配電登杆培訓的智慧監護系統設計論文

配電登杆培訓的智慧監護系統設計論文

　　摘要：針對配電登杆作業工作人員的培訓工作需求，設計、開發一套輔助電子監護系統，該系統針對作業工人規範化安全操作流程的要求選取斷開電源連線、驗電器驗電和掛設接地線等重要節點的操作行為開發硬體裝置能夠採集到培訓人員的操作行為資訊，軟體開發的控制系統對操作的順序給予評判，系統的使用不僅提高培訓工作的精準度，為員工安全生產打下堅實人力技能基礎。

　　關鍵詞：配電登杆；智慧監護；訊號傳輸

　　引言

　　一切經濟生產活動的順利進行都是以安全為中心，安全生產是企業提升效能，發展壯大的基石。電力生產也是一個高風險行業，安全生產關係到企業工作人員的生命安全。提升電力員工的職業素養和專業技術能力，建設一支技術能力過硬的員工隊伍是企業安全生產的根本保障。電力工作中，配電登杆作業是一個具有標準流程的操作工作，其在高空杆頭工作環境較特殊，工作流程標準度高，成為安全生產的重要因素，因此對配電工人培訓也是提出了更高的要求。以往的培訓方式中師傅帶徒弟的傳幫帶形式為主，不可避免地出現了一個考核監控不到位的問題，給個人生命和企業生產帶來安全隱患。隨著智慧感測器技術的發展和資訊化手段的多元化，藉助相關技術開發配電登杆作業培訓智慧監護系統來輔助相關培訓工作，設計此智慧系統達到使配電登杆作業工人在培訓工作中能夠按照安全標準行為進行操作；在“斷電—驗電—裝設接電線”三個安全環節上重點進行培訓監控。

　　1系統的設計配電登杆作業培訓智慧監護系統由四部分構成，控制系統、資訊採集系統、反饋系統和訊號傳輸系統

　　根據配電登杆作業杆下和杆上的工作內容，安全操作規程和操作標準流程我們確定了從斷電操作；高壓驗電器自檢；安全工作區；驗電操作行為和順序；架設接地線操作和順序五個重點環節進行監護。針對五個重點環節，我們開發了不同的感測器組成了資訊採集系統，這些感測器能夠採集到培訓者的操作行為資訊。主控系統由工控計算機和視覺化操作介面軟體組成，由培訓師來負責使用，主要實現對資訊採集系統傳遞過來的訊號進行邏輯判斷，評判受訓人員的操作是否符合培訓標準；對反饋系統的顯示狀態發出指令。反饋系統由延時繼電器、警示燈光和語音播報組成，接收主控系統的指令，對操作行為對錯進行綠燈或者紅燈不同警示，並伴有語音播報。訊號傳輸系統採用順舟科技基於ZigBee無線通訊技術製造的SZ02、SZ06等模組實現資料的傳輸。培訓工作開始之前由培訓師啟動系統，並按照操作介面匯入excel格式的培訓學員的電子資料，點選開始後，系統先進行對感測器的自檢，各個狀態正常的情況下就可以開始培訓操作了；感測器獲得操作行為的訊號以後，訊號透過SZ06模組無線傳輸給主控工作站SZ02進入主控系統，主控系統進行邏輯判斷，根據結果對反饋訊號發出反饋指令。

　　2系統的實現在斷電操作行為採用通斷開關感測器獲得資訊

　　操作者的操作行為轉為通斷開關的閉合與斷開兩種觸發狀態資訊，狀態資訊訊號傳輸系統傳給上位主控計算機。高壓驗電器自檢操作行為使用自主研發、製作了無線訊號發射、接收模組裝置獲得資訊。發射模組安裝在驗電器內部同時保留驗電器原有自檢時的蜂鳴提示音和紅色閃爍燈，按動驗電器自檢開關時，發射模組發射特定頻率的脈衝訊號。狀態資訊訊號傳輸系統傳給上位主控計算機。安全工作區操作資訊採集使用鐳射光幕感測器。感測器包括髮射器、接收器和控制器三部分組成。發射器和接收器之間有等間距的鐳射光束將發射器、接收器安裝在安全工作區範圍的等高處，如果受訓者超過安全區，就會遮擋光線，則控制器的繼電器閉合，狀態資訊訊號傳輸系統傳給上位主控計算機。在驗電操作行為和順序，搭接地線操作行為和順序兩個資訊點，採用研發的四繞線通斷開關感測器獲得資訊。在對比、研究高壓驗電器接觸電極，高壓接地線導線夾，穿刺接地線夾金屬接地環的構造，在金屬接地環上四線並行環繞形成多路通道，配以電路板則相鄰兩線總是不導通的狀態；當進行驗電操作時，因接觸電極的構造每次只能讓任意單一通道導通；當進行搭接地線操作時，因導線夾的接觸面積大，每次都能讓任意相鄰的兩個通道導通。主控系統根據同一時間內獲得的訊號數量判斷是哪種操作行為，對於操作順序的判斷則透過主控系統獲得訊號的順序來進行邏輯判斷的。感測器的狀態資訊訊號傳輸系統傳給上位主控計算機。反饋系統由SZ06資料輸出模組、延時繼電器、揚聲器和紅綠訊號燈組成。主控系統軟體對受訓者操作行為做出判斷後，發出指令給反饋系統，系統透過聲音、燈光來提示。主控系統作為整個《配電登杆作業培訓智慧監護系統》的.中心控制部分，當整體系統執行時以實現對軟、硬體裝置的監測。配套開發的軟體根據配電登杆作業安全操作標準流程而設計固定程式，當受訓學員的操作與標準安全操作要求不相符時，系統根據採集到的訊號及時進行評判，當有操作失誤的情況出現時，主控系統會給反饋系統發出指令，反饋系統發出提示。系統軟體還有對硬體裝置的狀態進行自動初始狀態監測功能，一旦硬體裝置出現故障不能正常工作時，軟體介面上會有相應的狀態指示。軟體的開發是基於WindowXP作業系統平臺，採用LabWindowsCVI應用軟體編寫而成。系統軟體分為兩個子軟體，培訓系統軟體和考核系統軟體。培訓系統軟體強調培訓功能、當受訓者出現操作錯誤時候，軟體系統就會發出報警提示，受訓者獲知後，可改正錯誤，繼續進行培訓，直到培訓的整個流程結束；考核系統強調操作步驟的記錄，受訓者完成自己的操作流程，系統會自動記錄其操作行為，出現錯誤時不將反饋提示給受訓人員，操作完成後系統自動給出是否合格的評判。系統軟體以OfficeExcel為基礎開發了內建資料庫系統，建立了培訓名單匯入、培訓統計和考核結果成績單列印等內建資料庫操作功能。

　　3結語

　　安全生產是電力企業發展的根本保證。安全生產法中規定安全培訓是從業人員的權利和義務。提高安全生產技能，增強事故預防和應急處理能力是電力企業能夠進行安全生產的必要條件。配電工人安全操作培訓工作非常重要，培訓工作的效果直接關係到工人的實際操作的安全性，系統使用必將提升培訓效果，成為安全生產的有力保障。

　　參考文獻

　　[1]王麗麗，謝強等.配電登杆作業實訓安全防護設計[J].產業與科技論壇，2013，12（22）：56-57.