专利名称：电气设备检修隔离与管控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及五防电力安全领域，尤其涉及一种保障对电气设备进行检修的工作人 员的安全的电气设备检修隔离与管控系统。
背景技术：
在现有的变电站检修工作过程中，运行人员与检修人员的工作是完全独立的，并 且是分开进行的。检修人员申请工作、运行人员许可工作、检修人员工作完毕、运行人员现 场检查、检修人员结束工作等等这些过程又是在整个检修过程中息息相关的。那么，运行人 员的操作由防误系统进行监督和制约，而检修人员现场工作的安全则是完全依靠组织措施 及人为判别等手段来保障的。那么我们从技术角度应提供一套切实可行的方案，将运行及 检修工作看似独立、但在过程中又有着紧密相关的过程加以控制，使检修设备具有唯一的 操作权限，在检修过程中将被检修设备在正常运行中隔离出来，给检修工作提供一个安全 可靠的隔离环境，杜绝因误送电对检修人员人身的安全威胁。
发明内容
本发明的目的是提供一种可有效保障电气设备检修人员人身安全的电气设备检 修隔离与管控系统。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案电气设备检修隔离与管控系统，其包括检修管控模块，其内嵌在现有的防误图形系统中运行，负责同下述检修管控主机 的通讯，将已定的检修任务传送到检修管控主机上进行授权，接收检修管控主机返回的信 息，控制与检修任务相关联的设备的操作权限；检修管控主机，其负责接收检修管控模块传递过来的检修任务，管理授权钥匙或 密码绑定；授权检修任务开始后，通过检修管控模块向防误系统软件发送锁定检修任务的 信息，锁定与检修任务相关联的设备；检修管控主机包括人机交互设备、若干智能钥匙闭锁 柱、若干存放和闭锁智能钥匙闭锁柱的闭锁器、工作卡存放区、读卡区；操作者通过人机交 互设备向检修管控主机发出锁定部分设备的信息，以及操作者通过人机交互设备输入用户 名和密码信息；闭锁器接收检修管控主机的控制信息而解锁或闭锁智能钥匙闭锁柱，工作 卡由维修人员持有，读卡区读取工作卡信息。根据目前设备检修的现状，在完善电网企业现行检修工作的安全隔离措施的基础上，利用多年防误工作积累的经验，充分考虑运行人员与检修人员之间面对的工作设备相 同、但工作性质不同，且相互之间存在安全影响的特殊性，利用本发明电气设备检修隔离与 管控系统，实现被检修设备的“操作权限闭锁”由检修人员掌握，运行人员必须等待操作权 限的解除，方可操作被检修的设备，实现对检修设备的安全隔离和检修人员的人身保护，以 提高检修工作的安全性，杜绝因运行人员的误操作对检修工作的影响，避免由于人为因素 导致误送电等情况，给检修人员提供一个独立的、安全的、可控的检修环境。本系统设计本着以下思想在工作中实现被检修设备的操作权限闭锁，使运行人员的工作与检修人员的 工作相互约束、相互隔离；在管理上实现人员身份及权限的识别，使运行人员及检修人员的 身份及权限有效区分；在控制上实现检修工作和运行工作之间的信息传递及权限分发、回 归。
图1是第一实施例智能钥匙闭锁柱的剖视分解图；
图2是第一实施例智能钥匙闭锁柱带有标识区和所管理钥匙的立体图；图3是第二实施例智能钥匙闭锁柱的剖视分解图；图4是第二实施例智能钥匙闭锁柱的立体图；图5是闭锁器装入与之配套的智能钥匙闭锁柱后的剖视图；图6是闭锁器的立体图；图7是闭锁器装入与之配套的智能钥匙闭锁柱后的立体图。以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式电气设备检修隔离与管控系统，其包括检修管控模块，其内嵌在现有的防误图形系统中运行，负责同下述检修管控主机 的通讯，将已定的检修任务传送到检修管控主机上进行授权，接收检修管控主机返回的信 息，控制与检修任务相关联的设备的操作权限；检修管控主机，其负责接收检修管控模块传递过来的检修任务，管理授权钥匙或 密码绑定；授权检修任务开始后，通过检修管控模块向防误系统软件发送锁定检修任务的 信息，锁定与检修任务相关联的设备；检修管控主机包括人机交互设备、若干智能钥匙闭锁 柱、若干存放和闭锁智能钥匙闭锁柱的闭锁器、工作卡存放区、读卡区；操作者通过人机交 互设备向检修管控主机发出锁定部分设备的信息，以及操作者通过人机交互设备输入用户 名和密码信息；闭锁器接收检修管控主机的控制信息而解锁或闭锁智能钥匙闭锁柱，工作 卡由维修人员持有，读卡区读取工作卡信息。检修管控主机采用X86平台、PC104工控主板， 内嵌WinXPE系统、RFID射频技术实现了一种集成度更高、应用更灵活、管理更方便的检修 隔离管控产品。检修管控主机采用5寸触摸屏作为人机交互设备，通过简单的触摸操作即 可完成检修任务或检修设备的授权工作。智能钥匙闭锁柱(授权钥匙)用来区分检修负责人的使用权限，检修管控主机预 先配置10把授权钥匙，授权钥匙在待机状态下由检修管控主机强制闭锁，不能随意取用。 当有检修任务时，由运行人员和检修负责人共同确认检修任务及所涉及的设备，选择相应 的授权钥匙后，检修管控主机方解锁其相应的授权钥匙，检修负责人才可以取用相应的授 权钥匙，在系统授权的过程中，可以对每把授权钥匙指定一个检修任务，归还后权限消失， 等待下次授权。授权钥匙的信息及对应的人员信息，可在检修管控主机上进行存储、查阅，也可通 过同检修管控模块的接口，传送到防误系统软件中进行存储、查阅。电气设备检修隔离与管控系统的功能如下
1、现场安全措施的控制拟提供一个同运行人员交互的检修界面，根据工作票上的安全措施、注意事项及危险点信息，让运行人员在这个检修界面中方便设定检修过程中需锁定的设备。2、检修设备的控制将检修过程中涉及的设备分成两类，一类为“检修”设备，另一类为“禁动”设备， 检修设备是指可以在检修过程中进行预试操作的设备，禁动设备是指在检修过程中不可动 作的设备，运行人员在检修界面中可以分别对这两种设备手动设定为“锁定”状态，将“解除 锁定”的权限交给检修负责人保管。3、对检修人员工作许可的控制由运行人员对检修人员进行工作许可，拟提供授权钥匙或密码绑定两类方式，授 权钥匙用来区别检修负责人，用密码绑定检修负责人的用户名及权限。支持一个检修任务 对应一个工作班组的授权，同时也支持多个检修任务对应多个工作班组的授权，系统可根 据用户的现场情况及管理需要灵活配置。4、对运行人员行为规范的控制当系统给检修负责人授权(工作许可)后，系统自动将检修设备的操作权限进行 闭锁，运行人员在防误功能界面中不可对此类设备(操作权限被闭锁的设备)进行模拟操作。5、检修工作结束的控制一般的，一个作业任务对应一把授权钥匙，结束工作票前，必须等待授权钥匙持有 人(检修负责人)携授权钥匙返回或用户名、绑定密码的确认(即被授权的检修负责人确 认现场工作全部结束、工作人员全部撤离现场)，并且通过对运行人员的身份确认，来明确 运行人员也同时确认了现场情况，工作终结，必须由工作负责人在防误系统中将被闭锁的 设备解除后，运行人员方可对此类设备的模拟操作。对于一个检修任务有多把授权钥匙时，结束工作票前，必须等待所有授权钥匙持 有人携授权钥匙返回，确认所有工作已经结束，并且所有工作人员已经撤离现场后，方可解 除被闭锁设备的操作权限。对于某个设备上赋予了多个检修任务时，结束工作票前，必须等待所有检修任务 的负责人携授权卡返回，确认所有检修任务全部结束、所有现场工作人员已经撤离，方可解 除这个设备的操作权限。6、检修人员考勤管理检修任务对应的授权钥匙可以绑定工作班组成员的工作卡，工作人员所持的工作 卡在管控主机上每天可以被读取工作开始时间和离开时间，对每个工作人员进行考勤的管理。智能钥匙闭锁柱和闭锁器是本发明系统硬件结构部分的核心，检修管控主机下达 解锁命令后，闭锁器才解锁其上的智能钥匙闭锁柱。下面分别介绍智能钥匙闭锁柱和闭锁 器的结构。智能钥匙闭锁柱实施例一参见图1和图2，智能钥匙闭锁柱按功能分主要包括ID区、闭锁区和手柄区203构 成。所述I D区为一棒状结构，内部沿轴线灌封有一个环状电子标签1，电子标签1轴线与智能钥匙闭锁柱的轴线重合。实际上，电子标签201轴线与智能钥匙闭锁柱的轴线也可以 平行。当智能钥匙闭锁柱插入闭锁器的时候，闭锁器内的读头会定时读取电子标签的信息， 如果信息不匹配，将发出报警提示。I D区前端为一个锥状结构，应用于不经授权可以直接 存放的模式。当然，ID区前端也可以是一个等径的柱状结构，应用于不经授权不能存放的模 式。闭锁区同ID区轴线重合，外设置一个环形闭锁槽202，闭锁槽202和闭锁器中的对应结 构扣合，用于将智能钥匙闭锁柱固定到闭锁器上。手柄区203为智能钥匙闭锁柱的手持部 位，上面设置有一个挂接孔2031，用于挂接需要闭锁的其他钥匙或类似物品。挂接孔2031 是一个柱状的孔(如本实施例中图2所示)，方便同特制的钥匙环配合使用，满足特指的钥 匙在钥匙环扣入后不可以取下的要求。所述手柄区203设置一个标识结构，以满足将钥匙 柱的简易信息如序号34等信息的黏贴，标识帽2032位于手柄区203的一端，标识帽2032 — 端装有透镜片2033。每个智能钥匙闭锁柱都应该有简易标识号，在存放位置(即闭锁器) 处也会有标识号，且这个标识号好形成匹配关系(一般就是自然数字号)目的视觉提示对 应关系。一般有3种标识号方案第一，柱状手柄区尾部带透镜片模式，如实施例一所述。第二，仿钥匙手柄模式，且在手柄上有一个浅坑，贴标示号，或直接在手柄上移印 标识号，如实施例二所述。第三，仿钥匙手柄模式，但通过关联一个可插入各种标示信息的钥匙套来获得标 示目的。另外，智能钥匙柱必须再通过一个不可逆的钥匙环将真正要管理的钥匙或其他对 象套在一起后是使用状态。智能钥匙闭锁柱实施例二参见图3和图4，本实施例与实施例一的主要区别在于手柄区，本实施例中手柄区 205制成防钥匙模式，而且挂接孔2051是一个传统的钥匙手柄孔，方便系圆环形的钥匙环， 通过钥匙环把其他管理的钥匙串在一起。参见图5-图7，闭锁器包括闭锁器本体1、电路板组件2和闭锁电动机构3。闭锁器本体1上设有供与闭锁器配合的智能钥匙闭锁柱200插入的柱形孔12、与所述柱形孔12 垂直并分别位于柱形孔12上下两侧的定位机构安装孔11和闭锁电动机构安装孔13、与柱 形孔12平行的读头孔14。定位机构安装孔11和闭锁电动机构安装孔13的轴线重合。定 位机构安装到定位机构安装孔11内，定位机构包括由下至上依次设置的圆珠40、压簧41、 垫片42和挡销43，实际挡销43可以有很多可替代的方式，挡销43主要用于防止压簧41从 定位机构安装孔11内弹出，因此，挡销43可以为任意公知的定位件。闭锁电动机构3安装 在所述闭锁电动机构安装孔13内，闭锁电动机构3上部设有闭锁销31，所述闭锁销31对 准智能钥匙闭锁柱200的闭锁槽，闭锁电动机构3接收所述电路板组件的控制信息。闭锁 电动机构还包括一单稳态常出电磁铁，电磁铁位于闭锁销31下方，电磁铁电连接电路板组 件2，接收电路板组件2的控制信息。读头孔内设有信号读头21，信号读头21电连接电路 板组件2。本发明闭锁器还有一个特别优点，采用整体透明材料制作闭锁器本体，在电路板 组件2上设置一个贴片式高亮的LED灯，通过透明壳体直接将灯光导到闭锁器本体1外侧。 采用透明方案的闭锁器主体，使得整个非常方便、美观。这样就不需要另外引线到闭锁器本 体1外侧来安装指示灯，简化了结构同时为紧凑的布局多个闭锁器提供了基础。
需要管理的对象智能钥匙闭锁柱200插入柱形孔12内，在定位机构作用下，智能 钥匙闭锁柱200可被稳定的定位在正确的位置，此时读头21可有效的对智能钥匙闭锁柱内 的ID进行信号读取并通过电路板组件2及系统分析识别。同时，智能钥匙闭锁柱200上的环形闭锁槽也刚好正对闭锁电动机构的闭锁销 31，此时在常出单稳态模式的电磁铁作用下，闭锁销31可挤压回弹入环形闭锁槽，获得闭 锁状态。若存放身份失败则系统报警并动作缩回单稳态电磁铁的闭锁销31，可取出智能钥 匙闭锁柱200。当然，本发明电气设备检修隔离与管控系统还可有其他变形。总之，根据上述实施例的提示而做显而易见的变动，以及其他凡是不脱离本发明实质的改动，均应包括在权利 要求所述的范围之内。
权利要求
电气设备检修隔离与管控系统，其特征在于，包括检修管控模块，其内嵌在现有的防误图形系统中运行，负责同下述检修管控主机的通讯，将已定的检修任务传送到检修管控主机上进行授权，接收检修管控主机返回的信息，控制与检修任务相关联的设备的操作权限；检修管控主机，其负责接收检修管控模块传递过来的检修任务，管理授权钥匙或密码绑定；授权检修任务开始后，通过检修管控模块向防误系统软件发送锁定检修任务的信息，锁定与检修任务相关联的设备；检修管控主机包括人机交互设备、若干智能钥匙闭锁柱、若干存放和闭锁智能钥匙闭锁柱的闭锁器、工作卡存放区、读卡区；操作者通过人机交互设备向检修管控主机发出锁定部分设备的信息，以及操作者通过人机交互设备输入用户名和密码信息；闭锁器接收检修管控主机的控制信息而解锁或闭锁智能钥匙闭锁柱，工作卡由维修人员持有，读卡区读取工作卡信息。
2.根据权利要求1所述的电气设备检修隔离与管控系统， 其特征在于所述智能钥匙闭锁柱，包括，ID区，其为棒状结构，内部沿轴线灌封有一个环状电子标签； 闭锁区，其与ID区的轴线叠合，外设置一个环形闭锁槽； 手柄区，其上设置至少一个用于挂接孔。
3.根据权利要求2所述的电气设备检修隔离与管控系统，其特征在于所述电子标签的轴线与智能钥匙闭锁柱的轴线重合。
4.根据权利要求3所述的电气设备检修隔离与管控系统，其特征在于所述ID区的端部为锥状，智能钥匙闭锁柱上有标识号。
5.根据权利要求4所述的电气设备检修隔离与管控系统，其特征在于所述闭锁器包括闭锁器本体、电路板组件和闭锁电动机构；闭锁器本体 上设有供与闭锁器配合的智能钥匙闭锁柱插入的柱形孔、与所述柱形孔垂直并分别位于柱 形孔上下两侧的定位机构安装孔和闭锁电动机构安装孔、与所述柱形孔平行的读头孔；定 位机构安装到定位机构安装孔内，定位机构包括由下至上依次设置的圆珠、压簧、垫片和挡 销；闭锁电动机构安装在所述闭锁电动机构安装孔内，闭锁电动机构上部设有闭锁销，所 述闭锁销对准所述智能钥匙闭锁柱的闭锁槽，闭锁电动机构接收所述电路板组件的控制信 息；读头孔内设有信号读头，信号读头电连接所述电路板组件。
6.根据权利要求5所述的电气设备检修隔离与管控系统， 其特征在于所述定位机构安装孔和闭锁电动机构安装孔的轴线重合。
7.根据权利要求6所述的电气设备检修隔离与管控系统， 其特征在于所述闭锁电动机构包括一单稳态常出电磁铁，所述电磁铁位于所述闭锁销下方，电磁 铁电连接所述电路板组件。
8.根据权利要求6所述的电气设备检修隔离与管控系统， 其特征在于所述闭锁电动机构包括一步进马达，所述步进马达的输出端连接所述闭锁销，步进马达电连接所述电路板组件.
全文摘要
本发明涉及保障对电气设备进行检修的工作人员的安全的电气设备检修隔离与管控系统。电气设备检修隔离与管控系统，其包括检修管控模块，其内嵌在现有的防误图形系统中运行，负责同下述检修管控主机的通讯，将已定的作业任务传送到检修管控主机上进行授权，接收检修管控主机返回的信息，控制检修设备的模拟操作权限；检修管控主机，其负责接收检修管控模块传递过来的检修任务，管理授权钥匙或密码绑定；授权检修任务开始后，通过检修管控模块向防误系统软件发送锁定检修任务的信息，锁定与检修任务相关联的设备；检修管控主机包括人机交互设备、若干智能钥匙闭锁柱、若干存放和闭锁智能钥匙闭锁柱的闭锁器、工作卡存放区、读卡区。通过该系统可以保证检修人员的安全。
文档编号H02B3/00GK101820141SQ201010149469
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者刘亚峰, 张庆辉, 汪平, 胡光耀, 谢小渭, 高波 申请人:珠海共创电力安全技术股份有限公司