基于北斗作业现场实时监控系统

基于北斗作业现场实时监控系统

温子荣

广东电网有限责任公司清远供电局变电一所

摘要 目前电网运行虽然已有比较完善的管理制度及技术措施，但管理制度、技术措施存在的落实不到位，导致变电站、输电线路每年仍时有发生人身触电、带电接地、带接地送电恶性事故发生，给国家和人民带来巨大的直接、间接损失。本智能管理系统从技术上创新，在电网设备物理实体与信息系统相对割裂的局面下，对设备状态改变和信息传递这一过程进行关联，进一步防止人身触电、带电接地、带接地送电恶性事故的发生，力争以上的恶性事故不再重演。

关键词 实时 作业现场 监控 文字传输

1、前言

本项目的主要内容是基于北斗系统的短报文通信、北斗定位技术和互联网通信技术，组建一套电网围绕作业现场的设施，进行数据传输及监控演示系统，主要目的是对北斗短报文通信技术进行技术验证和在电网行业的应用可行性认证。

另外，在此基础上，开发出文字传送方案，在不依赖公网情况下，具备远方与后台（指挥中心）的应急通信能力。

2、研制与分析

本项目主要目标是：开发一个原型系统，应用于电力作业现场接地线的监控。目前，后台机与作业现场的接地线并无关联、作业现场与两侧变电站无关联、两个变电站之间也没关系，导致与作业现场相关的变电站可能误向作业现场送电、或作业现场带接地时误送电的恶性误操作。就是通过北斗卫星，将作业现场与后台机关联，相互提醒，达到防止带电接地、或带接地送电的目的。

3、实施

3.1原理

目前，作业现场的接地线，与变电站没有技术上的相互闭锁。

本研究的目的，在于提供一种电力设施现场数据监控方法及设备、电力作业传输系统，利用北斗短报文的现有传输带宽解决了电网信息传输问题，通过基于北斗短报文通信技术建立数据发送回执机制和云数据存储补发机制，可以保障短报文通信的成功率和完整性。概括的说，就是通过北斗卫星，将作业现场与后台机关联，相互提醒，达到防止带电接地、或带接地送电的目的。

3.2实现方法

3.2.1在作业现场，根据调度命令，在作业现场两侧装设地线如图1；

图1 双向传输

后台机就会出现图2，作业现场两侧接地线已装设：

（2）现场作业人员接地

3.2.2将已接地信号，通过北斗卫星信号传送，往两侧变电站1和2发送接地信号；

3.2.3如果作业现场带接地，两侧变电站无法向作业现场送电；

3.2.4记录作业现场接地时间、人员、地点（经纬度），便于日后考核，如图3。

3.3卫星通信

如图3，作业现场向远端发文字信息：

你好（2019-11-26 21:09:54）

我在青塘站发信息（2019-11-26 21:10:56）

远方后台机收到如下：

你好（2019-11-26 21:09:56）

我在青塘站发信息（2019-11-26 21:10:58）

远方后台机向作业现场发信息：

好啊，请等待许可工作命令（2019-11-26 21:14:37）

图3

作业现场收到后台机的信息：

好啊，请等待许可工作命令（2019-11-26 21:14:37）

图11 实时传送

4实施成效

4.1作业现场智能管理系统通过移动端APP实时获取作业现场的安措布置（地刀、接地线）情况，并通过大幕屏集中展示，方便调度端人员对现场的接地情况实时掌握。

4.2对于刀闸、开关、地刀状态信息的获取，可通过如下三种方式的其中之一实现：

4.2.1手工录入：由工作负责人核对地线状态信息后，以人工输入的方式在APP端确认地线信息；

4.2.2设备状态采集装置：对于接地刀闸信息的获取，可通过设备状态采集装置实时采集地刀状态信息，并通过蓝牙传递给APP，作业管理软件自动获取地刀状态信息上传至服务端；

4.2.3站内防误系统上送：站内防误系统主机接收倒闸操作票的信息回传后，由防误系统主机将站内所有地刀（刀闸、开关）的位置信息实时上传至调度端服务器，更新调度端大屏幕显示的设备状态信息；

4.3云服务器通过移动互联网，与各APP、各安措点状态转换链接，收集、共享各安措信息的变化，实时在调度中心（巡维中心）显示。

5.创新性

5.1针对目前后台机和作业现场无关联的漏洞，独创性提出，利用北斗技术，不依赖公网，就能将作业现场与后台进行物理连接，打通最后链接；

5.2不依赖公网，远方后台与作业现场进行文字通信，此举尤其适合于无基站（手机）通信下的互联互通；

5.3即使不是作业，在巡视线路、设备时，可以不依赖基站（手机）进行文字双向通信。

6.成果的直接和间接效益

6.1项目实施后，能最大限度地减少人身触电、带电接地、带接地送电的恶性事故，价值无法估量；

6.2无障碍地实施后台机与作业现场的通信，实现不依赖公网的通信；

7.安全性和覆盖性

本系统利用我国自主研发的北斗通信技术，进行独创性的开发，不经任何网络，完全利用北斗技术进行再开发。

覆盖范围广。北斗卫星短报文信号覆盖中国全境及周边地区，在公网信号覆盖不达的地区也能实现北斗卫星通信；

保密性高。北斗卫星短报文当前也应用于军队，通信难以被截获或破解，具有非常高的安全保密性。

数据安全性高。北斗卫星短报文是中国自主知识产权的卫星通信方式，与使用国外的卫星通信方式相对，具有较高的安全性。

基于北斗电力作业现场实时管理系统将北斗通信功能作为移动公网的通讯补充机制，形成了网络互为备用的通讯机制，完成了从城市到偏远山区通讯信号的全覆盖；将原有输电线路版块中挂接地点位置错误、地线挂接、拆除状态依赖人为主观判断，缺乏技术手段采集的模式升级为依靠技术手段采集，改用技术判断的方式，保障安措的完整性和可靠性；填补作业现场接地线与后台五防无关联空白，防止带电接地或带接地送电的恶性误操作。

8.结语

收集工作票所列安全措施的变化信息，并实时多方共享，做到安措不漏并及时变更、实时显示，防止人身触电、防止带电接地、防止带接地送电，提高安全水平。

作者简介：

姓名：温子荣，性别：男 民族：汉族 出生：1963年3月

籍贯：广东清远市英德市

学历：本科

职称：电力高级工程师，高级技师

研究方向：电力系统的技术开发和应用

从事电力工作38年，具有一定的经验和理论知识，并能将理论和实践结合，研究方向是电力系统的安全和运行。