基于主、被动安全技术的防误系统设计

基于主、被动安全技术的防误系统设计

仝勇军

（山西大唐国际临汾热电有限责任公司山西临汾041000）

摘要：由于电气设备种类繁多、人员技术水平参差不齐，极易发生误操作事故，这对人身、电网和设备的安全构成严重威胁。为了有效防止电气误操作而导致的人员设备电网重大事故，电力行业多年来积累了一套完整的电气五防管理运行体系，为保证安全、防止事故以及提供安全可靠电能供应做出了突出贡献。本文以大唐临汾热电公司实际需求出发，设计了大唐临汾热电公司新型电气防误操作综合系统，应用现代安全管理理论，利用共享单车智能锁技术优化传统五防锁具，综合应用大数据分析技术优化运行操作流程，最终形成基于主、被动安全技术的防误系统设计方案。

关键词：本质安全；防误操作；五防；智能锁

1研究背景和意义

1.1电力安全的重要性

我国电力系统以大机组、超高压为主要技术特点，系统规模日益庞大，结构愈加复杂，然而随着社会对供电的稳定性与质量的要求越来越高，对停电事故的容忍也就愈来愈低，这些都对电力系统的安全经济稳定提出了更高的要求。据国家电力监督委员会和国家能源局2014-2016年《全国电力安全生产情况》统计，如表1所示，2014年，全国发生电力人身伤亡事故52起，死亡（或失踪）93人；2015年，全国发生电力人身伤亡事故41起，死亡（或失踪）57人；2016年，全国发生电力人身伤亡责任事故56起，死亡（或失踪）140人。

表12014-2016年度全国电力生产事故统计（单位：起）

1.2大唐临汾热电现役五防锁具的缺点与不足

(1)开关管理:临汾热电公司开关分高压开关和低压开关两个部分，其中高压开关包括220kVGIS室内8台高压开关和6kV120台ABB开关柜。低压开关为厂用380V低压负荷开关。临汾热电公司高压开关已全部实现微机五防闭锁功能，配合电气闭锁和机械闭锁回路，实现综合闭锁，但是五防系统自成体系、各自为政；低压开关则只具备简单机械五防功能，对检修和运行人员误走错间隔、误入带电间隔等无能为力，不能实现完整的“五防”闭锁。

(2)临时接地线管理:近年来发生的电气恶性误操作事故，带地刀或地线合闸事件所占比率较高，甚至超过了50%，防止带地刀或地线合闸是防误操作的工作重点。临汾热电公司对于临时接地线接地点的位置、锁具等的防误操作技术上无有效的闭锁方法，存在较大安全隐患。

2安全控制途径

本次研究将借鉴丰田公司在安全管理方面的理念。丰田公司开发的GOA碰撞安全车身能够有效吸收碰撞带来的冲击能量，使车舱的变形降到最低以最大限度的保护乘客安全，缓冲一次碰撞的力量，确保乘客的生存空间；通过安全带和安全气囊来约束乘客，缓冲二次碰撞的力量，避免乘客与车身结构件发生撞击。这就是著名的丰田被动安全设计[]。同时，他们还将如何避免事故发生作为其对未来车辆安全的研究重点，即主动安全设计。丰田的主动安全技术包括预碰撞安全系统、车道偏离警示系统、自动调节远光灯系统及自适应巡航系统、ToyotaSafetySense智行安全主动安全技术，丰田主动安全规避碰撞辅助系统在降低事故率方面效果明显。

本文借鉴丰田安全理念并整合电力系统现有各安全技术及分散系统的基础上，建立一套电力生产综合安全管理体系，综合安全管理体系将从主动安全技术与被动安全技术两方面入手，将保证电力安全生产的各分散系统加以整合并综合利用二维码识别技术、无线终端操作技术、二维码锁具等成熟技术，开发设计一套新型电气防误操作综合系统，以达到电力生产本质安全的最终目标。

3功能方案设计

(1)系统借助移动终端平板电脑代替了原来的手写操作票，更加先进的场景化操作方式，界面趋向人机友好的状态。全面取代纸质版操作票、工作票，实现无纸化办公，既节约纸张绿色环保，同时提高工作效率，方便操作，规范操作流程及操作标准，实现标准化管理，建立动、静态全流程无死角生产安全监督管理体系，杜绝无票操作、弃票操作。

(2)五防模拟操作，系统兼具五防逻辑判断功能，自动检查操作顺序是否符合要求，流程是否完善，发现错误操作时弹出错误提醒框，避免误操作事故的发生，同时还具有仿真培训的功能。

(3)新型防误操作综合系统具备无线通讯功能，将移动终端平板电脑和系统服务器连接，利用全厂无线网络，实现操作过程实时监控；利用短距离无线通讯技术，移动终端下达开锁指令，五防锁芯片接收开锁指令，判断正确后通过电路控制锁芯执行开锁动作。系统最大限度方便生产流程、调度管理、监督检查、技术支持。

(4)多级操作权限管理具备指纹识别审核功能，系统具备用户权限分级管理功能，分配的操作权限是包括用户名、班组、权限等具体信息。通过指纹识别系统避免审票过程中不认真审核操作票应付流程以及代签名等工作陋习，严格两票执行环节，有效弥补两票执行期间动态检查无法全方位覆盖的不足；同时减少工作量及繁缛环节，提高运行人员工作效率，提高运行人员严格执行两票的工作积极性。同时对操作票提交审核监护执行环节层层记录，全过程无遗漏追溯，方便事故还原调查。

(5)二维码双重编号代替原有KKS编码技术，具备编码唯一性，移动终端平板电脑识别性能好，扫描便捷、编码方便，作为操作开始允许条件，判断编码错误后，闭锁继续操作，有效防止误入带电间隔。

(6)利用二维码锁具有效改变以往电气操作380V低压电气开关五防盲区，结合地线工具柜有效实现地线挂接、拆除全部实时监控一目了然。底线登记与工作票安全措施需要进行堆栈闭锁，防止同一设备系统进行不同工作任务时，因工期工种不同、结票押票试运冲突而造成误送电。

(7)配置“黑厘子”功能，实现查阅、记录操作票，对操作过程中的录音、影像资料进行存储，分类存档，保证数据可存储1年，方便事故追忆，及检查操作质量，杜绝弄虚作假。同时对运行操作数据进行“大数据”分析，全面优化运行操作方法，及时发现设备存在缺陷，为设备点检定修提供健康情况“诊断书”，实现智能化、前沿性管理。

4结论与展望

新型防误操作综合系统电子操作票务系统将全面代替原有纸板操作票运行，按照2017年A4纸实际使用统计每月约30包，每年360包，一包重量在2.18公斤计算，年可节省A4纸张784.8公斤，为绿色环保节约工作作出贡献。

新型电气防误操作综合系统在全面实现既定基本功能的基础上，还将进一步深入大数据分析、专家智能的优化应用，在保证安全和正常使用功能的前提下精简集成，研发一套集五防识别、操作票执行、影像存储、实时上传、精准定位、对讲通讯、在线动静态检查的综合操作系统，全面实现电气操作本质安全。

参考文献

[1]罗逍.面向正面碰撞工况的碰撞预判系统关键技术研究[D].清华大学,2016.

作者简介：仝勇军（1986-），男，山西，本科，电力工程师，技师，国家注册安全工程师。研究方向：火力发电厂相关.