供電設施隱蔽部位檢查工具的研制

顏 巖，薛 波

（國網江蘇省電力公司泗陽縣供電公司，江蘇 泗陽 223700）

1 選題理由

隨著資源開發、城鎮建設步伐的加快，泗陽目前很多在建小區，供電公司須要做好小區供電設施投運工作，尤其在小區供電設施土建、電氣驗收檢查方面的工作。在實際檢查中，常遇到工程已經完工，不能在建設過程中檢查，像電纜溝、電纜井、母線槽、配電柜內等特殊位置，人無法進入仔細檢查，這時候需要一種工具，能將須要觀察的部位通過某種方式在人可視的地方投影出來。一般電纜溝蓋比較笨重，在實際掀開的過程中，很容易夾到手，造成人身傷害事故，而且電纜在地下無蓋處，人很難爬入觀察。一般的電纜井如果不深的話，人站在蓋邊就可以看清底部，但一些比較深的電纜井，進入觀察就比較困難，一些底層管道口被上層電纜擋住，基本無法進行肉眼檢查。母線槽內部空間更加狹窄，根本無法觀察內部情況。配電柜主要面臨帶電檢查的問題，帶電情況下，人是無法進入柜體檢查的。

2 目標設定

根據實際生產應用需求，我們把成功研制適合供電設施檢查驗收要求的工具作為QC小組活動的目標。

3 方案選擇

目前對供電設施隱蔽部位檢查主要靠人眼目測，很容易受距離、空間的限制，我們希望通過技術手段，進入隱蔽部位并把影像傳輸到終端設備上顯示出來。小組成員展開頭腦風暴法，集思廣益，對選定方案進行了多級分解，示意圖如圖1所示。

圖1 研制方向示意圖

4 無線傳輸方式的選擇

由于采用無線視頻監控的方式，目前有很多種無線傳輸方式可供選擇，根據技術難度、市面產品價格以及普及度分析，我們選擇出比較合適的3種方案。

移動通信網絡優點：操作簡單。缺點：要使用流量，使用成本較高，而且容易受移動通信網絡信號。

Zigbee網絡優點：ZigBee就是一種低功耗的近距離無線組網通信技術；缺點：產品較少，價格較高。

Wi-Fi（AP模式）優點：價格便宜，體積重量小，應用靈活；缺點：傳輸距離短。

通過對上述3種方案的對比，Wi-Fi（AP模式）方式比較容易實現，易于現場使用，所以選擇Wi-Fi（AP模式）作為無線傳輸的基本方式。

5 固定裝置的設計

在確定采用無線Wi-Fi（AP模式）影像監控的方式后，須要將購買的攝像頭固定住，并且能夠調節角度，這樣能夠拍攝供電設施內部隱蔽部位情況。我們小組經過調查，根據市面上手機、攝像頭固定方法，列舉出了下列3種常見方案。

固定夾腳優點：固定性較強。缺點：安裝后拍攝不可調節角度。

可調角度腳優點：增加了設備拍攝范圍。缺點：容易破損。

帶彎曲桿固定座優點：可以在任意角度調節，增加了設備拍攝范圍。缺點：體積變大。

考慮到在實際應用中要調整角度，所以希望定位裝置能夠具有角度可調性，經過綜合比較后，選擇可調角度腳作為無線攝像頭的固定裝置。

6 拍攝安裝平臺的選擇

針對拍攝安裝平臺固定牢固、可靠，適合各種拍攝環境的要求，小組提出了以下3種方案。

繩索優點：成本低廉、加工簡單。缺點：長度固定較長，不易攜帶。

固定支桿優點：成本低廉、加工簡單。缺點：長度固定較長，不易攜帶。

可伸縮桿優點：適應各種安裝類型、夾持牢固、可靠。缺點：須自行設計加工。

通過比較發現，采用收縮桿的方式在滿足使用需求情況下，能夠更便攜，所以我們將采用可收縮桿的方式作為無線攝像頭使用平臺，如果收縮桿長度不夠，還可以再接一根。

7 影像顯示終端

由于檢查工具采用無線影音實時傳輸的方式，攝像頭雖然能拍攝出要檢查部位圖像，但還需要在另外一個終端顯示出來。由于采用Wi-Fi（AP模式），所以只須要另外一個具有Wi-Fi模塊的設備即可。綜合考慮后，主要有大屏幕的電腦/平板和小屏幕的手機。

電腦/平板優點：屏幕大，顯示清晰。缺點：攜帶不方便。

手機優點：攜帶方便。缺點：屏幕小，顯示受限。

通過現場測試，發現5寸大小的手機就能清晰地顯示電氣設備內部構造，而且大小合適，目前主流手機屏幕尺寸也在5寸左右，所以我們選擇手機作為顯示終端。

8 拍攝光源的選擇

由于拍攝場所一般光線比較暗淡，所以需要良好的光線才能很好地顯示。為此小組成員對比了外部加強光和頂部一體燈光2種方案。

外部照明優點：光線強烈。缺點：不方便攜帶，拍攝不需要那么大的照明面積。

頂部一體（帽檐燈）優點：能耗低、價格適中、安全系數高。缺點：須要固定好。

通過現場測試，頂部一體就能夠滿足拍攝須求，所以采用頂部一體的LED照明。

通過上述的試驗分析，QC小組確定了供電設施隱蔽部位檢查工具的最佳方案如圖2所示。

圖2 最終方案示意圖

9 制定對策及實施

針對供電設施隱蔽部位檢查工具研方案，對五條內容分別進行討論分析，逐項制定對策，制定相應措施，并按照“5W1H”原則制定對策表1所示。

表1 方案實施對策表

10 確認效果

通過使用供電設施隱蔽部位檢查工具，極大地提高了公司的生產效率，尤其在搶修的時候，可以清楚地反映帶電設備情況，降低了人員作業時的風險。

如圖3所示，無線影音檢查工具的無形效益：省時省力，提高了工作效率；解決了檢查過程中的安全隱患；檢查工具正在申報國家專利。

圖3 供電設施隱蔽部位檢查工具實物圖

該方案的創新點在于利用現代科學技術，將供電設施不容易檢查的部位利用無線Wi-Fi傳輸技術，投影到手機上，可以清晰觀察供電設施隱蔽部位。本設備采用伸縮桿，桿頭部位為可彎曲桿，能夠深入拐角檢查，并具有絕緣性。本設備極大提高了檢查效率，經濟和社會效益明顯增強。

經濟效益：以11月為例，電纜班共完成6個小區配電室投運，電纜溝總長度190 m，電纜溝驗收時間減少約150 min，其他隱蔽部位節約工作時間約為200 min（4人驗收）。11月電纜班共處理轄區內15起搶修，共節省25.3 h（4人）。11月份該工具共為電纜班工作節約31.1 h（4人）。

供電設施隱蔽部位檢查工具的研制，不僅縮短了作業時間，提高了公司的經濟效益，也保障了工作人員的安全穩定，保障了電網安全，為公司更好、更快地發展盡綿薄之力。