电气安全操作智能管控系统

1. 开发背景

1.1. 研究背景

发电厂电气操作是一项比较复杂的工作,既有一次回路的操作,也有二次回路的操作,操作项目繁多,稍有疏忽,就会造成事故,危及人身和设备安全,影响电力系统的正常生产工作,甚至会造成系统瓦解的重大电网事故。因此电气操作的规范性和正确性已成为确保机组和电网安全稳定运行的重要基础之一。

目前发电厂对于6kV及以上高压电气设备“五防”功能相对较全面。升压站电气设备,因考虑误操作对电网的影响较大,所以有专用的防误闭锁装置。对防止误操作起到了很大的作用。但对于“五防”中的一项,防止误入带电间隔,都没有很好的解决。同时,380V以下低压电气设备,因设备多,种类繁多,成本高等因素。因没有有效的防止误操作的措施,只能靠制度和运行人员的精心操作来防止。但这种方式存在侥幸,一旦运行人员精力不集中,走错间隔或误拉刀闸,就会引起严重后果,这种例子并不鲜见。所以“人防”不如“技防”。

对于目前电气操作中存在的:操作执行程序不规范、可能走错设备位置(间隔)、漏项操作、跳项操作、连续打钩操作等不安全因素,还没有有效的物理技术管控手段,完全依靠制度的约束力和操作人员的主观意识去执行,操作的安全性存在较大隐患。

针对这种状况,我公司根据电气防误操作由“人防”变为“技防”的核心理念,创新思维,通过对电气操作防误措施的研究,对电气操作过程进行改进,确定电气操作过程中的关键点,利用先进数字化信息和视频监控技术,进行了电气防误操作智能管控系统的研究与应用,利用二维码防误、逻辑闭锁防误、实时声音、图像监控防误三重防误功能来避免恶性电气误操作事故的发生,在电气操作安全上实现了本质性的进步。

1.2. 项目涉及领域及研究现状

电气操作中的一点疏漏就有可能造成较大的安全事故且没有挽回余地,随着先进的科技进步不断地应用于现场生产,电力行业防止电气误操作已有相当完善的制度和措施,目前,在电气操作安全上,主要技术手段是依靠电气回路闭锁和机械闭锁(微机五防装置)来进行防护,能够在很大程度上避免五类恶性电气误操作事故。但是人为因素的不可控性仍然是电气防误操作比较薄弱的环节,每个人的认知程度、技能水平和身心因素等都是不可控的,操作执行不规范,操作时走错位置、漏项、跳项操作等不能从根本上杜绝。目前电气操作存在的一些不安全情况:

  1. 走错设备位置、间隔

    目前一般一个集控室担负着两台机组的控制运行,操作时有可能出现操作#1机组XX系统A设备,结果去了#2机组XX系统A设备,由于这两个设备名称、编号信息就是一个数字(#1或#2)的区别,其它都一样,操作人员就很有可能走错位置而造成误操作。目前因走错位置引起的电气的误操作时有发生,轻者误停设备或者误破坏备用,重者会造成严重的人身伤害和设备损坏,给企业带来巨大的损失。

  2. 漏项、跳项操作

    当前电气操作的组织措施就是操作人员手持纸质操作票去执行,操作项目少则几十项,多则上百项,而且有的一条操作项目会占用两行,这种状况易造成人员漏项操作而不易发现;同时,有的电气操作涉及几个操作地点,操作人员有可能自作聪明会选择将同一地点的操作项目一并操作完,出现跳项的违章操作,这些情况给操作安全埋下较大隐患。

  3. 不规范操作

    电气操作的规范性和正确性是保证安全的基础。目前的操作过程没有实时过程监督手段,不能进行过程监督,操作执行如唱票、复诵等难免会出现不规范的情况,一般操作也只能通过对操作票的票面执行情况进行检查,确认其是否规范,无法实现实时过程监督,人员易出现违章现象。一个违章可能不会有什么后果,但是几个违章巧合的碰在一起,事故就有可能不可避免的出现了。所以对电气操作进行过程监督而不是结果检查尤为重要,能确保人员遵章规范操作。

    各种不安全因素造成的误操作可以看一下下面的统计数据(来自中国电力出版社 《电气误操作事故100例及原因分析》):

     

          由以上统计可以看出:走错间隔占13% + 跳项、漏项占11% + 不规范操作占47%(野蛮13% +擅自更改工作范围2% +擅自解锁11% +单人或无票操作21%),这三项加起来就占到误操作事故的70% ,数据相当的惊人。由此可见,                                                                              要想从根本上解决目前电气操作中存在的操作不规范、可能走错设备位置(间隔),以及漏项操作、跳项操作等弊端,是一个非常重要和迫不及待的工作。

2. 设计思想

银华信息具有十年以上发电企业信息系统的开发经验,结合公司在电厂两票业务方面的推广应用,经过充分的调研分析,运用电子信息技术手段规范电厂电气操作,开创了电气操作执行过程智能化管控的先河,将安全生产中最不可控的人员因素降到最低,有效防止了误操作,在电气操作安全上实现了本质性进步,为创建本质安全型企业的打下了良好基础。该产品利用二维码技术、电子通讯和视频采集技术将逻辑防误、数据存储等功能有机的融合为一体,践行了防止误操作中“人防”变为“技防”的核心理念。

 

 

 

3. 系统架构