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    智能在線五防系統介紹
    2019-08-20 瀏覽次數:
        隨著電網的迅速發展,設備類型不斷增加。人員技能提升速度與設備更新速度不成正比,現場誤操作安全事故時有發生。
        近日,湖北咸寧誤操作事故就是因防誤閉鎖裝置管理漏洞而導致的惡性誤操作事故。
        開展對防誤閉鎖技術的深入研究,持續加強防誤閉鎖裝置安全管理是擺在我們面前的重要課題。


        通過項目實施,極大程度降低了現場誤操作概率,防止人身觸電、設備損壞事件的發生,持續提升防誤閉鎖裝置的本質安全水平,響應了《中共中央國務院關于推進安全生產領域改革發展的意見》 中“科技興安”的具體要求。
     



     系統架構
     
     
     
    智能在線五防系統由智能防誤后臺、手持終端、無線通信網絡、智能鎖具組成。
     
    系統特征

    1.電腦鑰匙實時在線
    2.鎖具實時在線
    3.與綜自后臺實時連接
    4.與安全工器具柜實時連接,能夠檢測臨時地線的實時狀態
    5.萬能鑰匙管理機實時在線
    6.刷卡式解鎖
    7.離線狀態下:退步到傳統五防,具備傳統五防的所有功能

    運行原理
     
    (1)五防主機通過綜合自動化系統、智能鎖具 、手持終端的實時在線,可以獲取到所有電氣設備的實時狀態、所有鎖具的實時狀態,能夠與手持終端進行實時數據交互。
    (2)五防主機運行五防軟件,可以進行操作票管理、進行模擬操作、生成操作票,手持終端能夠獲取操作票。
    (3)操作人員攜帶手持終端進行現場操作,將手持終端靠近當前操作票對應的智能鎖具,向現場鎖具發送解鎖請求或解鎖命令。
    (4)現場鎖具收到解鎖請求,向五防主機詢問是否可以解鎖。
    (5)五防主機接到鎖具的解鎖請求,根據當前操作票的執行情況,和現場電氣設備的實時狀態,進行五防判斷,發送允許解鎖或禁止解鎖命令。
    (6)現場鎖具收到五防主機發來的允許解鎖命令,自動解鎖。
    (7)操作人員進行現場刀閘操作后,重新閉鎖鎖具。
    (8)五防主機和手持終端獲取并存儲設備變位信息、鎖具閉鎖信息,轉入操作票的下一步操作。
     
    無線通信方案

    (1)智能五防系統的在線功能是基于無線網絡、局域網通信技術實現。系統包含5.8GHz WiFi和2.4GHz ZigBee 無線網絡以及有線局域網。
    (2)2.4GHz ZigBee 無線網絡完成智能鎖具與智能防誤后臺之間的數據實時傳輸;5.8GHz WiFi 網絡完成手持終端與智能防誤后臺之間網絡連接。

    智能鎖具:ZigBee通信
     



    (1)智能鎖具基于ZigBee無線網絡,實現實時在線功能;
    (2)ZigBee網關與智能鎖具之間通過基于ZigBee的Mesh拓撲網絡進行自組網;
    (3)智能鎖具數據通過ZigBee網關轉發至智能防誤后臺;
     
    智能鎖具:NFC通信

            智能鎖具采用非接觸式識別技術,非接觸式識別技術依靠13.56MHZ 近場通信技術。其中,天線設計按照變電站的低場強設計要求,可以有效防止通信受到電磁環境干擾,設計的過程中結合理論分析和MATLAB建模,對NFC天線設計參數進行了多次分析模擬仿真。


    通過天線設計軟件的建模和仿真,研究設計了信號場強中間強、周圍弱的NFC天線,滿足低功耗智能鎖具的實際需求。
     
    智能鎖具:低功耗技術方案
     

     
    (1)休眠:智能鎖具采用低功耗技術,在智能鎖具正常數據交換的工作中,軟件采用超時控制算法,工作一段時間智能鎖具將自動進入休眠狀態。系統通過控制核心單元切斷Zigbee模塊單元、NFC通信單元和電機驅動單元電源供應。
    (2)喚醒:鎖具控制核心單元會定時喚醒鎖具,加入Zigbee無線通信網絡與后臺五防服務器進行通信,實時將鎖具的狀態參數上傳至后臺五防系統。
     

    當按下鎖具開關可喚醒智能鎖具,智能鎖具進入休眠后狀態指示燈會熄滅。
    智能鎖具休眠時間可以根據需求自行設定,設定方式有如下兩種:
    一是單體休眠時間設定,可以在手持終端上完成;
    二是批量設定,可在防誤主機上完成。
     
    智能鎖具:性能參數
     



    手持終端


     
     手持終端操作票管理充分利用室內無線WIFI和ZigBee兩種網絡資源。WIFI應用于手持終端操作票傳輸, ZigBee無線網絡用于操作票執行。
    操作票傳輸及顯示:
    (1)票傳輸過程中,以手持終端作為服務端,進行輪詢接受智能防誤后臺系統的操作票信息傳遞。
    (2)傳輸完成后,在手持終端操作票管理界面可顯示已完成傳送的操作票。



     
     
     操作票執行:
    (1)手持終端與鎖具通過近場通訊(NFC)進行信息交互。當按照操作票順序進行現場解鎖時,手持終端將向指定鎖具發起開鎖請求。
    (2)鎖具將信息通過無線通信系統轉發到智能防誤后臺系統。
    (3)防誤后臺系統對相關信息進行解析和比對,判斷操作票當前步驟和待操作鎖具,若判斷通過則允許鎖具開啟,否則禁止鎖具開啟,有效防止刀閘走空程。

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