線路接地線改接和智能化應(yīng)用*

楊海錦，徐國(guó)華，李 偉，周佩祥

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

在線路施工中，由于城鎮(zhèn)道路柏油路和水泥路較多，給線路施工、檢修掛設(shè)接地線時(shí)接地體的設(shè)置帶來(lái)困難.考慮到城鎮(zhèn)范圍內(nèi)具有一定數(shù)量的開(kāi)關(guān)、變壓器、電力電纜和鐵塔，這些設(shè)備和構(gòu)架都具有接地裝置，只要對(duì)線路接地線進(jìn)行改裝，就可以利用這些接地裝置進(jìn)行接地.這樣不僅可以有效降低一線工作人員的施工強(qiáng)度，給企業(yè)在施工中減少了的停電時(shí)間，間接提高了對(duì)社會(huì)的供電可靠率，而且通過(guò)對(duì)接地線加裝GPS定位，能將信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)反映到終端PC，運(yùn)用科技技術(shù)手段使接地線的管理變得智能化，從而提高安全管理水平.

1 線路接地線改裝和電桿接地體安裝

1.1 線路接地線接地裝置改裝

城鎮(zhèn)化發(fā)展前，線路施工基本在野外，因此在設(shè)置接地線接地端時(shí)只用有臨時(shí)接地棒即可.為使線路接地線的接地端可以和開(kāi)關(guān)、變壓器、電力電纜和鐵塔的接地裝置聯(lián)接，需將線路接地線的接地端進(jìn)行改裝，改裝后接地連接裝置如圖1所示.

1.2 配電線路電桿接地體安裝

在線路接地線加裝接地連接裝置基礎(chǔ)上，還不能全面達(dá)到接地要求，特別是使用絕緣導(dǎo)線的線路，在設(shè)計(jì)時(shí)，絕緣導(dǎo)線安裝了一定數(shù)量的接地環(huán)，但卻沒(méi)有與之相對(duì)應(yīng)的接地位置.因此專(zhuān)門(mén)按照要求設(shè)計(jì)了補(bǔ)充接地裝置，在城鎮(zhèn)線路設(shè)計(jì)施工時(shí)預(yù)埋一定數(shù)量的臨時(shí)接地體，如圖2、圖3所示.改裝后的線路接地線配合臨時(shí)接地體可以解決檢修時(shí)接地的需要，如圖4所示.

2 智能化接地線

現(xiàn)有的電力施工管理由于無(wú)法做到多層次全方位的安全實(shí)時(shí)管理，線路接地線“漏掛”、“漏拆”所造成的人身傷亡事故和設(shè)備損毀事故不計(jì)其數(shù)，給國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失.雖然電力系統(tǒng)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)從加強(qiáng)管理和人員教育著手嚴(yán)肅勞動(dòng)紀(jì)律使類(lèi)似的事故發(fā)生有所大幅度的下降，但一直以來(lái)都缺少可靠的技術(shù)手段來(lái)避免這些事故的發(fā)生.新型智能接地線及其管理系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控施工作業(yè)時(shí)接地線懸掛地點(diǎn)、懸掛數(shù)量、懸掛時(shí)間以及是否正確懸掛，并且可以監(jiān)控送電時(shí)是否已全部拆除等情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)糾正，從而從根本上保證了接地線的正確使用，有效防止安全事故的發(fā)生.

2.1 關(guān)鍵技術(shù)及作用

（1）定位：結(jié)合衛(wèi)星空間技術(shù)，安裝SIM卡，通過(guò)GPS定位.

（2）采集：利用系統(tǒng)中的工程信息采集器，采集施工現(xiàn)場(chǎng)的精確地理位置平面數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)配網(wǎng)線路圖，同時(shí)有效地杜絕了現(xiàn)場(chǎng)踏勘不到位的情況.

（3）傳輸：通過(guò)無(wú)線通信傳輸、計(jì)算機(jī)、集成電路、軟件等相關(guān)領(lǐng)域相結(jié)合.

（4）分析：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)，把工作任務(wù)、工作時(shí)間、施工人員以及現(xiàn)場(chǎng)安全措施等內(nèi)容輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)施工流程、施工進(jìn)度和現(xiàn)場(chǎng)安全措施實(shí)施情況進(jìn)行分析.

（5）處理：接地線通過(guò)GPS高精度定位、微電腦處理后將施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)發(fā)送到所需終端PC上顯示，使調(diào)度、安監(jiān)等管理人員可實(shí)時(shí)處理和遠(yuǎn)程監(jiān)督，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理起到了就地和遠(yuǎn)方雙重監(jiān)管的效果.

（6）監(jiān)控：通過(guò)PC屏幕，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的接地線運(yùn)行狀態(tài)，施工單位及管理人員實(shí)時(shí)直觀顯示，解決了人工無(wú)法做到的智能化監(jiān)控工作，省時(shí)省力，提高了工作效率.（7）管理：實(shí)行對(duì)施工單位、人員、任務(wù)、線路名稱(chēng)、開(kāi)竣工時(shí)間的全程管理，實(shí)現(xiàn)了智能化全程管理.采用GPS定位，其定位精度可達(dá)10 cm以內(nèi)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與用戶同步，具有直觀的遠(yuǎn)程監(jiān)控界面，實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理功能及自行繪制、顯示地圖的功能，能根據(jù)不同用戶的需求實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能.

遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)配有全國(guó)電子地圖顯示功能，能將作業(yè)的線路自動(dòng)繪制成實(shí)際的線路走向圖，無(wú)需另付費(fèi)用去購(gòu)買(mǎi)GIS電子地理信息圖，并實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)人在遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)觀看作業(yè)過(guò)程中的接地棒狀態(tài)的具體情況.

終端使用軟開(kāi)關(guān)功能具有電路電源自動(dòng)休眠功能.當(dāng)接地棒掛設(shè)到線路或設(shè)備上時(shí)，終端處理器會(huì)自動(dòng)給GPS和GPRS模塊通電.當(dāng)接地信號(hào)被正確的發(fā)送到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器后，服務(wù)器發(fā)回停止發(fā)送信號(hào).終端收到停止信號(hào)后停止發(fā)送數(shù)據(jù)，兩分鐘后微處理器自動(dòng)斷開(kāi)GPS和GPRS模塊的電源.當(dāng)工作結(jié)束時(shí)，接地棒從施工線或設(shè)備上取下后，微處理器又會(huì)自動(dòng)給GPS和GPRS模塊通電，將接地棒拆除信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器.這樣可以節(jié)省電池的用電量，大大延長(zhǎng)了本產(chǎn)品的持續(xù)工作時(shí)間.

2.2 功能描述

（1）信息采集及繪圖：施工人員攜帶信息采集器到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工線路的信息數(shù)據(jù)采集，采集器通過(guò)GPS定位將實(shí)際的桿塔位置通過(guò)無(wú)線傳輸至指定位置并自動(dòng)繪制完成實(shí)時(shí)線路單線走向圖，同時(shí)顯示該線路的主要材料清單，以便生產(chǎn)管理的需要.

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)控：通過(guò)GPS和GPRS對(duì)現(xiàn)接地線的運(yùn)行狀態(tài)、工作時(shí)間、工作人員等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控而且不受時(shí)間和地域的限制，在任何地方任何時(shí)間只要你連接指定服務(wù)器，就能看到正在施工的實(shí)際情況.本系統(tǒng)采用了表格和圖形來(lái)顯示現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況更直觀更清楚，同時(shí)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)即使不在施工現(xiàn)場(chǎng)也可以第一時(shí)間掌握實(shí)際的施工狀況.

（3）帶電報(bào)警提示：接地線具有檢測(cè)交流電場(chǎng)工頻的報(bào)警功能.當(dāng)施工人員攜帶接地線誤入帶電區(qū)域時(shí)接地線會(huì)在安全距離內(nèi)發(fā)出報(bào)警提示聲音，及時(shí)提醒施工人員附近有危險(xiǎn)即工作區(qū)域帶電，不能再繼續(xù)前進(jìn)或者掛設(shè)接地線，保證了施工人員的人身安全.

（4）接地線掛設(shè)：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)施工人員接地線正常合格掛設(shè)后，安裝有監(jiān)控軟件的終端PC都可以實(shí)時(shí)看到現(xiàn)場(chǎng)接地線的掛設(shè)狀態(tài)，如掛設(shè)時(shí)間、接地標(biāo)志、人員、編號(hào)、線路名稱(chēng)等.

（5）接地線拆除：當(dāng)工作完成拆除接地線時(shí)，安裝有監(jiān)控軟件的終端PC都可以實(shí)時(shí)看到現(xiàn)場(chǎng)接地線的拆除狀態(tài)，如顯示拆除時(shí)間、接地標(biāo)志消失.

（6）接地線掛設(shè)不可靠：由于施工人員的一時(shí)大意致使接地線掛設(shè)不可靠，而使其中的一相或者是兩相沒(méi)有完全可靠掛接，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，接地線所帶有自動(dòng)檢測(cè)功能，會(huì)立刻把這種情況以聲音和圖文直觀的反應(yīng)在工作電腦的監(jiān)控界面上，通知工作人員.工作人員得到通知后就可立刻聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工作人員重新掛設(shè)接地線，保證接地線合格可靠掛設(shè)，保證現(xiàn)場(chǎng)安全施工.

（7）接地線掛設(shè)位置錯(cuò)誤：當(dāng)作業(yè)人員沒(méi)有按工作票規(guī)定的桿塔位置掛設(shè)以及規(guī)定編號(hào)的接地線時(shí)，本系統(tǒng)通過(guò)GPS高精度定位確定該接地線錯(cuò)誤在什么位置，同時(shí)掛接錯(cuò)誤的相關(guān)信息立刻在電腦的監(jiān)控界面上彈出位置掛設(shè)錯(cuò)誤的文字提示信息以及語(yǔ)音的報(bào)警提示，在彈出的文字提示上還清楚的顯示了接地棒的實(shí)際應(yīng)該掛接位置.監(jiān)控人員就可以根據(jù)彈出的提示信息聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行及時(shí)處理，避免發(fā)生安全事故.

（8）接地線任務(wù)外掛設(shè)：任務(wù)外掛接屬于位置掛接錯(cuò)誤的一種特殊情況.由于施工人員工作失誤或特殊原因，沒(méi)有在工作票規(guī)定的桿塔上掛設(shè)接地線時(shí)，但是所掛接的桿塔是系統(tǒng)當(dāng)天任務(wù)里的（此桿塔屬于系統(tǒng)設(shè)置任務(wù)里的同一條線路）.此時(shí)，接地線掛接后系統(tǒng)同樣會(huì)立刻在監(jiān)控界面上彈出位置掛設(shè)錯(cuò)誤的文字提示信息，以及語(yǔ)音的報(bào)警提示，在彈出的文字提示上還清楚的顯示了接地線實(shí)際應(yīng)該掛接的位置.監(jiān)控人員根據(jù)彈出的提示信息聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工作人員及時(shí)處理，保證施工的安全進(jìn)行.

（9）沒(méi)有設(shè)置任務(wù)提示：采用簡(jiǎn)單的任務(wù)卡分配工作形式，為了預(yù)防在分配任務(wù)時(shí)，由于施工人員的失誤而錯(cuò)拿以前分配的任務(wù)卡進(jìn)行施工掛接，而設(shè)置了此報(bào)警功能.當(dāng)施工人員用錯(cuò)誤的任務(wù)卡掛接后，接地線返回的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)后臺(tái)服務(wù)器處理，確認(rèn)沒(méi)有設(shè)置此任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立刻在電腦的監(jiān)控界面上彈出沒(méi)有設(shè)置任務(wù)的文字提示信息以及語(yǔ)音的報(bào)警提示.監(jiān)控人員在聽(tīng)到看到報(bào)警提示后，就能夠根據(jù)提示信息從監(jiān)控界面找到插上錯(cuò)誤任務(wù)卡的接地線.

（10）接地線遺留拆除提示：在安全事故中，有一部分的事故原因是由于工作緊張，接地線掛設(shè)數(shù)量較多而造成接地線遺漏沒(méi)有全部拆除帶接地合閘的事故.實(shí)時(shí)監(jiān)控故遺漏的接地線會(huì)清楚地顯示在監(jiān)控界面上，監(jiān)控人員根據(jù)監(jiān)控界面的實(shí)際顯示情況聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)工作人員拆除，這樣就可以完全避免帶接地線合閘而造成的嚴(yán)重事故.

（11）超時(shí)報(bào)警：① 當(dāng)施工作業(yè)人員在工作票許可規(guī)定工作時(shí)間到時(shí)還沒(méi)有拆除接地線時(shí)系統(tǒng)會(huì)在超過(guò)工作票規(guī)定時(shí)間后即時(shí)報(bào)警提示.告知管理人員某線路已超過(guò)計(jì)劃工作時(shí)間接地線未拆除.② 當(dāng)施工作人員在工作票規(guī)定許可的計(jì)劃開(kāi)工時(shí)間到期還沒(méi)有掛設(shè)接地線超過(guò)30分鐘系統(tǒng)會(huì)報(bào)警提示告知管理人員某線路已超過(guò)計(jì)劃開(kāi)始工作時(shí)間未掛設(shè)接地線.

（12）等級(jí)監(jiān)看管理：為了讓用戶在監(jiān)看的管理上能夠嚴(yán)格的控制，在登陸監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)設(shè)置了用戶名、密碼和操作級(jí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)的等級(jí)監(jiān)管，使數(shù)據(jù)信息更保密更安全.現(xiàn)在以一個(gè)地級(jí)市供電公司為例說(shuō)明等級(jí)的監(jiān)看管理（見(jiàn)圖5）.

圖5 等級(jí)監(jiān)看管理圖

（13）歷史信息查詢和打?。嚎梢员４嫠幸淹旯さ氖┕ぞ€路信息，用戶可以從系統(tǒng)中查詢到任何時(shí)候的施工任務(wù)信息.系統(tǒng)中設(shè)置的查詢功能主要以日期作為查詢的關(guān)鍵詞，只要確定了施工日期直接點(diǎn)擊“查詢”，就會(huì)在表格中顯示查詢?nèi)掌诋?dāng)天的所有施工線路及其相關(guān)信息.如果是需要查詢更具體施工任務(wù)信息，可以選擇具體查詢.

同樣查詢的關(guān)鍵詞是施工日期，確定好日期點(diǎn)擊“查詢”，就會(huì)在表格中顯示查詢?nèi)掌诋?dāng)天的所有接地線掛接拆除任務(wù)的詳細(xì)信息.具有查詢信息的打印功能，根據(jù)實(shí)際情況的需要可以直接點(diǎn)擊“打印”，可以立刻打印出查詢到的所有信息，快速方便地查看12個(gè)月內(nèi)因接地線原因造成的任何違章信息.

3 結(jié)語(yǔ)

安全生產(chǎn)安全是我們電力發(fā)展的一個(gè)重要和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)保證安全的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改良和應(yīng)用科技手段進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)作，對(duì)電力施工安全生產(chǎn)和管理的作用是極其明顯的.對(duì)線路接地線結(jié)合實(shí)際進(jìn)行改良及系統(tǒng)應(yīng)用，降低了基層施工檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，間接提高了供電可靠率，并解決了城鎮(zhèn)馬路接地線無(wú)處可掛的難題.通過(guò)接地線管理系統(tǒng)的應(yīng)用，降低了施工檢修人員的誤操作風(fēng)險(xiǎn)，有效提高了安全管理水平.

［1］黃祝成，鄧克.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力安全性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.電力安全技術(shù)，2002（10）：16－18.

［2］周立.GPS測(cè)量技術(shù)［M］.鄭州：黃河水利出版社，2006.