一城一北斗|國網(wǎng)昌吉供電公司北斗高壓近電預(yù)警裝置

申報單位：國網(wǎng)新疆電力有限公司昌吉供電公司

聯(lián)合申報單位：

主要完成人：劉維剛、周鴻澤、趙文瑞、劉新民、林雨達(dá)、陳大志

一、案例簡介

隨著新疆經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，輸電線路外力破壞事件對輸電線路的安全運行產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，尤其施工車 輛引起的輸電線路跳閘占外力破壞事件的90%以上。傳統(tǒng)防外破手段主要以固定隱患點的防范措施為主， 對移動的施工車輛目前還無有效的預(yù)防手段。本項目研發(fā)了一種用于施工防外破的北斗高壓近電預(yù)警裝 置，安裝在特種車輛上，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過研究110-220千伏輸電線路周邊電磁場分布，依據(jù)安規(guī) 對各電壓等級全距離要求及人員反應(yīng)時間特種車輛移動距離進(jìn)行統(tǒng)籌計算，選定對應(yīng)的告警距離電磁場閾 值，通過感應(yīng)裝置進(jìn)行電磁場感應(yīng)，當(dāng)達(dá)到閾值數(shù)值前置端感應(yīng)發(fā)出預(yù)警電磁波，接收端在操作臺發(fā)出高 分貝語音預(yù)警，對操作人員實現(xiàn)近距離語音預(yù)警。同步研發(fā)管理應(yīng)用APP對裝置開展信息管理，能夠有效 統(tǒng)計裝置安裝信息、告警信息、裝置位置等。裝置已在昌吉地區(qū)安裝100套，通過3年的運行成功實現(xiàn)預(yù) 警1560次，避免多次外破事件的發(fā)生，同時該成果產(chǎn)品已在內(nèi)蒙古、重慶等省市銷售應(yīng)用。成果的運用 改變目前輸電線路防外破方式，由被動預(yù)防為主動預(yù)防。通過實際運用不斷完善產(chǎn)品性能，同步進(jìn)行升級 迭代，目前已研發(fā)至第四代產(chǎn)品。該成果產(chǎn)品市場空間大、經(jīng)濟效果明顯，具有良好的推廣應(yīng)用價值。

二、技術(shù)方案

北斗高壓近電預(yù)警裝置主要包含近電感應(yīng)器和近電告警器兩部分。其中感應(yīng)器安裝在移動的危險源 上，用以感應(yīng)當(dāng)前位置電磁場強度，當(dāng)感應(yīng)場強超過設(shè)定閥值發(fā)出告警電磁波信號。安裝在操作臺的告警 器，并發(fā)出高壓危險的高分貝報警語音，提示操作人員停止危險操作。近電感應(yīng)器安裝于大型機械臂的最 高點，通過強磁吸附+魔術(shù)貼加固安裝的方式可以滿足劇烈抖動環(huán)境下的場景使用。近電感應(yīng)器安裝效果 如下圖所示。同時，近電告警器內(nèi)置帶北斗定位模塊及4G通訊模塊，能夠?qū)Ω婢鲗崟r定位，把設(shè)備的 位置定位信息和報警狀態(tài)通過4G方式發(fā)送到管理平臺。研發(fā)一套專用遠(yuǎn)程管理APP,用于管理預(yù)警裝置 工作狀態(tài)及告警定位信息。APP告警信息遠(yuǎn)程功能，能夠遠(yuǎn)程接收并記錄告警信息，近電告警器所有告警 信息均在APP告警窗實時顯示，顯示內(nèi)容包括日期時間、定位地點、定位設(shè)備、告警內(nèi)容。告警信息儲存 管理，可以多種方式查詢歷史告警信息，有需要設(shè)備頁可查看設(shè)備名稱、狀態(tài)、ID及位置，使用中的設(shè)備可查看綁定車牌號、駕駛員名、身份證號、聯(lián)系電話，具有設(shè)備解除功能。

三、創(chuàng)新亮點

1)安全有效獲得最佳防外破手段：本裝置利用基本的電磁感應(yīng)物理原理，根據(jù)安規(guī)規(guī)定的線路安全 距離+駕駛員的反應(yīng)時間下特種車移動距離設(shè)定為告警距離，開展110-220千伏輸電線路不同距離的電磁場 分析，提取該距離電磁場強度作為告警閥值，當(dāng)特種車輛距離高壓帶電體達(dá)到臨近危險距離時，感應(yīng)裝置 所感應(yīng)的電磁場強度超過閥值時出告警信號，在操作員操作出發(fā)生高分貝語音告警，起到預(yù)警作用預(yù)防外 破事故發(fā)生。

2)結(jié)構(gòu)簡單、功能可靠完全適應(yīng)各類復(fù)雜環(huán)境：采取密封封裝，強磁吸附及扎帶安裝，防水、防墜 落確保裝置能夠在戶外環(huán)境長期可靠運行。裝置體積小集成度高，長寬高均控制在10厘米以內(nèi)，安裝在 特種車輛上便于安裝不破壞特種車輛物理結(jié)構(gòu)。裝置低成本，單臺設(shè)備售價在5000元以內(nèi)，相較于大范 圍部署在線監(jiān)測裝置，具有較高性價比。裝置投資成本和維護(hù)成本低，市面上還未出現(xiàn)此類產(chǎn)品，普遍關(guān) 注點在設(shè)備本體防護(hù)上，推動電力企業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展和諧共處，和諧共榮。

3)信息化升級實現(xiàn)“數(shù)智化”運維管理模式的轉(zhuǎn)變：經(jīng)過產(chǎn)品不斷迭代升級，在基本預(yù)警的功能基 礎(chǔ)上開展數(shù)字化升級，通過北斗定位模塊及數(shù)據(jù)通訊模塊嵌入可以有效追蹤裝置位置，當(dāng)裝置發(fā)生告警時 同步發(fā)送位置坐標(biāo)，研發(fā)專用APP實現(xiàn)裝置運行信息數(shù)字化管理，通過該數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用，解脫了我們 生產(chǎn)指揮中心傳統(tǒng)的“看門”模式，充分發(fā)揮生產(chǎn)指揮中心“大腦”作用。

4)北斗技術(shù)的深度融合與應(yīng)用：高精度定位技術(shù)，北斗高壓近電預(yù)警裝置內(nèi)置了北斗高精度定位模 塊，能夠?qū)崟r接收北斗衛(wèi)星信號，并計算出設(shè)備的精確位置。這種高精度定位技術(shù)使得裝置能夠在復(fù)雜環(huán) 境下準(zhǔn)確判斷施工車輛與電力線路之間的距離，為預(yù)警提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。實時數(shù)據(jù)傳輸與處理，結(jié) 合4G網(wǎng)絡(luò)和北斗定位技術(shù)，北斗高壓近電預(yù)警裝置能夠?qū)崟r將告警信息傳輸?shù)焦芾砥脚_。管理平臺通過 解析告警信息中的位置、時間、電壓等級等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，能夠迅速了解現(xiàn)場情況，并作出相應(yīng)處理。這種實 時數(shù)據(jù)傳輸與處理機制確保了告警信息的及時性和準(zhǔn)確性。軌跡追蹤與數(shù)據(jù)分析，通過定期上報的位置信 息，管理平臺可以構(gòu)建出施工車輛的行駛軌跡，實現(xiàn)對其運動狀態(tài)的實時監(jiān)控。同時，管理平臺還能對告 警信息進(jìn)行統(tǒng)計分析，了解告警的分布情況、發(fā)生頻率以及可能的原因。這些數(shù)據(jù)分析結(jié)果為制定針對性 的防范措施提供了科學(xué)依據(jù)。