繼保屏智能聯(lián)鎖及安全措施布置系統(tǒng)的開發(fā)

引言

在變電站繼電保護室內作業(yè)時,如何防止作業(yè)人員,特別是外單位施工人員有意或無意打開非工作范圍的保護屏是運行專業(yè)一直關注的問題。按《中國南方電網有限責任公司電力安全工作規(guī)程》相關規(guī)定,運行人員在許可工作票前需要一次性完成工作需要的安全措施,包括在工作地點涉及的屏位前后需要懸掛"在此工作"標示牌,在工作地點相鄰屏前后需要懸掛"設備運行中"紅布。盡管如此,走錯間隔的事件依然時有發(fā)生。

為此,部分單位試點在保護屏門上設置五防鎖,需要在專用的五防電腦上模擬后才能用五防鑰匙打開對應的保護屏,這樣很好地防止了走錯間隔現(xiàn)象的發(fā)生,但因為需要逐個屏柜打開,多的時候甚至要開幾十面保護屏,當有人作業(yè)中順手將工作地點的保護屏門關閉后,還需要運行人員過來重新打開,大大降低了運行人員許可工作的效率,增加了作業(yè)過程中運行人員的工作量,特別不利于事故事件情況下的設備搶修操作。

為解決以上問題,我們開發(fā)了一套繼保屏智能聯(lián)鎖及安全措施布置系統(tǒng),工作票許可人員只需在該手機APP上操作即可完成工作需要的安全措施布置,并實現(xiàn)保護屏自動聯(lián)鎖。

1系統(tǒng)總體設計思路

1.1系統(tǒng)總體設計思路

工作票許可人員手機APP上選擇繼電保護室內的工作屏位后,點擊"一鍵布置",系統(tǒng)即可完成以下操作:

(1)對工作范圍內的保護屏解除聯(lián)鎖,工作班人員可以自由打開,并通過終端屏幕在屏前顯示"在此工作"標示牌:

(2)對工作范圍外的所有屏位實現(xiàn)聯(lián)鎖,禁止工作班人員擅自打開:

(3)自動識別相鄰屏并通過終端屏幕在屏前顯示"設備運行中"標識牌。

另外,該系統(tǒng)還可具備以下功能:

(1)對多張工作票涉及交叉作業(yè)可自動識別,然后在相應屏位前顯示與工作負責人及工作班成員袖章顏色一致的多個"在此工作"標示牌:

(2)工作范圍外的屏位工作期間如需打開,經許可人許可后可單獨解鎖操作:

(3)操作情況下可在該系統(tǒng)配套的手機APP上選擇"操作模式",緊急情況下可選擇"一鍵解鎖",打開所有保護屏電磁鎖,便于緊急操作。

1.2系統(tǒng)網絡架構設計

系統(tǒng)網絡架構設計如圖1所示,wi-Fi控制開關、終端屏幕與手機通過無線路由器連接組成局域網,與Internet網無連接。

終端屏幕懸掛在各個屏前打印機上,每個終端內固定存儲"設備運行中""在此工作""交叉作業(yè)"等圖片,根據不同工作地點,控制各終端屏幕對應靜態(tài)顯示相應圖片,同時控制每個屏上裝設的電磁鎖,實現(xiàn)智能聯(lián)鎖。電磁鎖與wi-Fi控制開關通過有線連接。

2系統(tǒng)功能的設計與實現(xiàn)

2.1系統(tǒng)軟件功能架構

系統(tǒng)軟件功能架構如圖2所示,管理員擁有用戶管理和屏位管理權限,普通用戶只能開展安措布置及聯(lián)鎖設置,具體功能如下:

(1)用戶管理:實現(xiàn)用戶分級管理,支持用戶增刪及密碼管理功能。

(2)屏位增刪:支持屏位增加或刪除功能,允許增加過道標示。

(3)一鍵布置:對所選屏位(如12P)的相鄰屏(11P和13P)執(zhí)行以下操作:1)12P終端顯示"在此工作"圖片,手機APP上對應屏位(12P)填充綠色:2)12P電磁鎖打開:3)11P和13P終端顯示"設備運行中"圖片,手機APP上對應屏位(llP和l3P)填充紅色:4)llP和13P電磁鎖關閉:5)當l2P旁邊為過道時,則只需在11P終端顯示"設備運行中"圖片:6)當屏位(如12P)已被選為工作地點,再次被選為工作地點且點擊"一鍵布置"后,該屏位(如12P)終端對應顯示"交叉工作"圖片,手機APP上對應屏位(11P和13P)填充上黃下紫色。

(4)在此工作:對選擇的屏位(如12P)執(zhí)行以下操作:1)

12P終端顯示"在此工作"圖片:2)12P電磁鎖打開:3)手機APP上對應屏位(12P)填充綠色。

(5)設備運行中:對選擇的屏位(如11P)執(zhí)行以下操作:1)11P終端顯示"設備運行中"圖片:2)11P電磁鎖關閉:3)手機APP上對應屏位(11P)填充紅色。

(6)交叉作業(yè):對選擇的屏位(如12P)執(zhí)行以下操作:1)12P終端顯示"交叉作業(yè)"圖片:2)12P電磁鎖打開:3)手機APP上對應屏位(12P)填充上黃下紫色。

(7)工作解鎖:對選擇的屏位(如12P)執(zhí)行"打開電磁鎖"操作。

(8)工作聯(lián)鎖:對選擇的屏位(如12P)執(zhí)行"關閉電磁鎖"操作。

(9)操作解鎖:對所有屏位執(zhí)行打開電磁鎖操作。

(10)操作聯(lián)鎖:對所有屏位執(zhí)行關閉電磁鎖操作。

2.2系統(tǒng)軟件功能實現(xiàn)

系統(tǒng)軟件功能基于全新一代的應用平臺FireMonkey實現(xiàn),面向的用戶是變電站現(xiàn)場工作票許可人,以被選屏位的事前狀態(tài)為基礎,用戶根據不同的選擇實現(xiàn)繼電保護屏智能聯(lián)鎖及安全措施布置,以一鍵布置作為主程序,實現(xiàn)主要功能和流程。程序流程圖如圖3所示。

從圖3不難看出,所有功能的選擇執(zhí)行以及各項功能執(zhí)行狀態(tài)的反饋,都需要在主界面上進行。這就要求軟件的設計和編程都必須遵循面向對象的思想和方法,摒棄面向過程語言功能化、結構化的缺點,實現(xiàn)可視化。這就是選擇基于FireMonkey的最終目的,即通過豐富的圖形用戶界面支持以及一個全新的數(shù)據綁定模式,實現(xiàn)軟件功能的可視化。系統(tǒng)軟件界面如圖4所示。

圖4系統(tǒng)軟件界面

3結語

本文介紹了繼保屏智能聯(lián)鎖及安全措施布置系統(tǒng)的開發(fā),通過該系統(tǒng),可以提高工作票許可人布置安全措施的效率,有效防止工作班人員走錯間隔,降低交叉作業(yè)風險。該系統(tǒng)的成功應用,為今后如何應用電腦、手機等工具軟件解決安全生產工作中的問題提供了重要參考。