高压输电线路检修临时安全措施实时管控平台设计

王身丽 严利雄 付 裕 王伟东 姚 俊

（湖北省超能电力有限责任公司，湖北武汉430050）

0 引言

本文主要对高压输电线路检修安全措施进行研究，通过搭建系统平台来规范高压输电线路安全检修施工。影响高压输电线路检修安全的因素主要有接地线、封网绳有无带出，安装临时接地线、封网绳的操作顺序，在检修过程中是否挂接地线、封网绳，检修完成后是否取下接地线、封网绳，合闸前检测接地线、封网绳是否都取下。

1 规范高压输电线路检修施工的研究对象和关键技术

（1）研究临时安全措施正常工作状态的有效识别和判定方法，搭建系统平台。通过系统平台，如何有效识别和判定运维人员所携带的接地线的挂接和拆除顺序是否正确，接地线是否漏挂和漏拆，接地线挂接的位置是否正确。

（2）研究临时安全措施异常工作状态的识别判定和预警方法，搭建系统平台。如果挂接顺序错误、漏挂或者漏拆、接地线挂接位置错误，如何通过系统平台发出预警信号，及时提醒调度系统。

（3）研究临时安全措施的精准定位信息和技术，搭建系统平台。需要在系统中明确接地线挂接位置精准定位的相关参数和信息，包括三维坐标、地形地貌等核心数据。

（4）开发临时安全措施管控前端设备。硬件部分（前端设备）要具备集成的管控功能、自我定位功能和应急报警功能。一是通过有效的管控措施，实现对接地线的编码闭环，确保领用、挂接、拆除和归还等按照严格规范的工作流程进行，实现管理闭环；二是装置本身应具备位置判断功能，一旦发现某一编号装置使用位置错误，发出警告提示；三是在功能上，装置要具备工作状态检测功能，避免通信模块、电源等故障导致误报。

（5）基于临时安全措施管控系统和设备，与运维人员实现远程通信，实现运维人员远程管理、实时操控和预警功能。

2 平台核心框架结构

系统平台框架图如图1所示，该图展示了系统的整体构架。

3 系统平台搭建

3.1 平台组成

系统应由地理信息系统、短信预警系统、后台管理系统、终端设备组成，并能通过本地或远程通信方式实现与现有的网络互联和信息共享。

图1 系统平台框架图

3.2 规范临时接地线、封网绳安装顺序

挂临时接地线必须先挂接接地端，后接导体端（拆的顺序与此相反）；装、拆临时接地线应使用绝缘棒或戴绝缘手套。同杆架设的多层电力线路装设临时接地线时，应先装低压，后装高压；先装下层，后装上层；先装“地”，后装“火”。

3.3 施工过程应急措施

当巡检工人在作业中由于身体原因或自然原因（比如大风）遇到危险时，需要立即救援，可以通过终端立即实现SOS报警。同时，终端设备每移动5～10 m会记录其位置坐标，并立即上传至后台服务器，在紧急情况下，搜救队可以根据路线记录对巡检人员进行搜救。

对于生成的GPS坐标需要注意以下问题：测绘局出于国家安全的原因，用法律的形式对所有在国内发行的地图类产品加了强制性规范，要求所有地图类产品都必须使用国家测绘局的一种加偏移的算法，对地图的真实坐标进行加偏移处理，之后才可能通过审批准许上市。因此，国内所有官方及商用地图的坐标都是偏移的，这种偏移属于非线性的，偏移量在300～500 m不等，偏移方向也不一定。这种加过偏移的地图坐标就是所谓“火星坐标”，所以必须对该坐标进行纠偏处理。

关于具体代码算法，现有地图SDK通常增加参数就可以了，百度SDK纠偏函数在CoordinateConverter中，可以参见百度地图开发SDK。

3.4 防止漏挂、漏取临时接地线

临时接地线漏挂、漏取对巡线人员安全和电力系统会造成灾难性影响，通过终端监测设备实现操作任务执行中临时接地线状态的在线传输及跟踪监控，可以达到防止接地线漏挂、漏拆的目的。临时安全措施管控系统可以实时记录状态数据并进行汇总。

当巡检人员挂接地线时，双击按键表示设备已经挂上，并将数据传至后台。当现场检修完毕，运行人员根据操作任务拆除临时接地线后，在防误主机上可以实时监控到现场的接地线被取走。当运行人员将临时接地线正确放置回位，检测闭锁机构检测到接地线后，系统将信息实时汇报给地线管理器主机，地线管理器主机再汇报给服务器，在防误主机上就可以实时监控到现场的临时接地线已经正确归位。在操作人员现场操作的过程中，防误主机界面可以实时跟踪现场接地线的使用状态，清晰明确地显示现场接地线的变位情况和任务的执行情况。在合闸前，系统统一检查接地线和封网绳的挂接情况。

3.5 巡检人员安全操作和安全意识培训及制度

输电线路安全巡检不仅需要通过设备和系统来管理，更需要巡检人员注意安全细节，学习安全知识，主动提升自我安全意识。

后台管理人员建立了安全知识库，上传安全知识资料，为方便用户学习和搜索，对知识库进行了分类，分为安全巡检操作流程知识、安全作业知识、安全防范、团队协作等。原则上，为了加深巡检人员对安全知识的了解，需要对每次学习的知识进行考核，因此系统应当增加考核功能，考核的主要目的是了解学员对安全知识的掌握情况，以及对安全知识加以巩固。

安全知识应当理论与实践相结合，在学习安全知识的同时，也应该有安全知识讲座，通过经验丰富的人教授新员工安全知识和方法。系统应该设置主讲人，并提供主讲人的详细资料和经历，主讲时间，每次安全知识讲座的内容、参会人员及人数、地点等信息。

3.6 巡检设备维护保养管理

巡检设备优劣和质量也是巡检安全的一个重要屏障，为提高设备巡检与检修质量，实现设备长周期稳定运行，平台应该对巡检设备进行管理。

管理内容：设备所属部门、对应责任人、用途描述、设备维护周期、设备详情。

4 硬件终端设计

4.1 复合定位系统：GPS全球定位+北斗定位、极速定位

（1）GPS全球定位系统+北斗定位：当GPS卫星信号出现盲区或不稳定时，自动切换到北斗定位，双星互补。

（2）精准极速定位：十六核精准极速定位，与百度地图、谷歌地图在数据、技术、地图支持等多方面展开深度合作，定位精准度比普通定位提高200%，误差仅在1～10 m之间；定位速度快，实时定位，如遇信号弱区会自动启动双定位系统切换，快速计算当前地理位置。

4.2 工作周期

配备的2 200 mA锂电池能保障在设备全功率运转的情况下，续航时间长达15天以上。

5 平台网络、安全配置部署基本要求及概要

根据用户的需求，有两种可选的组网方案：一是集群服务器托管于IDC机房，客户端通过无线网络连接互联网，访问服务器，这种方案的特点是实施简单；二是采用阿里云ECS服务器。

方案二优点如下：

（1）稳定性指标：云盘数据可靠性不低于99.999%；自动宕机迁移、数据备份和回滚系统性能报警。

（2）安全：防DDoS系统、安全组规则保护；对云服务器的磁盘数据生成快照，用户可以使用快照回滚、恢复以往磁盘数据，加强数据安全；多用户隔离；防密码破解。

（3）弹性：10 min内可启动或释放百台云服务器；5 min内停机升级CPU和内存；在线不停机升级带宽。

（4）高性能：随机IOPS 1.2万、300 MB/s本地SSD盘性能；多线BGP骨干网络接入；高性价比，节约成本。

（5）硬件与宽带需求：建设系统的硬件要求单台服务器支持5 000用户并发，服务器硬件配置有最低要求，可以通过云服务器特有的弹性扩容来增强服务器，增加服务器支持的用户数。推荐服务器配置如下：CPU在4核以上，内存在16G以上，硬盘在300G以上，带宽在10M以上。

6 结语

高压输电线路检修临时安全措施实时管控平台为电力线路运行管理引入了一个全新的概念，有效满足了线路巡检工作快速、高效、及时的要求，将线路巡检管理水平提高到了一个新的层次，实现了巡检工作的电子化、信息化和智能化，从而最终能保证电力系统高效率、低故障率地安全稳定运行。

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