一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法和系统与流程

本申请属于配电网运维技术领域，尤其涉及一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法和系统。

背景技术：

现场作业是配电网维护、检修、应急处理、障碍消除等需要到配电设备所在地进行现场操作的一种工作单，由于经常需要工作人员对运行状态下的配电设备进行现场操作，因此现场作业的安全管理一直是电网安全管理中的重中之重。

现有的现场作业安全管理一般采用视频远程监控结合作业指南的方式进行，其中，视频远程监控需要指导人员远程进行实时指导，需要清晰的视野、流畅的网络等必要条件，而作业指南一般根据任务书直接生成，具有模板化的类容。

由于视频远程监控要在实地实时的状态下才能进行，故受限于网络和现场环境，在网络不通或信号延迟较高、以及现场环境较为恶劣的地方无法做到实时有效支持，很可能发现问题时不能及时发出警示，且视频远程监控需要大量的指导人员实时远程指导，浪费人力。现有作业指南一般根据任务书生成，缺少对目标设备周围环境的分析，容易导致现场工作人员不能携带足够的工具或携带过多的工具。

技术实现要素：

本申请提供一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法和系统，以提高现场作业的安全性和工作效率，减少不必要的人力浪费。

本申请一方面提供一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法，所述一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法包括：

获取目标设备的设备类型和运行参数值，根据所述设备类型，获取目标设备的标准参数值，将所述运行参数值与所述标准参数值对比，若所述运行参数值符合所述标准参数值，则向巡检设备输出所述运行参数值，若所述运行参数值不符合所述标准参数值，则在所述运行参数值上标注出异常参数项值并输出至巡检设备；

获取目标设备的实际安装状态，根据所述设备类型，获取目标设备的安装要求，所述安装要求包括设备带电情况、特定的安装环境要求和特定的外置保护装置配置，将所述实际安装状态与所述安装要求对比，若所述实际安装状态符合所述安装要求，则向巡检设备输出所述实际安装状态，若所述实际安装状态不符合所述安装要求，则在所述实际安装状态上标注出异常安装状态并输出至巡检设备；

获取目标设备的报警和历史维护记录，并向巡检设备输出所述报警和历史维护记录；

获取目标设备的三维外形信息、设备名称、设备型号、物理地址和ip地址，根据所述三维外形信息、设备名称、设备类型、设备型号、物理地址和ip地址建立目标设备所在配电系统的安装结构三维模型，结合目标设备及其所在区域的全部配电设备的标准参数值和安装要求，拟合形成针对目标设备自身及其所在区域的全部配电设备的安全操作空间并输出至巡检设备；

基于所述安装结构三维模型进行目标设备拆解分析，获取拆卸指示图并输出至巡检设备，所述拆卸指示图为从配电系统目标开关门到目标设备需要拆卸的其余配电设备的拆除顺序指示图；

生成针对目标设备的任务书，从所述任务书中获取关键词组，基于所述关键词组检索外部数据库获得相对应的作业指南并输出至巡检设备，所述作业指南为对现场作业进行指导的工具书。

可选的，所述标准参数值包括目标设备运行时电压、电流、温度、湿度和安全距离的上下限阈值。

可选的，所述将所述运行参数值与所述标准参数值对比包括：

若所述运行参数值处于所述标准参数值上下限阈值范围内，则判定所述运行参数值符合所述标准参数值；

若所述运行参数值低于或高于所述标准参数值上下限阈值范围，则判定所述运行参数值不符合所述标准参数值。

可选的，所述将所述实际安装状态与所述安装要求对比包括：

若设备带电情况、特定的安装环境和特定的外置保护装置配置满足所述安装要求，则判定所述实际安装状态符合所述安装要求；

若设备带电情况、特定的安装环境和特定的外置保护装置配置有违所述安装要求，则判定所述实际安装状态不符合所述安装要求。

可选的，所述建立目标设备所在配电系统的安装结构三维模型通过利用深度学习和训练的方法多次重复模拟目标设备建模，并不断修正获得。

可选的，所述利用深度学习和训练的方法多次重复模拟目标设备建模，并不断修正包括：

获取所有与目标设备具有相同物理地址的配电设备的三维外形信息；

获取目标设备物理地址对应的配电系统信息；

根据所述配电系统信息、目标设备三维外形信息、配电设备三维外形信息，结合配电设备安装规范，形成基于所述配电系统、各配电设备空间位置和安装关系的安装结构三维模型；

基于配电系统信息，获取该配电系统预设安装的配电设备信息；

判断实际安装的配电设备是否满足预设安装的配电设备信息要求；

若实际安装的配电设备满足预设安装的配电设备信息要求，则判定安装符合要求并继续建模；

若实际安装的配电设备不满足预设安装的配电设备信息要求，则判断实际安装的设备数量是否超出配电系统预设安装的设备数量；

若实际安装的设备数量超出配电系统预设安装的设备数量，则生成安装核查任务单，实施现场作业并修正安装结构三维模型，所述安装核查任务单为：现场核查实际安装的设备数量是否超出配电系统预设安装的设备数量，并将核查结果反馈至远程管理系统，远程管理系统根据反馈结果发出操作指令；

若实际安装的设备数量未超出配电系统预设安装的设备数量，则生成现场核查任务单，实施现场作业并修正安装结构三维模型，所述现场核查任务单为：现场核查配电系统的型号是否正确，核查配电系统内是否安装了错误的配电设备，并将核查结果反馈至远程管理系统，远程管理系统根据反馈结果发出操作指令。

可选的，所述基于所述安装结构三维模型进行目标设备拆解分析包括：

基于所述安装结构三维模型，获取目标设备在配电系统内的相对位置；

根据配电系统结构信息，形成目标设备与配电系统最近开关门的路线图；

判断路线图上配电设备是否有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置；

若路线图上配电设备有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置，则重新规划路线图，并输出拆卸指示图；

若路线图上配电设备没有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置，则直接输出拆卸指示图。

可选的，所述重新规划路线图，并输出拆卸指示图包括：

穷尽所有路线图，判断是否存在可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图；

若存在可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图，则选取可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的最短路线图生成拆卸指示图，并输出拆卸指示图；

若不存在可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图，则选取需要拆卸最少具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图，标注具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备，并输出拆卸指示图。

本申请另一方面提供一种用于配电网运维的现场作业安全管理系统，包括：巡检设备和通过无线网络连接巡检设备的远程管理系统；

所述巡检设备为带有显示功能和报警功能的巡检设备；

所述远程管理系统包括：用于获取设备的三维外形信息、设备名称、设备类型、设备型号、物理地址、ip地址、运行参数值和实际安装状态的信息获取装置，用于传输设备的三维外形信息、设备名称信息、设备类型信息、设备型号信息、物理地址、ip地址、运行参数值和实际安装状态的数据传输装置，用于提供目标设备的标准参数值、安装要求、作业指南、报警和历史维护记录的外部数据库，用于对比运行参数值和标准参数值、对比实际安装状态和安装要求、建立安装结构三维模型并存放模型、生成配电设备的安全操作空间、生成拆卸指示图和任务书的分析装置。

由上述方案可知，本申请提供了一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法和系统。与现有现场作业方法相比，本申请远程获取配电系统中各设备的运行参数值和实际安装状态，通过与标准参数值和安装要求对比，获知目标设备是否处于异常状态及处于异常状态时具体异常信息并反馈至巡检设备，使工作人员不必处于配电系统现场就可获知各配电设备的运行状态，针对有异常的配电设备可提前做好准备工作。本申请还建立了配电系统的安装结构三维模型，结合安装结构三维模型生成配电设备的安全操作空间和拆卸指示图并在工作人员到达现场前反馈至巡检设备，使工作人员不必依赖于远程实时指导就可获得操作指示，提高了现场作业的安全性和工作效率。同时，本申请还将目标设备的报警和历史维护记录以及作业指南输出至巡检设备，方便工作人员进行现场作业时参考。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法的流程图。

图2为本申请实施例提供的建立目标设备所在配电系统的安装结构三维模型的流程图。

图3为本申请实施例提供的基于安装结构三维模型进行目标设备拆解分析并输出拆卸指示图的流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本申请实施例提供的一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法的流程图，所述一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法包括步骤s101至步骤s106。

步骤s101，获取目标设备的设备类型和运行参数值，根据所述设备类型，获取目标设备的标准参数值，将所述运行参数值与所述标准参数值对比，若所述运行参数值符合所述标准参数值，则向巡检设备输出所述运行参数值，若所述运行参数值不符合所述标准参数值，则在所述运行参数值上标注出异常参数项值并输出至巡检设备。

其中，所述标准参数值包括目标设备运行时电压、电流、温度、湿度和安全距离的上下限阈值。所述运行参数值符合所述标准参数值指所述运行参数值处于所述标准参数值上下限阈值内。所述运行参数值不符合所述标准参数值指所述运行参数值低于或高于所述标准参数值上下限阈值范围。

为了更清楚的说明本申请实施例保护的技术方案，现举例进行说明，如，目标设备运行的实时电压低于目标设备运行的标准电压的下限阈值，则输出至巡检设备的目标设备运行参数值中的电压项被标注为紫色。

又例如，目标设备运行的实时电压高于目标设备运行的标准电压的上限阈值，则输出至巡检设备的目标设备运行参数值中的电压项被标注为红色。

步骤s102，获取目标设备的实际安装状态，根据所述设备类型，获取目标设备的安装要求，将所述实际安装状态与所述安装要求对比，若所述实际安装状态符合所述安装要求，则向巡检设备输出所述实际安装状态，若所述实际安装状态不符合所述安装要求，则在所述实际安装状态上标注出异常安装状态并输出至巡检设备。

其中，所述安装要求包括设备带电情况、特定的安装环境要求和特定的外置保护装置配置。所述实际安装状态符合所述安装要求指目标设备带电情况、特定的安装环境和特定的外置保护装置配置满足所述安装要求。所述实际安装状态不符合所述安装要求指目标设备带电情况、特定的安装环境和特定的外置保护装置配置有违所述安装要求。

为了更清楚的说明本申请实施例保护的技术方案，现举例进行说明，如，目标设备在配电系统中需要安装特定的外置保护装置，但实际应用中，目标设备并未安装特定的外置保护装置，则在向巡检设备输出实际安装状态时，所述实际安装状态被标注为异常，并具体解释缺少了何种外置保护装置。

步骤s103，获取目标设备的报警和历史维护记录，并向巡检设备输出所述报警和历史维护记录。

步骤s104，获取目标设备的三维外形信息、设备名称、设备型号、物理地址和ip地址，根据目标设备三维外形信息、设备名称、设备类型、设备型号、物理地址和ip地址建立目标设备所在配电系统的安装结构三维模型，结合目标设备及其所在区域的全部配电设备的标准参数值和安装要求，拟合形成针对目标设备自身及其所在区域的全部配电设备的安全操作空间并输出至巡检设备。

为了更清楚的说明本申请实施例中的安全操作空间，现举例进行说明，如，变电器要求10cm的带电安全距离，如果目标设备旁边有变电器，在带电作业时，就需要以变电器为中心划出半径10cm的球形空间，球形空间内为危险操作空间，球形空间外为安全操作空间。将目标设备周围所有有带电安全距离要求的设备进行处理，标注出所有的危险操作空间，剩余空间即为针对目标设备自身及其所在区域的全部配电设备的安全操作空间。

如图2所示，为本申请实施例提供的建立目标设备所在配电系统的安装结构三维模型的流程图，所述建立目标设备所在配电系统的安装结构三维模型包括步骤s201至步骤s210。

步骤s201，获取所有与目标设备具有相同物理地址信息的配电设备的三维外形信息。

步骤s202，获取目标设备物理地址信息对应的配电系统信息。

步骤s203，根据所述配电系统信息、目标设备三维外形信息、配电设备三维外形信息，结合配电设备安装规范，形成基于所述配电系统、各配电设备空间位置和安装关系的安装结构三维模型。

步骤s204，基于配电系统信息，获取该配电系统预设安装的配电设备信息。

步骤s205，判断实际安装的配电设备是否满足预设安装的配电设备信息要求。

步骤s206，若实际安装的配电设备满足预设安装的配电设备信息要求，则判定安装符合要求并继续建模。

步骤s207，若实际安装的配电设备不满足预设安装的配电设备信息要求，则判断实际安装的设备数量是否超出配电系统预设安装的设备数量。

步骤s208，若实际安装的设备数量超出配电系统预设安装的设备数量，则生成安装核查任务单，实施现场作业。

所述安装核查任务单为：现场核查实际安装的设备数量是否超出配电系统预设安装的设备数量，并将核查结果反馈至远程管理系统，远程管理系统根据反馈结果发出操作指令。

步骤s209，若实际安装的设备数量未超出配电系统预设安装的设备数量，则生成现场核查任务单，实施现场作业。

所述现场核查任务单为：现场核查配电系统的型号是否正确，核查配电系统内是否安装了错误的配电设备，并将核查结果反馈至远程管理系统，远程管理系统根据反馈结果发出操作指令。

步骤s210，修正安装结构三维模型。

采用上述利用深度学习和训练的方法多次重复模拟目标设备建模，并不断修正的方法对三维建模的过程进行矫正，避免出现由于配电系统内信息更新不及时导致的配电系统模型与配电设备不匹配，从而造成建成模型失真的问题，提高了对目标设备建模分析的准确度。

步骤s105，基于安装结构三维模型进行目标设备拆解分析，获取拆卸指示图并输出至巡检设备。

如图3所示，为本申请实施例提供的基于安装结构三维模型进行目标设备拆解分析并输出拆卸指示图的流程图，所述基于安装结构三维模型进行目标设备拆解分析并输出拆卸指示图包括步骤s301至步骤s307，执行所述步骤s301至步骤s307须使用所述步骤s201至步骤s210建立的安装结构三维模型。

步骤s301，基于所述安装结构三维模型，获取目标设备在配电系统内的相对位置。

步骤s302，根据配电系统结构信息，形成目标设备与配电系统最近开关门的路线图。

步骤s303，判断路线图上配电设备是否有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置。

步骤s304，若路线图上配电设备没有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置，则直接输出拆卸指示图。

步骤s305，若路线图上配电设备有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置，则穷尽所有路线图，判断是否存在可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图。

步骤s306，若存在可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图，则选取可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的最短路线图生成拆卸指示图，并输出拆卸指示图。

步骤s307，若不存在可以避开所有具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图，则选取需要拆卸最少具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备的路线图，标注具有特定的安装环境要求和特定的外置保护装置的配电设备，并输出拆卸指示图。

所述拆卸指示图为从配电系统目标开关门到目标设备需要拆卸的其余配电设备的拆除顺序指示图。

通过进行目标设备拆解分析并获取拆卸指示图，可以有效引导工作人员尽可能安全有序地拆除目标设备以外的其他设备，提高工作效率和作业安全性。

步骤s106，生成针对目标设备的任务书，从所述任务书中获取关键词组，基于所述关键词组检索外部数据库获得相对应的作业指南并输出至巡检设备。

所述作业指南为对现场作业进行指导的工具书。

相配套的，本实施例还提供一种用于配电网运维的现场作业安全管理系统，包括：巡检设备和通过无线网络连接巡检设备的远程管理系统。

所述巡检设备为带有显示功能和报警功能的巡检设备。所述远程管理系统包括：用于获取设备的三维外形信息、设备名称、设备类型、设备型号、物理地址、ip地址、运行参数值和实际安装状态的信息获取装置，用于传输设备的三维外形信息、设备名称信息、设备类型信息、设备型号信息、物理地址、ip地址、运行参数值和实际安装状态的数据传输装置，用于提供目标设备的标准参数值、安装要求、作业指南、报警和历史维护记录的外部数据库，用于对比运行参数值和标准参数值、对比实际安装状态和安装要求、建立安装结构三维模型并存放模型、生成配电设备的安全操作空间、生成拆卸指示图和任务书的分析装置。

由上述所有实施例可知，本申请提供了一种用于配电网运维的现场作业安全管理方法和系统。与现有现场作业方法相比，本申请远程获取配电系统中各设备的运行参数值和实际安装状态，通过与标准参数值和安装要求对比，获知目标设备是否处于异常状态及处于异常状态时具体异常信息并反馈至巡检设备，使工作人员不必处于配电系统现场就可获知各配电设备的运行状态，针对有异常的配电设备可提前做好准备工作。本申请还建立了配电系统的安装结构三维模型，结合安装结构三维模型生成配电设备的安全操作空间和拆卸指示图并在工作人员到达现场前反馈至巡检设备，使工作人员不必依赖于远程实时指导就可获得操作指示，提高了现场作业的安全性和工作效率。同时，本申请还将目标设备的报警和历史维护记录以及作业指南输出至巡检设备，方便工作人员进行现场作业时参考。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。