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1系統(tǒng)構架

多功能電站值巡管理系統(tǒng)由手持多功能機和配套標識鈕、監(jiān)控系統(tǒng)以及值巡管理軟件等幾個部分組成。手持多功能機包括有感應發(fā)射接收頭、信息采集傳輸模塊、數據儲存模塊、高壓感應語音模塊、LED照明電路、語音對講模塊、電源等幾個部分。標識鈕包括有接收發(fā)射感應線圈和集成芯片2個部分，芯片內含信息發(fā)送電路、濾波抗干擾電路、數字編碼電路以及感應電源生成等電路。標識鈕內含1串能代表某種身份的信息，所代表的身份可以是地址、設備、值班人員等的標識。標識鈕為無源微電子電路模塊，用ABS塑料封裝成微小紐扣狀。監(jiān)控系統(tǒng)為現場視頻信息攝錄傳輸專用。監(jiān)控視頻攝像頭可以根據值班車間設備分布情況配套單路或多路。配套管理軟件為值巡信息(包括圖像、文檔、數據表格等處理軟件。升級型的多功能電站值巡管理系統(tǒng)系在原有配備的基礎上，在手持機中增加1個具有GPS衛(wèi)星定位、攝錄像功能的PDA模塊，同時配套安裝自主研發(fā)的值巡軌跡記錄處理軟件。通過軟件功能的支持，實現了現場攝錄聲像的存貯或回傳，同時生成由各個GPS定位點連結而成的移動軌跡———值巡路線。

2功能及原理

2．1系統(tǒng)功能

a電子值巡功能。具體功能包括:①簽到，監(jiān)控、識別值班人員簽到與值班交接;②排班，可按需要設定值班排名順序，靈活修改設定;③識別，可準確無誤地識別值班人員的身份、被巡查的地點(設備、巡查的時間;④存貯，可方便地把諸多值巡數據信息儲存在手持機里，最多存儲信息量可達3000條以上，斷電不丟失;⑤傳輸，手持機所巡檢的數據可通過聯(lián)絡機座傳輸至計算機，計算機中的值巡管理中心將進行各項數據處理，并生成各項列表備查;⑥查詢，通過互聯(lián)網瀏覽器進行查詢，能夠方便地詢查各類值巡數據，分析值巡結果;⑦拍攝，升級型系統(tǒng)的手持機可隨時拍攝現場圖像，并及時進行存貯或傳回管理中心;⑧定位，升級型系統(tǒng)的手持機可進行GPS衛(wèi)星定位，并能把值巡路線存貯于機內或傳回值班管理中心。

b無線對講。通過手持機功能按鈕可以很方便地與電站值班管理中心實現無線對講，及時匯報值巡發(fā)現的異常情況，并可接受值班管理中心的隨時查詢。

c高壓警示。若值巡人員進入高壓區(qū)，小于安全距離時，手持機上的高電壓檢測模塊將啟動語音提醒電路，發(fā)出“高壓危險”語音警示，提醒值巡人員注意高壓危險，退出危險區(qū)。

d強光照明。手持機上有一專用照明按鈕，按下可作夜間照明，也可作閃光警示聯(lián)絡信號。

e通訊連接。完善互聯(lián)網建設，實現遠程監(jiān)管，使本值巡管理系統(tǒng)在電站的管理中發(fā)揮更大的作用。遠在城郊的電站單位管理中心，通過本地計算機遠程操作直接登錄電站值班中心(生產車間的電腦進行各項數據查閱，實現對生產現場即時的監(jiān)管。生產車間的值班狀況、各項巡查數據報表將一一呈現在管理者眼前。偏遠山區(qū)通信不便，尤其是外出壩區(qū)、線路、設備等巡查時，往往只能依靠手持機與值班中心(生產車間的無線對講聯(lián)絡，也可通過DMR數字中轉臺進行IP互聯(lián)通話，即讓語音信號載入互聯(lián)網傳送至管理單位無線子機上，實現值巡人員與單位管理者實時無線通話。

2．2工作原理

2．2．1標識鈕

標識鈕是1個內含64位數據的電子標簽，體積大小類似于普通的紐扣電池，每個標識鈕的編碼都是唯一的，且不可復制。經系統(tǒng)編輯設置后，每個標識鈕只表示1個設備(包括地址代碼或1個值巡人員身份信息。把不同編碼的標識鈕安裝在待巡檢點或待巡設備上，并將標識鈕編碼及對應安裝地點等信息存入電腦中。當值巡員在用手持機靠近標識鈕時，標識鈕接收到手持機發(fā)出的射頻信號，通過內部感應電源生成電路產生1個能啟動標識鈕工作的電壓，標識鈕一經啟動，既能同時發(fā)送1串身份碼信息，讓手持機中的數據采集器接收(信息讀取。

2．2．2手持機

手持機由信息采集存儲、無線對講、智能手機電路(升級型系統(tǒng)中以及高壓警示、強光照明等幾個部分組成。

a信息采集存貯電路。當手持機接近標識鈕時，標識鈕工作啟動并發(fā)射一串身份碼，讓手持機中的數據采集器接收(信息讀取并同步存貯下來。再通過數據連接把這些代表某種身份的信息(如值巡人員的身份、設備標識、地點標識、信息采集時間等傳輸至電腦上進行處理。

b無線對講模塊。手持機上的無線對講模塊與值班中心的基臺配對，通過對講模塊的語音—電磁波轉換，即能實現與基臺同頻通話。

cPDA模塊。在升級型系統(tǒng)中，手持機中的核心組件即為PDA模塊，通過功能軟件的支持，實現了值巡現場拍攝的聲像儲存或回傳，各個GPS定位點的連結形成1個移動軌跡(軟件自動生成，即為值巡人員的值巡路線。

d高壓警示模塊。高壓警示模塊主要由電磁感應接收頭和信號放大處理、語音驅動等電路組成。通過設置，當手持機距離高壓帶電設備小于安全距離時，高電壓的50Hz電磁波在高壓模塊的感應頭上產生一定強度的電磁信號，此信號經電路放大處理后啟動語音警醒電路，發(fā)出“高壓危險”的語音警示。

e強光電路。強光電路中內置一時基翻轉驅動電路，通過按鈕可控制其翻轉速度從而使閃光、平光可控。

2．2．3監(jiān)控攝像

現場活動的場景經監(jiān)控攝像頭轉化為視頻信號，輸送至電腦軟件管理系統(tǒng)中進行存儲處理，并通過互聯(lián)網傳輸影像資料至遠程管理中心。2．2．4軟件管理系統(tǒng)電腦上安裝值巡管理軟件，用于設定巡值計劃、保存值巡記錄，并根據計劃對來自各個標識鈕編碼信息和視頻信息的記錄情況進行分析，從而掌握正常、漏檢、誤點等情況，形成有關值巡人員、值巡班組、設備(或地點、巡查路線以及交接班等情況的報告列表。

3使用方法

系統(tǒng)投入使用之前，可先通過管理軟件作多項設置。根據預先輸入設定的值巡人員的身份代碼、地點設備代碼進行值巡路線與值巡組的設置。代表值班值巡人員的標識鈕分別由值班值巡員佩戴，代表設備(或地點的標識鈕安裝在需要重點值巡的設備(或地點上。標識鈕可直接敷設在混凝土的淺表層里，也可以粘貼在設備外殼上。按一定的次序把各個值巡點的標識鈕連在一起，就形成了一條完整的值巡路線。當值巡員按設定的路線和時間到達設備值巡點后，只需將手持機在巡檢點(標識鈕前一晃，按動記錄按鈕，手持機中的存儲器便記錄了值巡員到達該設備的時間、地點及設備代碼等相關信息。值巡結束后，手持機通過連接座向電腦輸入所有的采集數據，系統(tǒng)軟件對這些數據進行處理，并自動形成一份關于值巡人身份、值巡時間、值巡地點、巡檢設備等內容的值巡報告。在值巡過程中，若沒按正常設定要求巡視，時間提前或推后或漏查，管理軟件將自動判定巡查記錄無效，并生成巡查統(tǒng)計分析報告，包括提供各班組正常巡查率、漏查率及早到、遲到率等管理數據。管理中心也可隨時方便地查詢到相關信息(巡查班組、巡查人員、巡查路線、正常記錄、不準時記錄、漏查記錄等的分類報表，對違規(guī)失職問題進行分析和處理。若在夜間巡回檢查時，可啟用強光照明。此外，在值巡過程中可以利用對講功能實時與值班管理中心對話或匯報值巡中發(fā)現的問題，同時也可接受來自值班中心的查詢。當值巡員進入高壓帶電區(qū)域時，高壓警示功能將自動進入監(jiān)測狀態(tài)，隨時提醒高壓危險。

4系統(tǒng)解決問題及其優(yōu)勢

系統(tǒng)是基于偏遠電站的管理不到位存在諸多安全隱患而提出并構建的。系統(tǒng)的投入使用實現了以科技手段對電站值巡人員、設備等進行多方位的監(jiān)管，使得電站管理水平有了質的飛躍，管理制度得到了充分的落實，安全生產得到最大的保障。本系統(tǒng)的投入，其最大的成效就是能有效地解決許多偏遠電站管理中存在的7個問題:①紀律松懈，責任心不強，工作現場缺乏有效監(jiān)管手段;②交接班、值巡等制度落實不到位，存在有脫崗、離崗、連班等違規(guī)現象;③日常巡查到位情況和記錄數據無法把握其真實性;④大量巡檢信息保存不便、易丟失、耗工時;⑤信息查詢不便，無法有效利用數據對設備作缺陷分析;⑥個別人員思想麻痹，安全意識淡薄，在巡檢帶電(特別是高壓設備時違規(guī)靠近與操作，危及人身和設備安全;⑦有些新電站，其二次設備方面較之傳統(tǒng)電站更為簡潔可靠，這常成為值班人員粗心大意的“借口”，使得巡查到位率和巡檢質量問題變得更為突出。多功能電站值巡管理系統(tǒng)集多功能于一身，建設成本低，使用方便，是強化電站安全管理和提高值巡到位率的有效幫手。與目前類似的輔助管理系統(tǒng)相比較，多功能電站值巡管理系統(tǒng)具有更多的優(yōu)勢。

a系統(tǒng)引入視頻監(jiān)控與無線對講的輔助功能，使得值巡系統(tǒng)的識別能力更加強大。通過場景的視頻監(jiān)控和無線語音查詢以及監(jiān)測值巡人員身份標識，完全杜絕了混亂的值班頂替、連班、交接班不到位、脫崗及替代巡查等現象，確保電站按計劃值巡。

b地處自然環(huán)境惡劣的山區(qū)電站，交通通信極為不便，當巡回檢查在外的值巡人員發(fā)現設備異?；蛴邢嚓P急事匯報時，即可通過手持機及時匯報情況，并接受管理中心指揮的應急隱患處理指令，為及早杜絕事故障礙贏得更多的時間，真正做到防患于未然。

c電站多功能值巡管理系統(tǒng)除在電站(電力行業(yè)應用外，也可以應用到水庫(大壩、溢洪道、水閘與河道等水利工程的巡查管理上。

5工作展望

惠安縣地處東南沿海，全縣有大中小型水庫30余座，1000kW以上的水電站2處，共5座，均地處偏遠山區(qū)，交通通訊不便。每逢汛期臺風暴雨，電站、水庫必遭重襲，巡回檢查成為及早發(fā)現隱患的主要途徑。多功能電站值巡管理系統(tǒng)這一科技監(jiān)管手段的應用，將大大提高值班和巡回檢查的質量，做到防范于未然。目前，在有關部門的支持下，多功能電站值巡管理系統(tǒng)正著手申報縣級以上科技計劃項目。根據投入經費情況，計劃分3個階段實施。第一階段擬在2座主要的電站投入使用;第二階段在另3處電站投入使用;第三階段為值巡管理系統(tǒng)升級階段，主要升級完善的工作有2個方面:①在現有技術的基礎上增加GPS定位值巡、攝像照相等技術，使其應用范圍更廣，實用性更強;②完善互聯(lián)網網絡建設，實現通過互聯(lián)網在單位管理中心計算機上實時監(jiān)管每一座電站的值巡活動，查閱各項巡查表報資料以及值班現場的場景影像資料等，進一步規(guī)范管理，提高監(jiān)管質量，促進電站安全經濟運行。

作者：陳東風單位：福建惠安縣水利局