电力系统远程可视化工作许可装置的研制

作者/ 周刚 尚浩志 王森 冯耀轩 宋明月 国网浙江省电力公司嘉兴供电公司(浙江 嘉兴 314000)

*基金项目：国家发明专利(编号：2015109687767);实用新型专利(编号：zl:2015210755614);国网浙江省电力公司群众性科技创新项目(编号：5211JX14004R00K24)

周刚(1966-)，男，高级技师，研究方向：电力系统电气试验工作;陈刚，男，副高级工程师，研究方向：电网规划、电力系统及其自动化;王森，男，硕士，工程师，研究方向：变电站运行维护、电力系统及其自动化。

摘要：为了提高传统方式下工作票人工现场许可的工作效率和远程电话许可的可靠性，本文研制出一套电力系统远程可视化工作许可装置。该装置由电源模块、红外线检测模块、光源驱动模块以及报警模块组成，以MT6589为处理器的嵌入式系统为核心，通过内置安卓系统环境支持微信交互功能，可实时与微信端运维人员视频对话互动，实现工作票的远程许可，同时，对于进入变电站人员也实现了实时监控。实际应用表明，本文研制的电力系统远程可视化工作许可装置大大提高了运维人员工作票许可的效率和可靠性。

引言

近年来，随着电力系统的发展，无人值班变电所和所内出线间隔不断增多，运行人员的工作任务和压力越来越大。根据电力安全生产规程的相关规定，工作票的许可分为现场许可和电话许可两种。工作票现场许可要求运维人员必须到现场，然而实际情况是，一个集控站下辖多个变电所，每个变电所当天可能又同时许可多种工作票，考虑到运行人员的人数限制，难以对各类工作票都进行现场许可办理。因此，我国电力安全生产规程规定，对部分工作票可进行电话许可办理。但是，目前的工作票电话许可办理只能通过电话语音，不能通过视频明确工作负责人及工作班成员的实际情况，而长时间高负荷的工作会使工作人员注意力下降，工作时可能存在误拿钥匙，误入带电间隔的风险，这无疑增加了电网安全运行隐患。因此，提高运维人员的工作票许可效率和工作票电话许可的安全可靠性，已成为亟待解决的问题。

针对现有的工作许可中存在的问题，本文研制出了一种电力系统远程可视化的工作许可装置，该方法已成功应用于220kV及110kV无人值班变电所的工作票许可办理中。

1 电力系统远程可视化工作许可装置概述

电力系统远程可视化工作许可装置由电源模块、红外线检测模块^[1-2]、光源驱动模块以及报警模块组成，以MT6589为处理器的嵌入式系统^[3]为核心，通过接收光线传感器模块的输出脉冲辨别当前光线强度，进而控制红外夜视灯的状态，为夜间或者光线较弱情况下的安防镜头提供合适的拍摄环境。在正常情况下，热释电红外传感器会实时监测周围人体信号，一旦检测到周边有人靠近，便通过信号处理器输出触发状态给以MT6589为处理器的嵌入式系统，该嵌入式系统经过快速的数据处理，通过安防镜头拍摄当前场景照片，并通过WIFI发送至手机微信端^[4-5]，发送的微信照片，能使运维人员及时确认是否工作人员进入生产现场。实现向运维人员的实时报警。按下装置面板按钮，系统便会给手机微信端的运维人员拨打电话，此时装置端便可通过扬声器与传话器模块与运维人员进行视频对话，实施工作票的远程许可，十分方便。

电力系统远程可视化工作许可装置内部电路框图如图1所示。

2 硬件设计

2.1 电源模块设计

电源模块由USB接口、充电电池以及辅助电源组成。正常情况下，由额定电压3.7V，容量为3100mAh的锂电池给辅助电源供电，在电量不足时，可通过USB接口充电，以保证系统的正常供电。

装置内置锂电池的额定电压为3.7V，充满时为4.2V，而系统内部电路的工作电压为3.3V，因此，必须通过辅助电源进行降压稳压。MT6320_LDO模块是一款常用的低压差三端线性稳压器件，此模块能够实现输出多种电压值并且十分稳定，满足内部电路的电压需求。其原理图如图2所示。

2.2 红外线检测模块设计

红外线检测模块由热释电红外传感器、信号处理器和嵌入式系统中内置的主控制器组成。热释电红外传感器输出的模拟信号，由内置AS083信号处理芯片的信号处理器进行转换，去除干扰信号，提取有效信号，输出触发状态给主控制器进行判断。

RE200B是PIR人体热释电红外传感器，选用高品质球状菲涅尔透镜收集红外感应信号，可双向感应，灵敏度高，检测距离可达4~6m。该传感器采用热释电材料极化时随温度变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。

U2(AS083)是一个CMOS 工艺集成的PIR(Passive Infra-Red)控制器芯片，功耗很低。其内部构架采用模拟及数字混