电力检修作业接地线的自动化研究

【摘要】针对目前电力系统检修工作中挂接和拆接地线存在的安全问题，本文基于对在线监测接地线状态的必要性分析，介绍了电力检修作业接地线装置的自动化模型，提出了实现电力检修中接地线工作的远程系统控制的构想。

【关键词】接地线；电力检修；自动化；远程操控

引言

挂接地线是电力系统检修工作中至关重要的一环，也是极具安全隐患的工作之一。在普通的电力检修操作中，电力工人的操作流程如下：首先，检修工作是靠人工通过电话告知电力调度需要的停电点；然后，根据确定的停电点，电力调度进行网上停电；接着作业人员挂接地线，开始网上作业；最后，电力检修作业完成后拆接地线，报告电力调度，由电力调度送电恢复系统供电。

现在电力检修作业过程中由于主要是人工干预，因此信息的沟通和准确性主要依靠的是相关人员的规范操作制度和对操作规程的执行程度，因此存在着严重的安全漏洞和误操作的可能性。作业过程中因误操作导致电死或者烧伤作业人员的事故时有发生。

随着电力系统的信息化和自动化建设日新月异的发展，我们认为研究一种新型电力检修作业装置，取代人工的高危操作已经势在必行。该装置可以在挂接地线和拆接地线时，给现场的工作人员提供远程操控的能力，并且可以将该操作信号通过网络发送到电力调度、变电站以及需要传送的地方。本文围绕信息化和远程操作提出电力检修作业自动化的研究。

1.硬件系统的实现

要实现系统操作的自动化，首先需要进行硬件系统的更新和升级。下图是对于接地线自动化装置的硬件组件的构想。

如图1所示，该系统分为两个部分：接地线前置受控设备和手持主控设备。

第一部分前置受控设备是放置于高压绝缘杆上的部分，也可将该前置设备直接安放在高压线上。其目的和作用是需要使用接地线时，通过远程系统控制将其放下；使用后再系统操作将其收起。前置设备主要包括可伸缩的接地线、接地检测装置、受控模块和通信模块等，具体如图2所示。

第二部分手持主控设备主要包括蓝牙通信模块、GSM通信模块、以及可选的GPS模块。用户通过手持设备完成对前置设备的操作：操作指令和前置设备的状态通过蓝牙模块在前置设备与主控间传递。GSM通信模块则将设备的操作状态传回控制和调度中心。GPS模块负责获取当前的位置信息，并结合地理信息系统为控制人员提供可视化的操作，避免产生不必要的操作失误。

检测模块主要由从接地线上引出的测量点组成，改测量线通过接地线形成回路，以测量点位的电压作为判断接地线状态的依据。等效电路如图3所示。

通信模块主要由蓝牙部分构成。蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术，其有效传输距离为10米，需要远距离传输时可以选用class 1，有效传输距离可以达到100米，能有效满足远距离操作的需要。

2.系统软件设计

该系统软件主要由信号检测、通信模块传输层建立和应用层会话共三部分组成。

2.1信号检测

如前所述，接地信号检测作为芯片的沿触发中断输入。当接地点启动接地操作时，受控芯片操作电源模块将接地线放下。完成接地时，由电路触发低电平中断，此时在中断服务程序中修改接地状态，并完成对电源模块的操作。考虑到实际操作中，可能产生接触不稳定的情况，在检测点的上升沿同样产生中断信号，用于检测接触点的状态变化。

2.2通信传输层

链路管理协议（LMP）负责蓝牙各设备间连接的建立和设置。LMP通过连接的发起，交换和核实进行身份验证和加密，通过协商确定基带数据分组大小；还控制无线设备的节能模式和工作周期，以及微微网络内设备单元的连接状态。

2.3应用层会话

应用层逻辑主要为了完成主控设备对受控设备的远程操作和实时的状态获取。主控设备通过周期性的查询获得受控设备的 状态信息，并存储在自身的状态机中，完成后序的操作逻辑。

应用层的逻辑基于消息的发送和应答。为了方便日后对终端功能的扩展，信令和应答均采用文本编码方式。消息格式如下所示

Method SP Request-ID SP VERSION

相应格式如下

VERSION SP STATUS-CODE

其中Method的可选值为

Force-Down， Force-Up， Get-Status， Self-Test

3.结语

接地线是电力检修中必须严格执行且需要高度保障安全的项目。本文针对目前实际操作中的危险和问题，基于现代科技的发展，提出大胆的自动化操作系统设想。在硬件设备中引入蓝牙通信模块、GSM通信模块、以及可选的GPS模块；在软件系统中借鉴信号检测、通信模块传输层建立和应用层会话等实现接地线的全过程状态监测。

本文提出的自动化系统是在现代监测技术的基础上采用了无线通信技术建立起来的远程控制系统。在今后电力系统信息化建设中能有效提高操作的安全性，有利于提高工作人员的工作效率，改善工作人员的工作环境，同时，也让电力工程管理更加智能化和规范化。

参考文献

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