项目完成人信息该文获第七届（2015年度）全国电力职工技术成果奖奖励活动一等奖
项目完成人：李建华、杨锐、闫修峰、李建星、胡国伟、刘培武
所在单位：华电国际电力股份有限公司邹县发电厂
电气操作既有一次回路的操作，也有二次回路的操作，操作项目繁多，稍有疏忽，就会造成事故，危及人身和设备安全，甚至会造成系统瓦解的重大电网事故。因此电气操作的规范性和正确性已成为确保机组和电网安全稳定运行的重要基础之一。
电力行业防止电气误操作已有相当完善的制度和措施，目前主要技术手段是依靠电气回路闭锁和机械闭锁（微机五防装置）来进行防护，能够在很大程度上避免五类恶性电气误操作事故。但是人为因素的不可控性仍然是电气防误操作比较薄弱的环节，每个人的认知程度、技能水平和身心因素等都是不可控的。操作执行程序不规范、可能走错位置、漏项操作、跳项操作、连续打钩操作等不安全因素等不能从根本上杜绝，还没有有效的物理技术管控手段，全靠制度的约束力和操作人员的主观意识去执行，操作的安全性存在较大隐患。
各种不安全因素造成的电气误操作可以看一下下面的统计数据（来自中国电力出版社 《电气误操作事故100例及原因分析》）：
由以上统计可以看出：走错间隔占13% + 跳项、漏项占11% + 不规范操作占47%（野蛮13% +擅自更改工作范围2% +擅自解锁11% +单人或无票操作21%),这三项加起来就占到误操作事故的70% ，数据相当的惊人。由此可见，要想从根本上解决目前电气操作中存在的操作不规范、可能走错位置，以及漏项操作、跳项操作等弊端，是一个非常重要和迫不及待的工作。
针对这种状况，根据防误操作由“人防”变为“技防”的核心理念，通过对电气操作防误措施的研究，确定电气操作过程中的关键点，利用先进数字化信息和视频监控技术，进行了电气防误操作智能管控系统的研究与应用：
（1）将传统的纸质操作票变为电子票，实现操作项目执行一条弹出一条，操作不完不允许终结，避免漏项操作、跳项操作和连续打钩操作；同时执行完的操作票变为有声音、有图像的多媒体文件保存，方便追溯、培训和学习，实现了操作过程管理痕迹化；
（2）利用二维码的唯一性将其植入到操作的关键项目，只有扫描二维码信息正确才能进行操作，防止走错位置；
（3）实现监控镜头与操作任务绑定，实现全程自动跟踪监控，强制人员遵章操作，利于养成良好的工作习惯和态度，逐渐提高人员的技术素养。同时远程可以实时对讲、协助、监控，发现问题可以立即终止操作。综合以上三个方面，实现了操作过程的二维码防误、逻辑闭锁防误、实时声音、图像监控防误三重防误功能,通过智能管控电气操作，将电气操作安全中最不可控的人员因素降到最低，达到防止电气误操作之目的。
项目原理说明
根据南方电网对电气误操作事故的一项统计：83.5%以上的事故发生既与人员有关又与设备有关，也就是说控制好其中一项就可以预防绝大多数事故。针对目前电气操作中存在的可能走错位置、漏项、跳项操作等不安全因素，依托于数字信息化技术的高速发展，结合防误操作“人防”变为“技防”核心理念，从降低人员的不安全因素为出发点，将先进的科技进步应用于现场生产，进行了电气防误操作智能管控系统的研究与应用。
（1）纸票变为电子票，为数字信息化技术的应用奠定基础。
纸票变为以移动手持机为载体的电子票，替代传统的纸质操作票，其版式、布局与传统的纸票一样，实现与纸质票一样的操作执行功能。
（2）利用二维码技术生成唯一性的二维码设备信息，并植入到关键的操作项目中去，防止走错位置。
图2
图3
通过对电气操作过程进行分析研究，确认核对设备位置和设备状态等关键步骤和关键点，为每个设备以及其上的操作部位（例如开关柜接地刀闸）生成具有唯一性的二维码信息，并植入到在操作的相应项目中去，只有扫描二维码信息正确后方可操作，避免走错位置和操作到位， 确保操作的安全性和正确性。
（3）利用严谨的逻辑闭锁实现操作项目执行一条弹出下一条，避免漏项、跳项操作。
利用严谨的电子闭锁技术实现操作项目逐条显示，操作一条弹出下一条，所有项目操作不完不允许终结操作票，有效避免漏项、跳项和连续打钩操作，防止误操作。
图4
（4）监控镜头实时自动跟踪监督，影音同步对讲，实现过程监督。
视频监控的普及应用也为电气操作安全管控打开了思路，将视频监控与操作任务绑定，通过此功能，实现全程自动跟踪监控和影音同步对讲，实现过程监督。可有效规范人员遵章操作，确保规章制度的切实执行，从而极大提高了电气操作的安全系数；同时在这种长期的严谨、认真环境下工作，也利于操作人员养成良好的的工作态度和习惯。同步监控和对讲的实现，还能在发现有问题时，远程立即终止操作，技术管理人员也可远程协助重大操作，即安全又便捷。
图5
（5）执行完的操作票变为有声音、有图像的多媒体文件保存，实现操作过程痕迹化管理。
操作完成后，将原来传统的纸质操作票变为有声音、有图像的多媒体文件保存，生成了集原始操作票信息、语音信息、视频信息与一体的多媒体操作票，便于日后审阅、学习培训和追溯，实现操作过程痕迹化管理。
图六
附：电气防误操作智能管控系统流程图
项目实施效果说明
该项目将先进的科技进步与现场生产紧密结合，创新思维，有效的将其转化为生产力。自2014年5月先后在邹县发电厂8台机组400V、6kV、10kV设备全面推广应用。系统运行稳定，过程流畅，提高了效率，得到了职工的高度认可。可有效防止走错位置、漏项、跳项操作，规范了电气操作程序，在电气防误操作上实现了革命性进步，实施以来5000余次电气操作实现了0误操作，电气操作安全性得到了极大提升：
1、将传统的纸票变为电子票，利用电子技术实现操作项目逐条显示，操作一条弹出下一条，所有项目操作不完不允许终结操作票，有效避免漏项、跳项和连续打钩操作，防止误操作发生。
2、在操作的关键点、关键步骤植入具有唯一性的二维码设备信息，只有扫描正确后方可进行操作，可有效防止走错位置、间隔，实现本质性安全。
3、操作过程实现实时自动跟踪监控，实现了电气操作过程监督。实时语音与图像通讯，发现有问题可以远程立即终止操作，同时技术管理人员也可远程协助重大操作，即安全又便捷。
4、利用先进的电子技术，规范了操作票的执行程序，同时利用监控镜头自动跟踪监督，强制规范人员遵章操作，利于养成严谨、认真、负责的工作态度和习惯，提高人员的技术素养。
5、生成了集原始操作票信息、语音信息、视频信息与一体的多媒体操作票，便于日后审阅、学习培训和追溯，实现了操作过程痕迹化管理。
6、操作时自动生成当前的实时时间，操作完成后可以一键回填，系统自动回填操作开始、结束时间以及人员和设备信息，提高效率，节约人力。
7、电气操作实现无纸化，节约墨盒和纸张，践行了低碳环保理念，就目前邹县电厂集控运行估算每年节约A4纸张约1.6～1.7万张。。
8、利用信息网络化自动对接地刀闸、接地线的操作过程及最后状态进行记录，生成报表，一目了然，可有效控制危险源。
9、利用监控镜头的追踪功能，可实现开关室实时监控报警，当有人进入开关室时远程自动弹出监控画面，进行实时跟踪监控，确保开关室安全。
附：由于走错位置或漏项等不规范操作造成的电气误操作而带来的人身和设备损坏案例：
（1）2014年2月21日下午，哈尔滨热电有限责任公司两名运行人员在进行#7机组电动给水泵电机（6kV动力）测绝缘工作中，不按规章操作，走错间隔误触带电部位引发三相弧光短路，当即造成1人死亡，1人受伤（经医治无效，于2月23日死亡），#7高厂变因低压侧短路造成冲击。
（2）2009年8月3日4:38，邹县发电厂运行人员执行定期工作测量#7机B定子水冷泵绝缘时，走错位置将运行的#7机A定子水冷泵停电，造成发电机定子断水保护动作跳机。热态开停机燃油、煤、水、电费用折算约30万元。
（3）2000年10月21日10:39，邹县发电厂运行人员在执行＃3机电泵低油压试验时，走错位置误将正在运行中的开关拉出柜外，造成厂变烧损，直接经济损失100余万元。
项目推广前景描述
该项目将先进的科技进步与现场生产紧密结合，创新思维，有效的将其转化为生产力。该项目自2014年5月先后在邹县发电厂8台机组400V、6kV、10kV设备全面推广应用，本系统运行稳定，过程流畅，提高了效率，得到了职工的高度认可。可有效防止走错位置、漏项、越项操作，在电气防误操作上得到了革命性进步，实施以来5000余次电气操作实现了0误操作；并且通过严格的逻辑控制和实时监控可使操作人员养成良好的工作习惯和严谨的工作态度，真正实现了以人为本的安全管理观。
项目的实施用电子信息技术手段规范电气操作，是操作方式的一次革命，开创了电气操作执行过程智能化的先河，将安全生产中最不可控的人员因素降到最低，有效防止了误操作，在电气操作安全上实现了本质性进步，为创建本质安全型企业的打下了良好基础。可以推广到全国电力行业并由此应用到相近的工业生产行业中去。
创新点、效果归纳及专利申请或授权情况
1、创新将传统的纸质操作票变为电子票，奠定电气操作智能管控的基础;无纸化操作节约了墨盒和纸张，实现了低碳环保。
2、应用电子技术的严谨逻辑防误功能，实现用了操作项目操作完一条弹出一条，确保按序操作，避免漏项、跳项和连续打钩操作；同时规范了操作票的执行程序，有效避免习惯性违章，规范了人员操作。
图8
3、创新应用了具有唯一性的二维码技术，将其植入到操作的关键项目，只有扫描二维码信息正确才能进行下一步操作，防止走错位置，避免误操作。
4、创新实现了实时过程音影远方同步监控，突破了传统监控固定不变的模式，将操作过程中的关键点与操作票绑定，实现自动跟踪，发现问题远方可以立即终止；同时重大操作可以远程协助，安全又方便。
图10
5、执行完的操作票变为有声音、有图像的多媒体文件保存，方便追溯、培训和学习，实现了操作票管理痕迹化。
6、自动生成操作信息，提高工作效率，并可利用网络共享操作信息，实现生产数据互联互通；自动对接地刀闸、接地线的操作过程及目前状态进行记录，生成报表，一目了然，可有效控制危险源。
7、利用监控镜头的追踪功能，可实现开关室实时监控报警，当有人进入开关室时远程自动弹出监控画面，进行实时跟踪监控，避免人员无票私自作业，确保开关室安全。
8. 已申请“一种基于二维码的电气防误操作智能管控系统”发明专利，正在审查、公示期，专利号/申请号：201510227137.5。
电气防误操作智能管控平台通过了山东省软件评测中心的科技成果测试：软件运行稳定，操作方便；功能实现了操作票执行、控制点二维码扫描、提高现场操作正确率，达到预期目标，能在电气防误操作智能管控中使用。
电气防误操作智能管控平台通过了山东电力研究院的功能试验：利用电子操作票顺利完成电气操作执行过程；利用二维码能有效防止走错设备位置；能避免漏项、跳项操作情况。项目实施可有效防止因走错位置、漏项跳项操作和不遵守操作规章等因素引起的误操作情况发生。
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