吳化洪 黃建林

摘 要：操作票是電網(wǎng)倒閘操作的重要制度，微機防誤系統(tǒng)普通操作票模式已無法滿足電網(wǎng)運維有序與無序操作交替混合的應用需求，本文設計了一種快速、高效、穩(wěn)定地混合邏輯操作票，適用于電網(wǎng)運維多種應用場景對不同操作票類型的要求，兼容普通操作票模式，具有很強的通用性，應用效果良好。

關鍵詞：智能鑰匙;操作票;混合邏輯;防誤

中圖分類號：TM774.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0022-02

0 引言

變電站五防從簡單防誤閉鎖裝置到先進微機防誤系統(tǒng)的發(fā)展，減輕了變電站操作與維護人員的負擔，提高了變電運維部門的工作效率，有效減少了變電運維過程中誤操作的發(fā)生，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。智能鑰匙作為微機防誤系統(tǒng)中的操作執(zhí)行終端，是微機防誤系統(tǒng)的重要組成部分，智能鑰匙通過有線或無線方式接受來自微機防誤系統(tǒng)的操作信息或執(zhí)行指令，依據(jù)操作信息或執(zhí)行指令解閉鎖現(xiàn)場鎖具，并通過有線或無線的方式回傳操作記錄信息至微機防誤系統(tǒng)。智能鑰匙能否按操作信息或執(zhí)行指令進行準確地操作和提示，直接影響到智能鑰匙的可靠性，影響到微機防誤系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，乃至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1 操作票現(xiàn)狀

微機防誤系統(tǒng)發(fā)展至今，操作票仍然是變電站倒閘操作的重要制度，從手工填寫到電子票形式，更便于管理。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力企業(yè)的安全生產(chǎn)提出了更高的防誤要求，操作票形式及應用場景也有了新的需求。在電力安全生產(chǎn)過程中，一次設備倒閘操作必須嚴格按操作票的操作順序有序執(zhí)行，而各類門和二次設備的操作有時要求是無序的，還有一些特殊應用場景，比如風電場的檢修作業(yè)，既要求有序操作又要求無序操作。針對這種有序無序交替操作需求，本文提出了一種混合邏輯操作票形式，兼容已有的有序操作票和無序操作票形式，同時滿足有序操作序列與無序操作序列交替混合的形式。

2 混合邏輯操作票的設計與實現(xiàn)

2.1 混合邏輯操作票的設計

操作票以文件的形式保存在智能鑰匙的Flash中，一般包括三個部分內(nèi)容：操作票信息、步驟信息和顯示項，其中操作票信息包括操作票唯一身份識別碼、操作票類型、操作票名稱等;步驟信息包括鎖碼、操作動作、顯示文本偏移地址等;顯示項用于保存字符串的集合。

為了實現(xiàn)有序與無序的混合，在步驟信息中增加依賴步屬性，包括依賴步數(shù)量及依賴步驟號，依賴步驟數(shù)量可以是多個或為0。在操作過程中，某步驟的依賴步驟都已操作或無依賴步驟，該類步驟構(gòu)成無序操作序列;如果后一步驟只有一個依賴步而且依賴前一步驟，則這前后兩步是有序操作，擁有這種關系的多個步驟構(gòu)成一個有序操作序列。

比如，有三個設備A、B、C，C的依賴步驟是A和B，表示只有設備A、B都已完成操作后才允許操作設備C，而設備A、B的依賴數(shù)量為0，表示它們的操作順序是無序的，依賴步驟號用下標表示，如圖1所示。

在智能鑰匙硬件資源有限的情況下，如何快速、高效、穩(wěn)定地實現(xiàn)混合邏輯操作票是本文首先要考慮的關鍵問題。依賴步驟號的數(shù)量沒有限制，所以依賴步驟號采用動態(tài)存儲方式，因此步驟信息的長度不確定，為了快速的檢索操作票文件，增加一個索引表文件;為了高效的獲取依賴步驟的操作狀態(tài)，增加一個狀態(tài)表文件;為了穩(wěn)定的打開并執(zhí)行操作票文件，采用單例模式管理文件指針，單例模式管理文件不僅可以達到節(jié)省資源的目的，而且可以保持文件操作的唯一性，防止多個線程要同時進行文件創(chuàng)建、打開、修改一個文件的操作時產(chǎn)生的混亂問題。

2.2 混合邏輯操作票的實現(xiàn)

混合邏輯操作票的具體實現(xiàn)包括操作初始化及操作票執(zhí)行。

操作初始化包括索引表及狀態(tài)表的建立。為了解決混合邏輯操作票文件檢索繁瑣、低效率問題，通過相同長度的數(shù)據(jù)類型保存每個操作步驟的偏移地址來創(chuàng)建一個索引表，在檢索操作步驟信息時，先根據(jù)步驟號為下載操作票文件取出索引表中的偏移地址，再取操作票文件中的步驟信息，具體的映射關系如圖2所示。

通常情況下，操作票的實現(xiàn)中要判斷某個步驟是否已經(jīng)操作，會遍歷讀取整個操作日志文件，混合邏輯操作票中同樣要判斷依賴步的操作狀態(tài)，因此也會頻繁遍歷整個操作日志文件，為了提高判斷操作的效率，建立一個狀態(tài)表，保存步驟的操作狀態(tài)，以0和1表示未操作和已操作。

操作票執(zhí)行分為當前步、操作步、計劃步，其中，當前步是在未讀碼片時智能鑰匙顯示的步驟，如當前是無鎖碼的提示項，則跳轉(zhuǎn)操作其它步驟后，必須要返回當前步;操作步是讀碼片時智能鑰匙顯示可操作的步驟，首先比較是否當前步已操作，再查找未操作過且依賴步驟全部已操作的步驟，且步驟號靠前的優(yōu)先，接著查找已操作過依賴步驟的步驟，步驟號靠后的優(yōu)先，否則，提示無對應鎖碼值步驟;計劃步是操作完操作步后接下來要顯示的步驟，若當前步?jīng)]操作則顯示當前步，否則如果當前步的下一步是有序操作序列，則顯示下一步，再則顯示未操作過且依賴項全部已操作的步驟，且靠前的步驟優(yōu)先。具體的操作票執(zhí)行流程如圖3所示。

普通操作票模式只需通過設置依賴步驟號的方式來實現(xiàn)，有序操作票第一步驟的依賴項的步驟號設置為0，其余步驟的依賴項的步驟號依次為上一操作步驟號;無序操作票的所有步驟的依賴項的步驟號均為0即可。

需要說明的是，在智能鑰匙有限內(nèi)存資源情況下，為了提高運行效率而增加一個索引表和一個狀態(tài)表，占用的部分內(nèi)存資源，為節(jié)省資源而采用單例模式存儲操作票文件。在運用單例模式過程中，需要防止內(nèi)存泄露的問題，在打開一個文件實例后必須關閉對應的文件實例以釋放相應內(nèi)存。

3 混合邏輯操作票的應用

在某風電場防誤應用場景，當風機處于檢修狀態(tài)時，才可以對低壓室柜門、邏輯門、授權門進行分、合操作，而邏輯門必須在低壓室柜門打開的狀態(tài)下才可進行分、合操作，授權門原則上不要求必須操作。

針對上述應用場景，普通的有序或無序操作票模式無法實現(xiàn)，利用本文提出的混合邏輯操作票模式，可采用設置每一步的依賴步驟方式來實現(xiàn)邏輯門及授權門交替混合的操作票，所有邏輯門的依賴步驟為低壓室柜門，而授權門的依賴步驟為零，低壓室柜門與授權門無依賴步驟而構(gòu)成無序操作，依賴步驟號相同的邏輯門構(gòu)成無序操作，但所有的邏輯門必須在低壓室柜門操作后才可以操作。某風電場混合邏輯操作票如表1所示。

本文提出的混合邏輯操作票模式完全滿足該風電場的防誤應用需求，實現(xiàn)了對風電場風機門設備的安全操作，有效防止了風機設備的誤操作發(fā)生，保障了風電場供電安全，獲得該風電場客戶的一致認可。

國內(nèi)風電設備維護技術實力相對落后、經(jīng)驗不足是導致風電運行不穩(wěn)定、設備故障頻出重要原因，同時國內(nèi)風電裝機數(shù)量的不斷增加，運行時間的增長，未來風電設備運維任務越來越重，風電防誤操作形勢也越來越嚴峻，有必要引入微機防誤管理模式，采用混合邏輯操作票模式實現(xiàn)風電設備的強制性閉鎖管理，保障風電的安全穩(wěn)定運行。

4 結(jié)語

智能鑰匙作為微機防誤系統(tǒng)的智能操作執(zhí)行終端，其操作的方便、可靠與穩(wěn)定直接影響到變電站操作的有效防誤，嚴格地按操作票順序有序執(zhí)行的操作模式已不能滿足業(yè)務多樣性需求?；旌线壿嫴僮髌睂崿F(xiàn)了操作票有序無序的交替混合執(zhí)行，兼容原有的有序操作票和無序操作票，具有很強的通用性，滿足多種應用場景對不同操作票類型的要求。

參考文獻

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