徐 衛(wèi)，陳錦翔，張小輝

(1.海安縣供電公司，江蘇 海安 226600；2.南通市供電公司，江蘇 南通 226006；3.如東縣供電公司，江蘇 如東 226400)

隨著地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，變電站的數(shù)量越來越多，倒閘操作也隨之增多，同時(shí)，隨著“大運(yùn)行”模式的推廣應(yīng)用，尤其是檢修人員參與操作、單人操作，因此對變電倒閘操作安全管理提出了更高的要求。多年來，電力系統(tǒng)在“安規(guī)”、“兩票三制”、防止誤操作、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)等方面做了大量的管理和培訓(xùn)工作，在一定程度上提高了變電倒閘操作人員對規(guī)程條文的理解和遵章操作，以及抵制違章的自覺性。

分析近年來的事故案例發(fā)現(xiàn)，部分變電倒閘操作人員對現(xiàn)場危險(xiǎn)點(diǎn)分析、危險(xiǎn)源辨識和預(yù)控還存在不到位的現(xiàn)象，誤操作事故還時(shí)有發(fā)生；同時(shí)，由于變電站多、操作量大、設(shè)備質(zhì)量良莠不齊、人員素質(zhì)參差不齊，給倒閘操作的安全可控、能控、在控帶來困難。特別是09版“安規(guī)”提出“運(yùn)行管理部門防誤操作裝置專責(zé)人到現(xiàn)場核實(shí)無誤并簽字”的要求，對于幾十個甚至上百個變電站，解鎖批準(zhǔn)人很難按要求履職到位。

研制便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)，可以解決管理者全時(shí)段實(shí)時(shí)對現(xiàn)場倒閘操作、事故處理過程中危險(xiǎn)源點(diǎn)進(jìn)行有效管控的難題；解決單人操作時(shí)的遠(yuǎn)方監(jiān)護(hù)和監(jiān)督的難題；解決常年來防誤解鎖中難以杜絕的不規(guī)范現(xiàn)象，降低相關(guān)誤操作事故發(fā)生的幾率；解決新“安規(guī)”要求運(yùn)行管理部門防誤裝置專責(zé)人在防誤解鎖確認(rèn)執(zhí)行上難以實(shí)現(xiàn)的一大難題；同時(shí)，還能夠有效地解決解鎖批準(zhǔn)人短時(shí)間內(nèi)可以處理幾個變電站解鎖的難題，從而達(dá)到縮短操作時(shí)間的目的。

1 研制內(nèi)容

“便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)”是一個工作在雙工狀態(tài)下的收發(fā)信機(jī)(雙頻電路)。包括無線接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、控制模塊、近電報(bào)警器及人機(jī)界面和電源。

“便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)”有射頻與邏輯音頻電路兩大部分。其中射頻電路包含從天線到接收機(jī)的解調(diào)輸出，與發(fā)射的I/Q調(diào)制到功率放大器輸出和的電路。邏輯音頻包含從接受解調(diào)到接收音頻輸出、發(fā)射話音拾取(送話器電路)到發(fā)射I/Q調(diào)制器及邏輯電路部分的中央處理單元、數(shù)字語音處理及各種存儲電路。

印刷電路板的結(jié)構(gòu)分為邏輯系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)3個部分。在便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)中，這3個部分相互配合，在邏輯控制系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮下，形成便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)的各項(xiàng)功能。雙頻電路通常是增加一些DCS1800的電路，但其中相當(dāng)一部分電路是DCS與WCDMA通道公用的。

“便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)”的研制包含操作端、鑰匙端、管理端、服務(wù)器管理平臺共4個部分。

1.1 操作端

操作端采用高性能的32位工業(yè)級ARM通信處理器，以WindowsMobile6.5嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，系統(tǒng)集成了EVDO的3G無線技術(shù)、內(nèi)置藍(lán)牙2.1技術(shù)、在線維持技術(shù)、遙測技術(shù)、H.264/MPEG4高度壓縮數(shù)字視頻編解碼技術(shù)和VPN安全技術(shù)，提供遠(yuǎn)程、穩(wěn)定、可靠的無線視頻監(jiān)控與命令授權(quán)解析；將通過500萬像素?cái)z像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)利用H.264/MPEG4進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮編碼，通過EVDO網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器建立流媒體傳輸。

服務(wù)器將實(shí)時(shí)存儲視頻，并轉(zhuǎn)發(fā)給授權(quán)的管理端，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控；操作端收到的鑰匙箱鑰匙通過藍(lán)牙方式傳送給鑰匙箱，打開鑰匙箱取出鑰匙，實(shí)現(xiàn)可靠的鑰匙箱管理與可視化的倒閘操作。

1.2 鑰匙端

鑰匙端采用高性能的32位工業(yè)級ARM9通信處理器，以WindowsMobile6.5嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，系統(tǒng)集成了藍(lán)牙2.1技術(shù)、32路鑰匙箱控制電路、用于外掛USB閃存盤的USB接口，16 GB容量的T-Flash接口。鑰匙端接收到鑰匙開鎖指令后，通過32路鑰匙箱控制電路打開指定的鑰匙箱，并對當(dāng)前操作做詳細(xì)記錄。

1.3 管理端

管理端基于WindowsMobile6.5嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為軟件平臺，分操作機(jī)倒閘應(yīng)用軟件與管理機(jī)倒閘應(yīng)用軟件。倒閘應(yīng)用系統(tǒng)軟件負(fù)責(zé)傳遞操作人員控制指令信息給服務(wù)器部分，與服務(wù)器之間建立整個的鑒權(quán)流程，確保操作人員數(shù)據(jù)唯一與安全，并對攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，形成流媒體數(shù)據(jù)傳送給服務(wù)器。管理機(jī)倒閘應(yīng)用軟件接收服務(wù)器端發(fā)送過來的流媒體數(shù)據(jù)，并對RTP數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼、回放，還實(shí)時(shí)地對服務(wù)器反饋過來的其他操作端的控制指令信息作出響應(yīng)。主要包括人機(jī)交互界面模塊、視頻編解碼模塊、流媒體數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和流媒體數(shù)據(jù)接收模塊。

1.4 服務(wù)器管理平臺

服務(wù)器用于整個系統(tǒng)的軟件搭建，轉(zhuǎn)發(fā)、存儲整個系統(tǒng)的操作日志，管理系統(tǒng)中管理人員與操作人員的權(quán)限，操作機(jī)制等。服務(wù)器包含視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，流媒體服務(wù)器，Web服務(wù)器，MySql服務(wù)器，每個服務(wù)器負(fù)責(zé)不同的部分。

視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器負(fù)責(zé)音視頻數(shù)據(jù)的高效轉(zhuǎn)發(fā)。

流媒體服務(wù)器負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的視頻音頻儲存、直播、點(diǎn)播。支持標(biāo)準(zhǔn)的mpeg4/h.264，rtsp流媒體服務(wù)。

Web服務(wù)器負(fù)責(zé)提供遠(yuǎn)程管理功能，具備手持終端授權(quán)管理功能。

MySql服務(wù)器為功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，負(fù)責(zé)文件存儲服務(wù)。

2 管理機(jī)特點(diǎn)

便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)主要是為了實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)端(或無人職守)站點(diǎn)的實(shí)況、數(shù)據(jù)等的異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻語音核查，并及時(shí)進(jìn)行有效控制，使整個系統(tǒng)能夠按照預(yù)設(shè)的方案進(jìn)行有序的運(yùn)行。

該管理機(jī)的功能特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

(1) 監(jiān)控操作便攜式通訊/錄像，遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控；

(2) 操作票的電子信息化；

(3) 第三代視頻監(jiān)控技術(shù)-基于移動互聯(lián)網(wǎng)，手機(jī)終端，與信息系統(tǒng)相結(jié)合的監(jiān)控技術(shù)；

(4) 可以在便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)等信息化操作，隨時(shí)隨地的移動辦公；

(5) 安全操作——近電報(bào)警。

3 工作流程

3.1 解鎖功能流程

當(dāng)操作人員需要進(jìn)行倒閘操作時(shí)，通過操作端登錄服務(wù)器，經(jīng)過系統(tǒng)的鑒權(quán)認(rèn)證成功后，輸入變電所的名稱與鑰匙箱編號，進(jìn)行解鎖命令申請。管理人員通過管理端接收到解鎖申請指令后開啟操作機(jī)的3G視頻監(jiān)控，通過視頻與語音確認(rèn)操作人員身份與鑰匙箱環(huán)境，在合法的情況下，發(fā)送解鎖指令給服務(wù)器與操作人員，操作人員通過接收到的解鎖碼，利用藍(lán)牙方式開啟鑰匙箱，拿出鑰匙，并在管理人員的視頻監(jiān)控下完成倒閘操作。

3.2 監(jiān)控功能流程

當(dāng)操作人員對特定環(huán)境下的操作需要管理人員監(jiān)控時(shí)，通過視頻監(jiān)控申請命令，與當(dāng)前在線授權(quán)的管理者建立視頻連接，實(shí)現(xiàn)管理者對操作者的全程視頻監(jiān)控。

4 “便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)”功效

(1) 視頻監(jiān)控。管理人員通過管理端實(shí)時(shí)遠(yuǎn)方視頻監(jiān)控現(xiàn)場的操作動態(tài)(包括人員狀態(tài)、操作票執(zhí)行、安全工器具使用、危險(xiǎn)源點(diǎn)預(yù)控等)，杜絕違章操作、隨意性解鎖等現(xiàn)象，防止誤操作事故的發(fā)生。

(2) 操作信息的傳輸與存儲。包括視頻、圖像、錄音，對現(xiàn)場操作、許可、搶修、事故處理等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲，便于歷史查詢、分析、研究。

(3) 語音式近電報(bào)警，通過不同電壓等級安全距離的倍量化報(bào)警，能夠有效防止操作人員誤入帶電間隔。

(4) 移動對講，以便隨時(shí)隨地進(jìn)行聯(lián)絡(luò)溝通。

(5) 功能多、體積小、便于攜帶、便于使用，能進(jìn)一步簡化操作人員操作時(shí)所攜帶的工具等。

5 結(jié)論

便攜式可視化倒閘操作管理機(jī)靈活、方便、易操作。集現(xiàn)今“三網(wǎng)”信息軟件集成技術(shù)的長處于一體，多功能合一，輕巧靈活，是一件非常方便、易掌握，具有可轉(zhuǎn)移性的實(shí)用型新裝置。

根據(jù)該管理機(jī)目前試用中的情況，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)維費(fèi)偏高，建議下一步研究如何通過使用內(nèi)網(wǎng)光纖加無線路由的方式來降低運(yùn)維費(fèi)用，從而使該項(xiàng)目得以更好的運(yùn)用和推廣。