羅 磊,趙才軍,李 洪,陳 航,方明利
(1.貴州電網有限責任公司 安順供電局,貴州 安順 561000;2.貴州電網有限責任公司 六盤水供電局,貴州 六盤水 553000)
電網系統(tǒng)輸電專業(yè)、變電專業(yè)、配電專業(yè)正實現數字化轉型,一方面依靠大數據、云計算等技術實現電網系統(tǒng)運作的復制和映射,另一方面在管理、流程上提倡精益管理,最終達到消除浪費,進而創(chuàng)造價值的目的[1]。在實際工作中,要秉持“安全第一,預防為主、綜合治理”的原則,重點針對現場工作的人身安全和工作效率,結合物聯網技術發(fā)展數字化電網;以供電可靠性為導向,不斷在故障停電和計劃停電上實現管理精益化、流程簡潔化。
供電可靠性主要涵蓋故障停電和計劃停電兩個方面,其中處理故障停電按照以下環(huán)節(jié)進行拆解:接到故障信息、找到故障點、隔離故障點、非故障區(qū)域開始恢復送電、非故障區(qū)域全部恢復送電、搶修結束、線路全部恢復供電;計劃停電按照以下環(huán)節(jié)進行拆解:設備存在缺陷、計劃安排、工作準備、安全措施布置、恢復送電。計劃停電可控性較強,故障停電偶然性較高,故障停電中多個環(huán)節(jié)對供電可靠性的影響是本文分析的重點,從非故障區(qū)域全部恢復送電到搶修結束可以進行時間和人員的定額管理,可控性較強;從接到故障信息到非故障區(qū)域全部恢復送電的過程中是存在多種影響因素的,如路程遠近、區(qū)域大小、人員技能水平、設備狀態(tài)、線路屬性、客戶報障等,該過程存在偶然性。
現場工作中使用的表單,需要工作人員現場使用碳素筆填寫,在此過程中存在如下問題(如圖1所示)。
圖1 傳統(tǒng)作業(yè)表單存在問題
(1)表單填寫時間長,延長了故障停電時間。
(2)表單設計與實際工作所需填寫數據存在差異,填寫表單時經常出現字數超出或不足,影響工作效率。
(3)人工反復填寫整張表單,浪費人力和物資。
(4)安全措施布置錯誤,被上級退回重新填寫表單,并且使用碳素筆填寫的過程容錯率較低。
(5)工作人員的筆記潦草及對線路設備的名稱慣用性不同,導致調度人員識別筆跡時耗時過長。
(6)因筆跡難以識別,導致反復填寫工作票。
(7)工作人員在現場和系統(tǒng)之間來回奔跑,浪費時間。
以上問題導致現場填寫表單時間過長,導致復電時間過長,客戶平均停電時間延長,降低了配網供電可靠性,客戶滿意度降低,使工作人員身心健康受到影響。
綜上,需要從電網常規(guī)的故障停電工作、計劃停電工作兩個方面對紙質版表單開展研究,在系統(tǒng)和現場之間尋找可改善的流程,以人為本,將紙質版表單固化在系統(tǒng)中,便攜地運用在現場工作中,進而提升工作效率、降低客戶平均停電時間、提高企業(yè)經濟效益。
現有電網管理模式下,電網工作人員在接到故障信息到非故障區(qū)域全部恢復送電的過程中要依照安全第一的原則和遵循企業(yè)的標準制度,按照流程開展作業(yè)表單準備及流程作業(yè),如現場勘察、工作票、操作票、物資清單、工器具清單、安全防控單等,此類表單在每一項故障停電工作中不可或缺。隨著信息化電網的建設,數字化轉型步伐不斷推進,現場工作和系統(tǒng)工作的聯系愈加緊密,現場工作中產生的基礎數據和運行數據需要依托表單聯系系統(tǒng),并基于此類數據開展電網數據分析工作[2]。
由于工作人員在市區(qū)、郊區(qū)、山路、丘陵等地區(qū)作業(yè)時花費的時間各不相同,來回兩個線程的時間成本較高,例如市區(qū)單個線程時間平均為30~40 min,而郊區(qū)、山路的單個線程是市區(qū)的兩倍左右。在兩個線程上減少不必要的時間浪費,是影響接到故障信息到非故障區(qū)域全部恢復送電過程的主要因素。針對以上情況,考慮工作人員現場使用、修改、完善作業(yè)表單的需求,對現場作業(yè)表單應用于現場實際的流程進行分析發(fā)現,減少在工作現場和辦公室之間來回的次數,可以縮減工作時間,進而可以提前恢復送電,從而降低客戶平均停電時間,提高客戶滿意度。
傳統(tǒng)打印機從串口數據連接打印逐步提升為區(qū)域網數據打印,從傳統(tǒng)的線路連接到無線網絡、藍牙數據傳輸打印,傳輸方式的變化,意味著網絡防護要求的提高。基于國家網絡安全建設,供電企業(yè)率先響應網絡安全建設,嚴格審核入網設備的網絡防護功能,要求各企業(yè)要建立嚴密的網絡防護墻,在提高現場工作效率的同時,確保電網系統(tǒng)網絡安全。因此,本裝置設置為可聯網獲取數據,也可以脫機運行,在數據連接上采用加密運行的方式,在終端設備、移動端兩側避免數據被泄露和網絡被攻破。
通過開展電網前期規(guī)劃研究,從配網網架、殘舊線路及設備改造、智能化電網建設等方面加強計劃停電與臨時停電的管理[3]。本研究試圖改進在接到故障信息到非故障區(qū)域全部恢復送電的過程中需要準備的表單打印方式,使電網工作人員的作業(yè)過程更加便捷,效率更高?!熬嫠枷搿碧岢觯焊鶕脩粜枨蠖x企業(yè)的生產價值,按照價值流組織全部生產活動,使要保留下來的、創(chuàng)造價值的各個活動流動起來,讓用戶的需求拉動產品生產。在供電可靠性上,計劃停電和故障停電管控正是基于客戶需求以最小的資源投入創(chuàng)造出盡可能多的價值,為顧客提供新產品和及時的服務。本文針對故障停電時間開展改進措施研究(圖2),主要改善的是故障搶修過程中的作業(yè)表單準備時間,提高從故障現場勘察、故障搶修過程表單準備、故障恢復時的表單張貼便利性和填寫效率,提高工作效率,降低成本,從而幫助企業(yè)創(chuàng)造更大的效益。
圖2 改進措施路線圖
(1)基于大數據的復制和映射功能,將電網系統(tǒng)中需要使用的模板化表單電子化、系統(tǒng)化,將該類表單導入安卓、Apple系統(tǒng)的移動端的App中,形成可供選擇的數字化表單,可供編輯、存儲、刪除、索引、查詢,支持典型表單導入,便于工作人員實時編輯和查看。在數據模塊中可根據歷史表單信息,快速選擇類似工作表單,迅速編輯,盡快完成表單數據填寫。
(2)研制一種輕型便攜式打印機,通過藍牙、無線網、數據線連接等方式連接移動端App,實現工作現場一鍵打印,打印的紙張有A4、A3紙張和支持可張貼的反光膜紙張類打印,便于現場張貼,適用于電網要求的A3、A4紙張承載的作業(yè)表單,同時可以采用多途徑的信號連接傳輸方式,實現迅速打印和反復打印。
(3)研制一種便攜式電源裝置,可支持220 V電源充電和24 V、12 V電源輸出,該電源裝置具備蓄電功能,支持輕型便攜式打印機現場工作至少5 h??梢蚤L時間地支撐現場工作,便于作業(yè)表單的編輯和打印,如隱患通知書、警示標識等。
(4)輕型便攜式電源裝置和移動端App之間的可以支持多種數據傳輸方式,例如無線信號傳輸、數據線串口連接、藍牙信號連接,滿足“一鍵”快速打印的要求??梢詫邮謾C和平板移動裝置,在信號不好的地區(qū)、無數據線連接及應急打印時,可以提供多種方式快速響應,當一種信號傳輸方式出現異常時,還有其他數據傳輸備用。
(5)研制的現場便攜式打印裝置作為數據接收端,在接入電網系統(tǒng)時,采用網絡密鑰加密傳輸的方式,確保通道獨立、數據保密。同時,采用單向數據傳輸的方式,從App到打印裝置數據傳輸單向數據發(fā)送,不接收打印裝置反饋信號和數據,打印裝置接收到正確信息后,設備上的綠色信號燈閃爍則代表數據傳輸成功。同時,移動App與打印裝置之間的數據傳輸以密鑰驗證為準,建立20 min實效性連接通道,表單傳輸至表單打印完畢后,若依舊需要保持數據連接狀態(tài),則每隔20 min需要進行密鑰驗證,確保網絡安全。
(6)現場便攜式打印裝置作為企業(yè)資產列入資產化管理,與工器具臺賬并陳列于干燥、溫度適宜的工器具房實施專業(yè)化管理,按照每半年試驗和網絡安全校驗的方式開展檢驗,同時納入企業(yè)全生命周期管理,從科技成果轉化、采購、入網調試、運行試驗、報廢進行全過程管控。
如圖3所示,多種措施并行可以為電網作業(yè)人員、電網工程承包商、客戶工程及業(yè)擴工程等在發(fā)電端、送電端、配電端及時快速地開展工作,有效服務電網的運行和維護,快速打印隱患通知書和警示標識;可以快速服務于電網故障搶修管理,納入供電可靠性流程管理,降低現場工作人員不必要的等待時間,從而降低客戶平均停電時間,提升工作效率;可以快速影響現場工作要求,基于大數據的表單模板化,可以快速支撐電網工作人員、工程承包商實現現場勘察、圖紙記錄、數據記錄;支撐電網檢驗試驗表單記錄和電網檢驗試驗數據記錄和打印,便于工作人員對試驗數據進行歷史性對比與校驗。
圖3 專業(yè)化服務圖
現場便攜式打印裝置分為軟件部分和硬件部分,一是已導入電網現場工作表單模板和支持再導入其他模板的App,二是支持藍牙、無線網、數據線連接的現場便攜式打印機。區(qū)別于傳統(tǒng)打印機通過驅動連接終端打印A3、A4紙張,現場便攜式打印裝置嵌入電網系統(tǒng)作業(yè)表單模板,采用手機移動端編輯,通過數據連接的方式實現現場實時打印。
(1)本次研究改進表單模板的方式解決電網現場故障停電搶修、隱患通知書、安健環(huán)、工作票、操作票、現場勘察等單據如何快速編輯并打印的問題,區(qū)別于手工填寫表單,更加簡便,便于隨身攜帶;區(qū)別于一般打印機,攜帶電網通用表單模板,實現軟硬件多種信號傳輸和現場手工填寫工作票電子化,縮短甚至消除不必要的等待時間。
(2)本裝置應用于接到故障信息到非故障區(qū)域全部恢復送電過程中的表單編輯和打印,縮短了過程往返時間,消除了不必要的等待時間。
(3)本裝置適用于電網系統(tǒng)、第三方工程承包商、設備廠家等。
(4)本裝置適用于輸電專業(yè)、變電專業(yè)、配電專業(yè),適用于故障停電、計劃停電、現場勘察、現場運維、故障查找、試驗檢修、電網維護等工作。
應用本裝置,故障停電時間可縮短30~60 min,按照45 min(0.75 h)計算,假設全年故障停電140次,變壓器(400 kVA)停電平均每次5臺,每臺變壓器服務400戶,年降低客戶平均停電時間=140×(0.75×400×5)/190 000=1.1 h/戶, 節(jié)約電費1.1×140×5×400/0.85≈36.2萬元。同時,可有效支撐電網數字化建設,提高客戶滿意度,節(jié)省人力和物資。
本文提出的一種適用于電網系統(tǒng)的現場便攜式打印裝置,將不同專業(yè)現場工作的作業(yè)表單和系統(tǒng)整合,通過優(yōu)化流程,使現場作業(yè)表單輸入、打印、更改更加便捷,在一定程度上解決了故障停電、計劃停電流程中的時間浪費問題,保障網絡安全的同時提高了現場工作效率,有效降低了客戶平均停電時間,提高了供電可靠性;同時,聚焦全過程價值,從停電管理、計劃管理過程價值流入手,從精益管理角度對工作流程進行價值判定,建立了一套可推廣和復制專業(yè)管理體系。
隨著電網的數字化轉型,現場作業(yè)表單會不斷發(fā)生變化,本裝置將緊跟電網步伐,實現作業(yè)表單“一鍵更新”,并在后續(xù)實踐中不斷檢驗并持續(xù)改善。