方 勇，孔晨华，张建军

(国网兰州供电公司，甘肃 兰州 730050)

0 引言

近年来的电力体制改革中，设备自动化水平在逐年提高，相应的电网运行的管理模式也逐渐趋于集中管控的运维站模式。随着运维站1拖N，集中无人站模式的发展，原有人值班变电站中的安全工器具管理模式已不能适应当前的生产需要[1]。并且在安全工器具的使用、管理、维护、轮换送检试验、借用归还和全寿命管理等环节均不同程度地存在管理瓶颈问题：安全工器具存放冗余，某一些变电站现存放大量的安全工器具，闲置率高，投入资金多[2]；对安全工器具进行定期校验和维护的成本高，运维站管辖的无人变电站距离可以远到30 km以外，定期维护和检查都需要安排车辆和人员到达现场处置[3]，不仅使得工作效率降低，在安全检查质量的完成方面也缺乏有效地监督闭环管理。

为适应当前数字化的电网运行管理模式[4]，本文提出了一种基于全面数字化的“321”安全工器具管理模式，该模式采用程序化、智能化技术管理，即具有人脸识别、自动维护、自动登记工器具借用归还数据、自动判断试验到期、工器具智能解锁自动推送和五防逻辑判别等功能。不仅能够有效解决现场安全工器具管理瓶颈的问题，还大大降低了成本，提高了经济性，采用的数字化新技术更大大提升了安全工器具的管理水平。

1 安全工器具的管理新模式

所谓“321”管理模式，即运维站+应急车辆+变电站，3种安全工器具存放模式。首先，在运维站所在地建设一套全数字智能化安全工器具集中管理系统进行集中归约化管理；其次，在运维车辆中安装车载全工器存放箱；最后，在变电站配电室及户外设备区就地设置安全标示牌[5]、安全围栏网存放处以及登高梯存放架。实现个体防护装备集中管理和按需领取，绝缘工器具集中和车载管理，登高器具、安全围栏网和标识牌等消耗品就地管理和集中备用的“321”管理模式。

2 运维站安全工器具柜智能管理系统

采用了新型智能安全工器具管理柜，它是一种能够实现安全工器具智能化、数字化和规范化全寿命管理的全自动化管理柜[6]。如图1所示，智能安全工器具管理柜由安全工器具存放柜、智能控制终端、人机交互机、温湿度自动控制器和五防闭锁机通信模块组成[7]。

图1 智能安全工器具管理柜

智能安全工器具柜按工器具形状开模设计专用柜格，实现工器具专柜专用。柜内安装温湿度感应器、通风、烘烤和除湿等装置实现工器具自动烘烤维护[8]。

智能安全工器具柜配置在运维站驻地集中管理，程序采用的是常规Windows10系统，其功能有人脸识别、指纹识别、声控识别、逻辑控制、借用归还自动记录并监视工器具状态[9]。还实现了和安全风险管控平台信息交互，自动实现取用、归还、试验预警、临期提醒和过期告警闭锁等功能。

为进一步提高倒闸操作的安全性，将五防闭锁系统与智能安全工器具柜进行数据交换，在五防闭锁管理机上完成操作模拟后，智能工器具柜即可根据操作内容开启解锁推送相应的工器具，使用快捷，提高工作效率[10]。智能工器具管理柜除满足传统的自动除湿、烘烤功能外[11]，还具备工器具状态自动识别、试验日期自动识别、试验到期告警提醒和一键开启解锁到期试验工器具功能。能够建立实施监控的电子台账，能够及时发现安全工器具的损坏、遗失和到期等现象，及时完成维护与完善。

2.1 系统授权管理

智能工具柜管理系统如图2所示，将本运维站有权使用安全工器具的人员进行面部、指纹和声纹采集，形成人员信息库。可设置1名管理员，有权维护软件系统数据，其他人员均为使用人员，无高级权限。当需要取用工器具时，可通过面部识别、指纹和声纹登录系统。系统将使用人的取用时间、个人信息、取用工具名称和数量以及归还情况进行自动记录，并具备全过程拍照录像功能。

图2 智能工器柜授权管理系统

2.2 数字化管理台账

智能安全工器具管理程序实现了与安全风险管控平台数据交互，如图3所示，其具有自动统计工器具的名称数量、试验日期、到期时间和使用状态功能。在人机交互界面下对现存放的工器具状态一目了然，并且具备到期工器具试验提醒告警功能。也可一键开启推送到期工器具信息到运维人员的信息子站，便于快捷正确拿取。

图3 智能工具柜管理台账

智能安全工器具管理程序还具备自动统计各工器具的使用频次、维修记录、损坏状态和烘烤时间等使用状态，如图4所示。在运维人员取用时，程序会自动推送合格且轮换使用的工器具，既确保了使用安全工器具可靠性，又避免了工器具过度使用加速损坏。

图4 历史记录查询

2.3 安全工器具系统自动推送

将智能安全工器具管理柜与五防操作票模拟机通过通信模块进行数据连接。设置操作设备与对应安全工器具的对应逻辑。操作人员在完成操作票模拟后，系统程序即可按操作设备内容自动打开所需要的安全工器具柜门并完成推送，提高了操作人员取用安全工器具的快捷性。

2.4 运维车辆车载安全工器具管理

为进一步完善安全工器具智能管理模式，充分考虑现场需求，最大程度满足运维专业的应急特殊性，对在运维站的工作车辆进行车载安全工器具管理，提高应急处置的高效性。车载安全工器具采用箱式分类和分套存放管理。将各类电压等级的验电器(220 kV、110 kV、35 kV)和操纵杆按套配置存放在1个手提存放箱中；将绝缘手套和绝缘靴存放在1个手提存放箱中；在车辆顶部设置专用的滑轨式行李架，将2个不同类型的存放箱以拼装箱和卡口闭锁的方式装设在货架上，便于应急取用。

车载安全工器具存放箱如图5所示，其满足所辖变电站各电压等级的最低配置要求。存放箱为实物开模，专位专用，方便装卸设计。研制安全工器具智能识别系统，能够通过手机APP 实时接收车载工器具的位置状态、数量、试验到期日期和使用频率等，以便于及时更换状态不良的工器具。车载安全工器具拼装箱主要配置最基础且常用的工器具，具体配置各电压等级的验电器、绝缘手套、绝缘靴和绝缘杆若干套(根据运维站的实际需求设计)，以满足应急和特殊状态下补充使用。

图5 车载安全工器具存放箱

车载安全工器具存放箱最低配置标准满足变电站基本的操作需求，在操作需求不冲突的正常情况下，1套该设备可满足多站使用，降低了经济成本且易于日常维护管理。同时，极大提高应急处置速度，减少到站出票后需分散取出安全工器具，造成应急响应速度降低、响应时间过长的影响。

3 变电站安全工器具管理

无人值守变电站平常是没有运维值班人员的，只是在有工作时才安排人员前往现场。可根据实际工作需求存放非绝缘防护类的安全工器具，主要有安全围栏(网)和标示牌等。此类工器具存放周期长或无需高压试验，可长期在无人值守站留存管理。

3.1 保护室、配电室安全工器具专用存放柜(箱)

设计了一种便于在保护室存放红布幔、“在此工作”标示牌和警戒带等专用存放箱，并配置使用登记簿1本。当二次设备遇有调试等工作时，便于运维人员就近取用，设置二次作业现场安全措施，提高工作效率。

此外，在变电站安装了防止误碰、误开二次设备屏柜门的E 匙通智能锁，并设有“运行设备”、“在此工作”的安全标示牌。正常运行中可靠闭锁屏柜门，并在其柜门把手设置“运行设备”安全标识；遇有检修调试工作，开启屏柜门取出标示牌，背面印有“在此工作”字样，可直接将该安全标识悬挂在工作的保护屏面上，提高工作效率。

3.2 室外单一间隔及设备作业现场安全措施

在作业地点四周装设临时围栏，将作业区域与非作业区域隔离，在出入口设置“从此进出！”标示牌，围栏四周上悬挂适当数量的“止步，高压危险！”标示牌，标示牌面朝向作业区，在作业地点醒目位置设置“在此工作！”标示牌。

4 结束语

本文提出的安全工器具集中管理模式，有效提高了安全工器具使用效率，经过长时间的运行管理统计，新的管理模式降低了工器具60%的投入成本。大大降低了检查、维护和试验的人力及车辆成本，有效提高了管理效率；车载安全工器具箱实现了人与安全工器具同时到达工作现场的特性，在处理简单的应急操作时，便于运维人员即取即还。通过定区域、定位置的量身定制存放位置，保证了对具体设备的保存环境的考虑，使其不会丢失所需的除湿需要；其所具备的身份识别、取用、归还自动检测功能加强了安全工器具的可管理性。智能安全工器具柜实现了安全工器具全寿命智能化、数字化管理，完全摆脱传统的人工统计数量、检查维护、监督借还和统计到期工具等繁杂工作。通过人脸识别技术、智能感应模块结合数据远传及五防系统联动，实现了安全工器具的使用及监督全环节智能管理，节约80%的人力、时间与投入成本。