变电站智能安全标示牌管理系统的实现

王健

摘 要：安全是电网生产工作的首要目标。在电网生产工作中，安全标示牌对运维人员和检修人员提供了明显标志。文章分析了目前安全标示牌管理上存在的不足，介绍了变电站智能安全标示牌管理系统，阐述了变电站智能安全标示牌管理系统的系统结构、实现方法及在具体工作中的应用，指出变电站智能安全标示牌管理系统能提高安全标示牌管理的效率，给电网安全生产工作的正常进行提供保障。

关键词：智能化；安全标示牌；管理系统

中图分类号：TM63 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）20-0185-02

Abstract： Safety is the primary goal of power grid production. In the work of power grid production， safety signs provide clear signs for operators and maintenance personnel. This paper analyzes the shortcomings in the management of safety signs at present， introduces the intelligent safety sign management system of substation， and expounds the system structure， realization method and application in the concrete work of the intelligent safety sign management system of substation. It is pointed out that the intelligent safety sign management system of substation can improve the efficiency of safety sign management and provide guarantee for the normal operation of power grid safety production.

Keywords： intelligent； safety sign； management system

1 概述

變电站是智能电网“电力流、信息流、业务流”汇聚的焦点，在电网中具有关键地位。为了保证电网的安全稳定运行，需要对变电站内设备进行检修工作。为了保证检修工作的安全进行，安全工作规程规定了保证安全的技术措施[1]，包括：停电、验电、接地、悬挂标示牌和装设遮拦（围栏）。

在技术措施中，悬挂标示牌可以给工作现场的作业人员提供明显标志，使其认识到工作的危险性，增加工作注意力，保证现场施工作业的安全进行，防止出现人身及设备安全事故。

安全标示牌的有效管理是保证安全技术措施完善的前提和保障。安全标示牌的存放分以下两种情况：

（1）平时存放于安全标示牌柜内，有检修工作时放置于工作现场的安全标示牌，如“在此工作”等。

（2）长年悬挂于电网设备上的安全标示牌，如变压器爬梯上的“禁止攀登，高压危险”等。

目前，变电站内安全标示牌的管理仍处于较为粗放的状态，存在以下问题：

（1）在领取和归还安全标示牌时，不统计标示牌数目。变电站内的大型检修工作需要的安全标示牌数目较多且工作时间跨度较长，工作中可能存在安全标示牌丢失。在工作现场安全标示牌多且杂乱的情况下，运维人员很难及时了解安全标示牌丢失的情况。

（2）各类安全标示牌在长年累月的使用中可能发生损坏现象，导致某一类安全标示牌数目不够。

（3）长年放置于室外的安全标示牌一般通过简单的悬挂方式固定于设备上，容易被误碰或因自然因素掉落，失去其警示作用。

针对上述问题，本文设计了变电站智能安全标示牌管理系统。该系统采用信息管理软件，统计领取和归还安全标示牌的人员、时间、数目，实时更新安全标示牌状态，实现全程数字化的闭环管理，改变了传统的人工管理效率低、易出错的管理方式，提高了电网检修工作的安全水平。

2 系统结构

变电站智能安全标示牌管理系统由智能安全标示牌柜和变电站主机组成。

2.1 智能安全标示牌柜

智能安全标示牌柜由柜体、员工卡识别装置、标志牌识别装置组成。

员工卡识别装置的功能包括：

（1）扫描运维人员的员工卡，识别领取或归还安全标示牌的运维人员，将信息上传至变电站主机。

（2）打开和关闭柜体上的电子锁。

标示牌识别装置的功能是扫描安全标示牌，将领取或归还的安全标示牌信息上传至变电站主机，从而确定安全标示牌的状态。

2.2 变电站主机

变电站主机上安装有变电站智能安全标示牌管理系统的信息管理软件。该信息管理软件功能包括：

（1）识别员工卡识别装置上传的信息。

（2）根据标示牌识别装置上传的信息，实时改变安全标示牌的状态，生成安全标示牌领取和归还日志。其中，安全标示牌的状态包括领取、归还和损坏三种。长期放置于设备区的安全标示牌状态为领取。

（3）利用安全标示牌领取和归还日志，检查站内安全标示牌数目是否完整。

3 系统实现

3.1 智能安全标示牌柜

3.1.1 员工卡识别装置

员工卡识别装置由光源、光学透镜、扫描模组、模数转化电路、GRPS模块、锂电池、无线通信模块组成。各元件功能如下：

（1）扫描模组：将光信号转换成电信号。

（2）模数转化电路：将光信号转换成电信号。

（3）GRPS模块：完成识别装置与变电站主机之间的通信。

（4）锂电池：为员工卡识别装置提供电源。

（5）无线通信模块：控制安全标示牌柜体上的电子锁。

员工卡识别装置利用扫描模组中的光电元件将检测到的光信号转换成电信号，再将电信号通过模数转换电路转化为数字信号。GRPS模块将数字信号传输至变电站主机。当变电站主机中的信息管理软件识别成功后，发出电脉冲，通过GRPS模块将电脉冲传至装置内的无线模块，打开柜体上的电子锁。

3.1.2 标示牌识别装置

标示牌识别装置由光源、光学透镜、扫描模组、模數转化电路、GRPS模块、按钮、锂电池组成。各元件功能如下：

（1）扫描模组：将光信号转换成电信号。

（2）模数转化电路：将光信号转换成电信号。

（3）GRPS模块：完成标示牌识别装置与变电站主机之间的通信，上传当前安全标示牌的状态。

（4）按钮：切换当前安全标示牌的状态。

（5）锂电池：为员工卡识别装置提供电源。

需要注意的是，为了标示牌识别装置可以运行，需要对站内的安全标示牌编码。一般同一类安全标示牌生成同一个二维码，粘贴于安全标示牌背面。

标示牌识别装置与员工卡识别装置工作原理大致相同。不同之处在于GRPS模块只上传标示牌的领取或归还信息，不接收变电站主机的信息。

3.2 变电站主机

变电站主机由系统服务器和系统信息管理软件组成。系统服务器接入移动GPRS APN专网，对员工卡识别装置和柜体上的电子锁进行控制。

系统信息管理软件不仅具有实时接收、显示并记录标示牌领取或归还状态的功能，还具有检查工作中使用的安全标示牌是否完全归还的功能。

4 系统应用

本节介绍变电站智能安全标示牌管理系统在实际工作中的应用流程。具体应用流程包括：安全标示牌的领取、归还和检查。

4.1 安全标示牌的领取

在检修工作前一天，检修单位将变电站第一种工作票发送至运维单位，运维人员审核无误后，按照工作票上的安全措施进行布置。布置安全措施时需要领取安全标示牌。

在领取安全标示牌时，运维人员打开员工卡识别装置，扫描员工卡。变电站主机识别员工信息无误后，打开柜体电子锁。

运维人员打开标示牌识别装置，按下装置上的领取按钮，然后扫描领取的安全标示牌二维码。

扫描安全标示牌二维码的同时，标示牌识别装置将领取的安全标示牌信息上传至变电站主机。变电站主机自动生成领取日志，同时将领取的安全标示牌标记为领取状态。领取日志包括领取人、领取时间、领取的安全标示牌。其中，领取人为扫描员工卡的运维人员；领取时间为运维人员扫描员工卡的时间。

领取完毕后，运维人员关上柜门，关闭标示牌识别装置和员工卡识别装置。在关闭员工卡识别装置时，电子锁自动闭合。

4.2 安全标示牌的归还

安全标识牌的归还流程与领取流程大致相同。不同之处在于，归还时需要按下标示牌识别装置上的归还按钮。

归还安全标示牌后，变电站主机将归还的安全标示牌标记为归还状态，同时自动生成归还日志。归还日志同领取日志内容相同。

4.3 安全标示牌的检查

在对变电站的日常巡视维护中，可以根据当前安全标示牌的状态检查装设于室外的安全标示牌是否存在。

在检修工作结束后，运维人员需要检查安全标示牌数量是否完整。打开变电站主机内信息管理软件中的检查功能。系统软件将根据领取日志和归还日志自动检查安全标示牌的状态。如有安全标示牌仍然为领取状态，则需要运维人员去检修工作现场寻找安全标示牌。

当安全标示牌损坏时，可以在变电站主机内信息管理软件中，人工设置安全标示牌状态为损坏状态。

5 结束语

通过本文的描述，可以看出：安全标示牌从领取到归还的过程都有据可查。使用变电站智能安全标示牌管理系统可有效防止安全标示牌的丢失，提高安全标示牌的管理效率，给电网安全生产工作的正常进行提供保障。

参考文献：

[1]张雷，陆懋德，等.国家电网公司电力安全工作规程变电部分[M].北京：中国电力出版社，2013：24-25.

[2]张静.关于变电运行设备的维护技术的分析[J].科技创新与应用，2012（33）：172