国网呼伦贝尔供电公司 段 炼 班晓萌 辽宁拓新电力电子有限公司 刘伟明

地线揭示板在变电站日常维护中有着至关重要的安全警示功能，他是一张记录变电站的地线数量和地线使用状态磁性背板，悬挂在变电站主控室门口进行公示。背板上方分成左右两栏，左栏书写变电站的各个电压等级，右栏空白地线栏放置一列磁标，磁标分别标有对应该电压等级下的地线号。下方是一个空白的状态栏，当地线柜内有地线处于工作状态时，将对应该地线的磁标取下贴在下方状态栏里，并用可擦笔书写挂接位置，将该地线工作状态展示给变电站其他工作人员。地线使用完毕后放回地线，擦掉书写的挂接位置并将磁标放回上面右侧地线栏。该方案在地线频繁取用的时候，难免会出现更新不及时的问题。为加强变电站的地线管理、提高工作效率、确保安全生产，迫切需要一个能针对变电站地线挂接状态提供简单、实用的智能视图显示的系统方案。这个技术方案应适用于有人或无人值守的变电站，实时的将各种地刀、接地点信息显示在地线揭示板上。

1 变电站智能化对地线揭示板的新要求

地线揭示板现状：揭示板的信息需运维人员实时填写或擦掉，维护人员经常在全部停电倒闸操作完成后才进行手动填写，实时性差、工作效率低，同时存在漏填、误填的可能，给倒闸送电埋下安全隐患。

地线揭示板存在问题：接地线取出和放回无法实时跟踪管理，存在随意取还、不更新揭示板的现象；主控室无法实时获知地线是否已挂接到正确位置；主控室无法实时获知已挂接的接地线是否拆除；传统揭示板无法配备有效的预拆除提醒机制，易发生误操作；传统揭示板只能记录当前地线状态信息，无法生成工作日志，发生事故时无法进行回溯。

地线揭示板改进的意义：在变电站的倒闸操作中，带接地线误合刀闸是较易发生的非常严重的恶性误操作事件。因此变电站的实际操作中配备了五防防误系统防止误操作的发生，减少人员伤亡和设备损坏等情况的发生。对于传统地线系统，操作过程仍以运维人员的操作做为主控制环节。变电站使用的地线揭示板是运维人员进行倒闸操作的重要参考依据，如不能保证实时可靠的更新，地线揭示板就会变成一把双刃剑，提供错误信息，反而导致事故发生。

2 智能地线揭示板需求分析、技术方案及功能与应用

2.1 智能地线揭示板需求分析

其他厂商的现有设计方案分析：地线揭示板的更新换代已不再具有技术壁垒，很多厂家都提出了自己技术方案，都是在主控室新加一台主机，用一台尺寸（60～70寸）合适的壁挂智能电视替代液晶显示器，挂在墙壁上替代传统的磁面揭示板。智能电视在该类技术方案中只是一个单纯的显示器，用来显示电脑主机的画面。电脑主机通过网线与五防系统通信外，还需再布置一条高清数据线给壁挂电视。成本高昂不说还额外增加了一个设备故障点，且浪费了电视本身的计算能力。

结合实际明确方案需求：实际应用中每一个变电站都有一套自己的五防防误系统，地线揭示板所需数据都可在五防系统的数据库里获取。所以地线揭示板只要与五防系统中保持实时通信就可实时获得需显示数据，将地刀和地线状态准确显示在屏幕上[1]。智能电视直接作为地线揭示板与五防主机保持稳定实时的通讯，没有冗余的设备，更能减少故障发生。本方案将壁挂电视作为地线揭示板与五防机通过网线或无线网桥连接，将五防系统的地线数据传输并显示在揭示板上。

2.2 智能地线揭示板技术方案

硬件组成：整个技术方案主要有由五防防误系统和地线管理系统两个系统组成。其硬件包括五防系统主机、路由器、协调器、地线柜、地线柜锁、智能地线头、接地桩、接地刀状态采集器、壁挂液晶电视、五防主机、五防锁、与后台通信模块等。

图1 五防系统硬件组成

地线状态采集：地线系统采用射频识别技术，为地线柜卡槽和地线桩绑定RFID，即加装一一对应的RFID 卡。智能地线头读取地线桩或地线柜卡槽加装的RFID 卡来获取地线的挂接位置和状态。智能地线头将状态信息通过由路由器、协调器建立的无线ZigBee 无线网络上报给五防系统主机。

地线状态显示：智能电视直接替代传统磁板型地线揭示板。在智能电视里写入智能应用程序，并通过电视自带的无线通讯功能搭建智能电视与五防系统的无线网桥或使用网线进行有线连接。地线揭示板通过网桥去访问五防防误系统，防误主机响应揭示板的请求报文，将地线数据传给智能电视。安装在揭示板上的智能应用程序把从地线系统获取的状态数据进行可视化，将工作人员需要的信息展示在屏幕上。

方案优点：与其他传统方案相比省去了地线揭示板的主机服务器，更无需在揭示板与主机间布置高清视频传输线，因此可将揭示板安装在可移动支架上，能根据需要随时移动揭示板位置。与其他方案相比减少了一个设备故障点，系统更加稳定，成本更低[2]。

2.3 智能地线揭示板的功能与应用

全面展示地线信息准确。比以往手动填写揭示板，电脑自动获取数据将更加准确全面，不用考虑人员的抄送时间。整个界面采用人性化的模板式设计，可根据需求修改配置，使智能电视按需求展示接地位置状态、挂接时间数量等信息；展示信息完全实时。传统地线揭示板都在室外手动操作完地刀地线后再手动修改地线掲示板，因为主控室和地线挂接地点存在物理距离，一定会有不可忽略的延时现象。而在本系统下，地刀地线实时采集接地状态、反应迅速，无需专员维护；电视遥控器即可操作。揭示板程序直接内嵌入电视机，使用电视遥控器即可操作整个揭示板，一键放大显示地刀状态。不需使用鼠标键盘，如采用智能屏电视设备还可直接触摸操作；安装方便快捷。采用无线网络搭建无线网桥、无需布线，既可把智能电视安装在可移动支架上将电视根据实际需要进行移动，也可固定安装某个位置节省空间。安装方式可适应各个变电站的需求，变电站12小时内就可以完成升级改造。

应用效果。本系统在主控室内安装智能电视，与五防主机搭建无线网桥（根据实际可选择有线网线连接）。地线揭示板能实时与五防系统通信，实时获取地线状态、位置并显示在电视上。现场人员只需一个遥控器就能完成对地线揭示板的所有操作，无需系统培训。该系统有效防止运维人员因地线信息获取不及时而引发的带地线误合断路器的恶性误操作事件发生，为变电站日常运维、送电抢修提供技术保障，适用于所有有人或无人值守的变电站。

综上，本系统设计方案，智能电视真正“智能”解决了实时显示地线地刀状态的问题，对比各设备厂商提供的技术方案更具有稳定性，也更加节约成本。操作简洁，仅需遥控器就能操作。该方案实现在主控室即可有效管控地线，实时掌握现场地线状态，且易于操作人员掌握与使用，大大提高工作效率。结合实际测试应用的结果整个系统稳定可靠，为整个变电站的地线状态进行智能化管理提供了强有力技术支持。