变电站作业管控的远程许可系统研究与应用

范承志，李震，庄杰

上海欣能信息科技发展有限公司，上海，200025

0 引言

社会的发展离不开电能的供给，变电站的数量也随之剧增，建造更多智能变电站已然成为发展趋势。与常规变电站相比，智能变电站的运行特点是智能化、高效化以及信息化，并且对于变电站运行维护提出了较高的技术要求[1]。

工作许可在变电站作业管控中，是必不可少的工作流程。在此之中，工作许可人是至关重要的角色，从一份变电站工作票的接收到全部工作内容结束，工作许可人需要全程把控现场的工作安全。变电站包含设备的类型和数量众多，需要进行定期和不定期的运行维护、检修和设备更换；电力负荷的快速增长，很多变电站需要进行改扩建，因此变电站涉及较多的施工作业[2]。而在日常作业中，很大一部分作业是低危险级别的，如变电站清扫等，工作人员仅在变电站外围进行作业，还有部分作业可通过控制工作人员活动范围从而得以控制。电力系统提高经济效益的主要途径之一，就是大幅度减少从业人员。减人的措施靠管理上的现代化和生产上的技术进步[3]。

为了解决工作许可人人手紧缺的问题，需要通过科技手段解决该矛盾。人脸识别是当今的热门应用领域和研发方向，在安防、金融、公共服务等领域具有十分广泛的应用[4]。本文根据现在的工作许可流程，结合生物识别技术及边缘计算等技术，对现有变电站进行改进，配合各种远程遥控技术，以信息采集、远程控制等功能为基础，可实现一套远程许可授权的系统，达到用自动化技术手段代替工作许可人现场授权的目的，并且可保障现场作业的安全。

1 系统总体设计

电力作业中，工作许可人的岗位职责有以下几点：

（1）负责对工作票上的安全措施进行仔细检查，确保其无遗漏、无错失，且符合现场条件；

（2）对工作现场进行严格检查，保证现场安全措施落实到位，如出现缺失需立即进行补充；

（3）关闭电源后对检修设备进行测试，确保设备处于断电状态；

（4）在对工作票中事项出现疑问时应积极向签发部门进行了解，并进行详细补充，防止出现意外事故。

由此可见，工作许可人在作业中的安全至关重要。远程许可系统可以通过科技手段，让许可人不在现场也能完成作业许可的功能，图1为远程许可系统开始任务的许可流程。

在结束任务时，远程许可系统同样有工作许可人的岗位职责，通过完成业务流程，完成作业后安全检查的目的。远程许可系统结束任务流程，如图2所示。

2 站端系统说明

为了完成远程许可系统，需要对现有变电站进行改造，增加远程许可设备，每个电站内需安装，站端相关设备结构图如图3所示。

2.1 站端设备要求

站端结合站内辅控、技防等已有系统，增配适当的电控、视频及终端设备，以满足远程许可各项工作要求[5]。

（1）在大门或主要站房门口配置带有人脸识别、身份证识别、工作识别等多重身份识别的智能门禁，结合远程应用，实现远程站房许可准入。设计上充分考虑户外防护等级要求，做好防偷盗、防损坏措施，设备能够易于维护。

（2）对变电站大门或主要门房锁具进行电动锁或智能锁改造，通过智能门禁实现授权开门。

（3）配置专门用于车牌识别的摄像机，对进站车辆进行识别比对。其他场地摄像机可充分利用原有安防及生产监控摄像机。

（4）配置专门用于人脸识别的摄像机，对进站所有人员进行人脸识别和资质审核。

（5）对在场所有人员进行人数识别判断是否与工单相符。如不相符则产生相应告警。

（6）站端配置远程许可终端，对门禁、摄像机等设备进行管理、调配和控制，支持人脸、车牌识别功能。与站端辅控、技防等系统进行信息交互，实现技防撤布防、异常告警等功能。采用统一、标准的通信协议与供服系统进行通信，结合远程应用，完成远程许可各项工作[6]。

2.2 站端设备应用

（1）信息采集。通过智能门禁、专用摄像头等设备获取建站人员证件信息、车牌信息、人脸图像等；可调用场地摄像头，监视现场情况，进行抓拍记录。

（2）识别功能。对人员、车辆进行识别，结合工作任务，确定进站的合法身份。原则上，人员（车辆）的准入机制依赖的判据不得少于两条。对不在许可范围内的人员（车辆）信息，能够自动识别并告警。

（3）现场告警。依托站内辅控、技防等系统，根据预设模型和研判规则，分析现场异常状态。现场告警信息可实时发送给后台供服系统。

（4）联动功能。与技防系统实现联动。人员正常进站时，可向技防主机发送撤防请求；非法进入时，可向技防主机发送入侵告警。结合远程应用，可实现远程布撤防操作。

3 远程许可终端功能说明

在整套远程许可系统中，远程许可终端可谓整个系统的大脑，对下调度各个远程许可设备，为许可作业进行服务；对上和供服系统交互，接收供服系统下发的业务信息，上传远程许可业务报文。远程许可终端相关功能框图如图4所示。

由图可知，系统中有多种设备组成，各种设备有各自的接口及协议，并且，不同的厂家协议及接口也存在差异。为了完成远程许可的功能，远程许可终端对接了所有的设备完成遥信、遥测、遥控的功能[7]。

远程许可系统中的每个设备，通过远程许可终端的调度，为作业安全服务。工作许可人无需到达作业现场，即可完成工作许可的岗位职责，系统使用的主要流程如下：

（1）工作负责人通过供服系统提供的网页客户端或者手机APP申请任务。

（2）工作许可人对任务进行审核，任务审核通过后，系统将任务信息下发到远程许可终端，终端对数据进行处理后存储到终端内部，其中包含电子工作票信息，其信息与传统工作票信息一致。

（3）工作负责人到达作业现场，通过APP进行进站申请。工作许可人通过进站申请后，远程许可终端将任务相关信息下发至各个远程许可设备。

（4）工作负责人到达作业现场大门的身份认证装置前，通过刷卡加刷人脸进行身份验证。通过身份认证装置的边缘计算功能，将认证结果发送至远程许可终端，终端对认证结果进行审核，上报消息或告警给供服平台。

（5）工作许可人可通过手机APP或客户端，远程审核任务及身份认证信息，通过遥信信息，还可以查看现场认证人员的照片，完成远程许可的工作。

（6）完成审核后，工作许可人可通过APP进行远程遥控，发送远程控制命令，包括远程控制电站大门、远程撤防等。远程许可终端收到遥控信息后，可控制各种远程设备，进行机构运作。

（7）工作人员进站后，车牌识别和人脸识别摄像头工作，抓取现场视频，进行边缘计算，分析现场工作人员及车辆是否为任务车辆，如发现非法的人和车，上报告警至供服。工作许可人即可通过APP和客户端查看告警信息，查看现场图片，可远程把控作业现场安全[8]。

（8）变电站特别是高电压等级的变电站场地很大，有很多扇门防，工作许可人通过APP和客户端，可远程授权和作业相关的门房，控制作业人员的出入，禁止人员进入和任务无关的区域，保障作业安全。

4 结语

现代变电站是电网智能化建设安全、可靠运行的关键，智能监控系统在现代化变电站中所起的作用十分重要，通过视频识别分析这一技术功能，使智能变电站的监控技术更加完善。本文介绍的远程许可系统运用了这种技术功能，实现了工作许可中作业安全监控的功能，达到了节省工作许可人力成本的目的[9-10]。

目前，远程许可系统在很多变电站中已投入使用，包括500kV220kV110kV35kV变电站等，大大节省了国网电力工作许可人的需求压力。该系统投运以来，得到了用户一致好评。除了变电站，该系统也可以应用到开关站、配电站、箱变等配电设施。远程许可系统在客户中不断迭代开发增加功能，为保障作业安全服务。