体力消耗等原因,易导致动作幅度变形,且不容易控制,有发生相间及相对地短路的风险。3、带电作业时需要专门的监护人员,可是作业中由于绝缘斗车在高处,且不透明,存在视角盲区,使下方监护人员不能时时注意上方作业人员的动作,进而对其进行作业中动作及风险的提醒。4、作业中不能实时读取作业时的环境数据。因此考虑研制一套带电作业安全监护系统,尽量的减少危险点,提高作业安全性具有重要的意义。

2安全智能管控系统的研制

1)主要模块

带电作业安全智能管控系统,用于防止大型机械设备在高压电力作业时触电事故发生的近电预警装置。包括角度采集装置子系统、近电预警装置子系统、雷达监测子系统、漏电检测子系统、视频图文监控子系统、中控平台系统。所述的角度采集装置子系统用于监测和显示斗臂安全角度,近电预警装置子系统用于监测和显示斗臂与高压线的距离;雷达监测子系统用于监测和显示斗臂车安全作业距离;漏电检测子系统用于监测接地漏电电流;视频图文监控子系统实时回传显示斗臂周围作业情况,可本地查看;中控平台系统用于非正常状态下报警,能以可视化的方式集中显示以上采集的数据。该方法不仅提高了斗臂车作业的安全可靠性,而且能实时监控斗臂周围的环境与状况。

2)主要方法

系统分为三个部分:前端数据采集装置,现场人机操作端,后台服务器。斗臂上的各种采集装置(检测端,各类传感器)和人机操作端(接收端,触控屏)通过无线2.4G频段进行通讯连接,采用CRC校验保证数据通讯的正确性,斗内操作人员可以通过接收端查看各种信息,并控制摄像头工作。

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3) 系统实现的理论和实践依据如下:

一、云台摄像机

视频数据经过内部压缩、编码及数据封包处理后,通过无线网络发送给现场接收端,现场用户可以通过接收端获取摄像机画面,遥控云台工作,实时查看斗臂车高空的监护盲区。云台摄像机同时通过3G/4G网络将视频信息发送给服务器进行存储,不在现场的用户也通过客户端软件登录服务器,可以获取相应摄像机的视频画面。同时,远方用户也可以通过客户端软件发出控制指令,经服务器传输给云台摄像机,实现变焦、视频存储、旋转、上下等等功能的远程控制。实时查看斗臂车高空的监护盲区。

二、角度采集装置

角度采集装置身体中有一个孔,可以配合乐高的轴。当连结到RCX上时,轴每转过1/16圈,角度采集装置就会计数一次。往一个方向转动时,计数增加,转动方向改变时,计数减少。计数与角度采集装置的初始位置有关。当初始化角度采集装置时,计数值被设置为0,如果需要,可以编程将它重新复位。利用角度采集装置采集斗臂的角度数值,角度值传到系统平台实时显示,当偏离安全角度时系统报警提醒调整角度,确保进行作业时斗臂处在安全角度。

三、近电预警装置

前端采集部分将接收到的监测信号进行前端分析处理,取出50HZ工频信号,经过数字滤波排除干扰信号,依据分析的信号强度,当达到预设值时发出无线报警信号传给接收端,接收端在接收到该信号后报警,提示设备和人员已接近强电,应及早注意和规避危险。“高压近电预警”前端采集设备只对220V以上工频50HZ-60HZ的电压预警,设备电路通过数字滤波抗干扰,稳定可靠,特别注意:预警系统不对直流、高频、静电预警,它主要是针对室外工频高压架空导线预警。检测的电压可根据需要在一定限度内加以调节。

四、雷达监测

斗臂内安装雷达测距装置,雷达监测子系统用于监测和显示斗臂车安全作业距离。雷达测距装置包括前后左右共4个雷达测距仪,各个雷达模块独立供电,外部用绝缘材料保护,各个雷达测距仪通过接受的测距信息和预设参数进行比较,若距离小于预设距离,则扬声器发出报警信号,并同时显示在客户端软件上。

五、漏电检测

用电流采集装置进行漏电检测,电流采集装置的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途。如变比为400/5的电流采集装置,可以把实际为400A的电流转变为5A的电流。

3小结

此装置采用了全新的技术及测试方法,保障斗臂车作业作业时的安全可靠性,可以对作业人员起到一个实时监控,与地面人员沟通的作用,填补了国内对于斗臂车实时监控的空白。克服了现场不停电作业人员对周围环境的不确定性,极大的保证了现场作业人员的安全。今后望各界人士提出宝贵意见,在此系统的基础上,进一步完善,是这种安装的作业方法得到广泛的传播、应用与推广。

参考文献

[1] GB 26859-2010《电力安全工作规程》.

[2]配电线路带电作业技术规范,2011.

[3]国家电网公司电力安全工作规程(配电部分).

[4]10KV架空配电线路带电作业管理规范Q/GDW520-2010.

论文作者:冯玉1,吴少雷1,詹斌2,陆巍1,赵成1

论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期

论文发表时间:2018/8/13

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