论文部分内容阅读
摘要：临时接地线是电气线路或设备停用检修工作必须的一种安全工具，是保證运行人员人身安全的生命线。装拆接地线的操作是电气操作中危险性较大的操作，一旦发生事故，后果严重。本文主要介绍了通过软硬件结合的方式构建临时接地线实时管理系统的方法，实现临时接电线使用全过程规范化管控，提升电力生产工作安全性，避免由于临时接地线误操作引起的人身、电网事故。
关键字：临时接地线；无线数字地线终端； 数字地线锁；RFID射频通信；临时地线安措及报警实时一览
0 引言
电力系统在进行线路施工和维修时需要投入接地线，实现可靠接地以保障配电设备和施工人员的安全。施工后的接地线安全拆卸对电力系统的安全运行具有至关重要作用。因此，确保拆装接地线的正确性是变电站安全防误系统中的一项重要工作，但在实际工作中，接地线的操作是属于临时性的，需要频繁地挂接地线，由于没有技术管理措施准确地判断接地线是否已脱离电气主设备容易造成遗漏过失，并由此发生误挂、误拆、漏挂、漏拆等现象时有发生，为电力设备及人身安全埋下巨大隐患。因此，通过开展临时接地线实时管理系统的相关研究，对临时接地线实施科学、有效的管理是强化现有工作安全管理水平的有效措施。
1 项目研究内容概述
临时接地线实时管理系统使用无线数字接收机、无线数字通讯中继器，无线数字地线终端在各变电站组建无线数传网络，使用RFID标签实现各个地线锁的唯一数字信息化标示，在接地线上加装无线数字地线终端（其包含RFID标签读写器、无线数传模块），实现每组接地线的唯一数字信息化标示和装接、存放位置的信息实时采集。
2项目原理描述：
临时接地线管理系统是基于RFID技术、无线数传技术、计算机网络技术与信息处理等技术，结合变电站现场实际工作情况的全自动地线实时监测与管理装置。包括无线数字接收器、无线数字通讯中继器、数字地线锁、无线数字地线终端等硬件设备和相应的软件系统。
使用无线数字接收机、无线数字通讯中继器，无线数字地线终端在各变电站组建无线数传网络，使用RFID标签实现各个地线锁的唯一数字信息化标示，在地线上加装无线数字地线终端（其包含RFID标签读写器、无线数传模块），实现每组地线的唯一数字信息化标示和装接、存放位置的信息实时采集。临时接地线实时管理系统拓扑结构如下图所示：
3 项目组成
（1）无线数字地线终端
数字地线所有的附加功能均由无线数字地线终端实现，它承载了地线的数字化及其信息采集、识别与传输功能，主要由RFID标签读写模块、无线数传模块、工作指示灯、干簧开关元件与电源模块以及与地线接地极连接的机壳构成。无线数字地线终端平时处于休眠状态，当无线数字地线终端装入地线锁或拆下时，无线数字地线终端自动结束休眠，工作指示灯以红色闪亮3次，自动识别地线锁RFID编码，确定地线的位置与状态变化，通过无线数传网络与监控工作站交换信息，通讯完毕后从新进入休眠状态，实现数字地线的全自动工作。无线数字地线终端具有防水、防潮、抗干扰、抗跌落、动作可靠等特点。
（2）数字地线锁
数字地线锁对地线安装地点和地线工具柜每格位置的信息数字化，在地线锁内加装由塑料封装的RFID标签将其安装在普通地线桩上和地线工具柜格内，从而实现每个地线安装地点和地线工具柜每格的位置信息唯一性，并实现与无线数字地线终端的对接。
（3）无线数字接收机、无线数字通讯中继器？？？
无线数字接收机的功能是在变电站内构建无线数字通讯网络，覆盖数字地线的使用范围，即地线桩安装地点和地线工具柜的位置，安装在变电站主控室外较开阔位置，使用RS-485通讯与监控工作站连接，实现整个变电站内地线状态的采集与传输。无线数字接收机采用433MHz公用频段，而且此频段的无线通讯未发现对变电站设备有不良影响，壳体采用铸铝防水壳体，具备防水、防潮、抗电磁干扰功能。
无线数字通讯中继器的功能是将无线通讯范围覆盖到变电站内的死角部分。能够自动识别、无延时转发无线数字接收机与无线数据地线终端之间的实时信息传递。有效的保障了无线数字通讯网络的安全可靠运行。
（4）监测工作站
监测工作站由上位机机与软件两部分组成。上位机向下使用RS-485串口连接无线数据接收机，向上通过TCP/IP连接系统服务器，横向通过RS-232或TCP/IP接口与变电站自动化监控装置通讯、调度自动化系统、微机“五防”装置通讯；软件部分，负责硬件部分的控制，自动采集记录、分析处理变电站现场地线、地刀使用状态信息，实现地线、地刀使用状态信息全自动监测管理功能。并且可以给变电站自动化监控装置通讯、调度自动化系统、微机“五防”等装置，提供地线、地刀使用状态信息。
4临时地线管理流程
（1）当工作人员需要领取地线时，首先使用无线数字地线终端读取自己的工牌，读取工牌后，无线数字地线终端会自动把领取人的信息发送给上位机。监控工作站显示工作人员何时准备领取接地线。
（2）接地线被取走，无线数字地线终端发送被取走信息给监控工作站，监控工作站记录地线被取走的领取人及时间。
（3）接地线被安装到接地点时无线数字地线终端读取接地锁信息，发送接地及位置信息给监控工作站，监控工作站显示地线接地的时间及地点。
（4）接地线被拆除后，无线数字地线终端发送接地线拆除信息，监控工作站显示接地线拆除的时间及地点，并提示及时归还接地线。地线归还后，无线数字地线终端发送归还信息给监控工作站。监控工作站提示接地线归还及时间。如接地线已经拆除，但超时未归还，无线数字接收机会发送相应报警信息给相关管理人员，进行检查管理。
5 结语
项目的建立能够强化地线防误操作管理工作的执行力度，在现有管理制度和人工管理的基础上，不对五防系统进行任何改动，不铺设电缆，采用无线识别和无线射频进行读卡和信息传输，强化临时地线安全管控措施，对不符合安全要求的情况进行告警提示。并准确地判断接地线是否已脱离电气主设备，杜绝由此发生误挂、误拆、漏挂、漏拆等情况，使临时接地线真正起到现场安全保障作用。在项目的建设过程中，培养和锻炼了一批素质过硬、技术能力扎实、具有良好奉献精神的专业队伍，为项目进一步深入研究和应用奠定了扎实基础。
关键字：临时接地线；无线数字地线终端； 数字地线锁；RFID射频通信；临时地线安措及报警实时一览
0 引言
电力系统在进行线路施工和维修时需要投入接地线，实现可靠接地以保障配电设备和施工人员的安全。施工后的接地线安全拆卸对电力系统的安全运行具有至关重要作用。因此，确保拆装接地线的正确性是变电站安全防误系统中的一项重要工作，但在实际工作中，接地线的操作是属于临时性的，需要频繁地挂接地线，由于没有技术管理措施准确地判断接地线是否已脱离电气主设备容易造成遗漏过失，并由此发生误挂、误拆、漏挂、漏拆等现象时有发生，为电力设备及人身安全埋下巨大隐患。因此，通过开展临时接地线实时管理系统的相关研究，对临时接地线实施科学、有效的管理是强化现有工作安全管理水平的有效措施。
1 项目研究内容概述
临时接地线实时管理系统使用无线数字接收机、无线数字通讯中继器，无线数字地线终端在各变电站组建无线数传网络，使用RFID标签实现各个地线锁的唯一数字信息化标示，在接地线上加装无线数字地线终端（其包含RFID标签读写器、无线数传模块），实现每组接地线的唯一数字信息化标示和装接、存放位置的信息实时采集。
2项目原理描述：
临时接地线管理系统是基于RFID技术、无线数传技术、计算机网络技术与信息处理等技术，结合变电站现场实际工作情况的全自动地线实时监测与管理装置。包括无线数字接收器、无线数字通讯中继器、数字地线锁、无线数字地线终端等硬件设备和相应的软件系统。
使用无线数字接收机、无线数字通讯中继器，无线数字地线终端在各变电站组建无线数传网络，使用RFID标签实现各个地线锁的唯一数字信息化标示，在地线上加装无线数字地线终端（其包含RFID标签读写器、无线数传模块），实现每组地线的唯一数字信息化标示和装接、存放位置的信息实时采集。临时接地线实时管理系统拓扑结构如下图所示：
3 项目组成
（1）无线数字地线终端
数字地线所有的附加功能均由无线数字地线终端实现，它承载了地线的数字化及其信息采集、识别与传输功能，主要由RFID标签读写模块、无线数传模块、工作指示灯、干簧开关元件与电源模块以及与地线接地极连接的机壳构成。无线数字地线终端平时处于休眠状态，当无线数字地线终端装入地线锁或拆下时，无线数字地线终端自动结束休眠，工作指示灯以红色闪亮3次，自动识别地线锁RFID编码，确定地线的位置与状态变化，通过无线数传网络与监控工作站交换信息，通讯完毕后从新进入休眠状态，实现数字地线的全自动工作。无线数字地线终端具有防水、防潮、抗干扰、抗跌落、动作可靠等特点。
（2）数字地线锁
数字地线锁对地线安装地点和地线工具柜每格位置的信息数字化，在地线锁内加装由塑料封装的RFID标签将其安装在普通地线桩上和地线工具柜格内，从而实现每个地线安装地点和地线工具柜每格的位置信息唯一性，并实现与无线数字地线终端的对接。
（3）无线数字接收机、无线数字通讯中继器？？？
无线数字接收机的功能是在变电站内构建无线数字通讯网络，覆盖数字地线的使用范围，即地线桩安装地点和地线工具柜的位置，安装在变电站主控室外较开阔位置，使用RS-485通讯与监控工作站连接，实现整个变电站内地线状态的采集与传输。无线数字接收机采用433MHz公用频段，而且此频段的无线通讯未发现对变电站设备有不良影响，壳体采用铸铝防水壳体，具备防水、防潮、抗电磁干扰功能。
无线数字通讯中继器的功能是将无线通讯范围覆盖到变电站内的死角部分。能够自动识别、无延时转发无线数字接收机与无线数据地线终端之间的实时信息传递。有效的保障了无线数字通讯网络的安全可靠运行。
（4）监测工作站
监测工作站由上位机机与软件两部分组成。上位机向下使用RS-485串口连接无线数据接收机，向上通过TCP/IP连接系统服务器，横向通过RS-232或TCP/IP接口与变电站自动化监控装置通讯、调度自动化系统、微机“五防”装置通讯；软件部分，负责硬件部分的控制，自动采集记录、分析处理变电站现场地线、地刀使用状态信息，实现地线、地刀使用状态信息全自动监测管理功能。并且可以给变电站自动化监控装置通讯、调度自动化系统、微机“五防”等装置，提供地线、地刀使用状态信息。
4临时地线管理流程
（1）当工作人员需要领取地线时，首先使用无线数字地线终端读取自己的工牌，读取工牌后，无线数字地线终端会自动把领取人的信息发送给上位机。监控工作站显示工作人员何时准备领取接地线。
（2）接地线被取走，无线数字地线终端发送被取走信息给监控工作站，监控工作站记录地线被取走的领取人及时间。
（3）接地线被安装到接地点时无线数字地线终端读取接地锁信息，发送接地及位置信息给监控工作站，监控工作站显示地线接地的时间及地点。
（4）接地线被拆除后，无线数字地线终端发送接地线拆除信息，监控工作站显示接地线拆除的时间及地点，并提示及时归还接地线。地线归还后，无线数字地线终端发送归还信息给监控工作站。监控工作站提示接地线归还及时间。如接地线已经拆除，但超时未归还，无线数字接收机会发送相应报警信息给相关管理人员，进行检查管理。
5 结语
项目的建立能够强化地线防误操作管理工作的执行力度，在现有管理制度和人工管理的基础上，不对五防系统进行任何改动，不铺设电缆，采用无线识别和无线射频进行读卡和信息传输，强化临时地线安全管控措施，对不符合安全要求的情况进行告警提示。并准确地判断接地线是否已脱离电气主设备，杜绝由此发生误挂、误拆、漏挂、漏拆等情况，使临时接地线真正起到现场安全保障作用。在项目的建设过程中，培养和锻炼了一批素质过硬、技术能力扎实、具有良好奉献精神的专业队伍，为项目进一步深入研究和应用奠定了扎实基础。