電力安全工器具管理智能化實現與應用

云南電網有限責任公司楚雄供電局 劉 暢 吳 恙 余 波 張志剛 孟 濱

安全工器具庫房放置了各種電力作業的安全工器具，分別為絕緣手套、絕緣靴、驗電棒、接地線和其他類型的檢測儀器[1]。雖然電網公司目前已經出臺了多個文件，并在文件中提出了對電力安全工器具全過程管理要求。但就當前實際情況而言，安全工器具管理不容樂觀。

目前，安全工器具的管理依然以傳統人工紙質登記的管理方式為主，該管理方式主要存在以下問題：安全工器具名稱、分類、編號等記錄受人為影響，難規范統一，給后期管理造成困難；安全工器具借出和歸還較隨意，多借、少還及不滿足安全要求的工器具被借出等情況無法及時監管；安全工器具定期安全試驗主要由專人負責核對、送檢，紙質記錄核查困難，存在安全工器具送檢遺漏，導致超期未檢情況發生，安全工器具的安全性無法得到保證；人工紙質記錄管理方式會造成安全工器具管理統計、核對困難，需要查閱大量紙質記錄。隨著工器具和作業數量的增加，該管理模式很難滿足對安全工器具管理效能的要求[2]。

1 智能化工器具管理設計與實現

針對安全工器具庫房管理現狀，對現有電力安全工器具管理業務進行分析，建立無人管控智能化工器具倉庫管理模式。以標準先行、經濟實用、安全可靠為原則，構建“管理平臺+移動應用+管控終端”的安全工器具智能化管理系統。通過對現有安全工器具庫房進行智能化管理系統加裝，以代替傳統管理方式，實現工器具庫房智能化、無人化管理，提升工器具管理規范及服務水平和安全工器具管理效能，保障作業人員生命安全。

1.1 整體業務智能化設計

1.1.1 業務設計

通過對安全工器具管理業務需求梳理優化，形成如圖1所示業務架構。

圖1 業務架構圖

倉管員業務。自助快捷完成安全工器具注冊、發碼、標準化打包的安全工器具入庫；實時查看安全工器具運行狀態及使用記錄；提前提醒定檢及報廢，并提供對應的安全工器具清單；提供超期未歸還的安全工器具信息；作業員業務。查詢安全工器具臺賬及當前運行狀態、位置等信息；禁止異常安全工器具借出；自助安全工器具借用、歸還；提醒按時歸還安全工器具并閉環作業任務；管理人員業務。查看安全工器具入庫、借用、歸還、定檢、維護和報廢等情況統計分析結果；接收安全工器具超期未歸還、超期未送檢、報廢等提醒；全局掌控安全工器具運行狀態。

1.1.2 功能設計

功能架構主要包括管理平臺和移動應用功能，而管控終端提供標簽打印及智能門禁等輔助支持（如圖2所示）。

圖2 功能架構圖

管理平臺功能包括：目錄管理。提供對統一的安全工器具目錄信息記錄維護功能；臺賬注冊。提供安全工器具存量批量注冊及新增入庫功能；臺賬管理。提供安全工器具臺賬查詢、維護功能；借用管理。提供安全工器具借用、歸還功能，對未及時歸還安全工器具進行提醒；報廢管理。提供對使用過程中損壞或送檢不合格的安全工器具的報廢管理；移庫管理。提供安全工器具移庫功能；工器具倉庫管理。提供安全工器具倉庫查詢、倉庫訪問授權、貨位碼下載等功能；維護與試驗管理。提供安全工器具月度及周期性檢查功能，可導出相應檢查表；配置標準。提供安全工器具配置標準管理功能，可進行補倉提醒并輔助安全工器具及時補貨；數據監控。展示安全工器具管理相關監控指標數據。

移動應用功能包括：消息。接收顯示各類業務操作消息提醒；搜工器具。搜索安全工器具分布的倉庫情況及臺賬信息；搜倉庫。搜索安全工器具倉庫的布點信息及倉庫臺賬信息；工器具入庫。提供安全工器具入庫及批量打標簽上架功能；工器具移庫。提供安全工器具倉庫移庫維護功能；工器具借用。提供安全工器具掃碼借用及簽字功能，自動對超期未檢或檢驗不合格安全工器具進行預警，避免不合格安全工器具被借出；工器具歸還。提供安全工器具掃碼歸還及簽字功能；定檢管理。提供安全工器具月度及周期性檢查功能；報廢管理。提供工器具掃碼報廢及審批功能；指標分析。提供安全工器具倉庫總覽，儲備分析，健康狀況、工器具運營情況分析、報廢分析、送檢預警和人員借用異常等指標分析功能。

1.1.3 部署設計

安全工器具智能化管理系統的管理平臺采用集中部署，通過移動應用門戶實現與移動應用及中控模塊的數據交互。安全工器具庫房管控終端套件在每個安全工器具庫房單獨部署，通過藍牙網關實現與移動應用的數據交互。

1.2 規范化入庫設計與實現

貨位標準化。對安全工器具倉庫中的標準貨架、工器具柜進行統一貨位標準。標準貨架每1層劃分為2個貨位，每個貨位貼1個貨位碼；1個工器具柜為1個貨位，貼1個貨位碼。并按照“四號定位”規則，每個貨位都要進行統一編號，貨位編碼規則見表1。

表1 貨位編碼規則表

工器具編碼規范化。對現有安全工器具的名稱、安全工器具品類、編碼等進行梳理，結合安全工器具的使用場景，形成統一的安全工器具編碼規范，并通過系統進行固化。按照安全工器具的使用場景，安全工器具的編碼采用“單體碼+品類碼”的方式進行編碼。單體碼指一個安全工器具一個編碼；品類碼指一類工器具用一個編碼。編碼規則見表2。如一套“10kV絕緣操作桿”其中包含4根操作桿，則4根操作桿的編號分別為“JYCZG-10kV-01-1”“JYCZG-10kV-01-2”“JYCZG-10kV-01-3”“JYCZG-10kV-01-4”。

表2 工器具編碼規則表

標簽應用統一化。依據各類別安全工器具的使用場景情況，對安全工器具的條碼標簽類型和貼碼方式進行統一。按照大件工具，一物一碼，小件工具品類發碼要求對條碼標簽的類型進行規范。標簽形式由“定制吊牌+捆扎帶+貼碼”組合方式，并進行統一。嚴格執行貼碼標準，實現現場標準化貼碼。貼碼標準示例見表3。

表3 安全工器貼碼標準清單（示例）

1.3 智能化出庫設計與實現

成套安全工器具推薦：利用數據挖掘關聯分析Apriori算法，對電力安全工器具在日常運維、檢修等場景下的使用情況進行分析，發掘電力安全工器具之間及電力安全工器具與作業之間的潛在關聯關系，進而形成成套安全工具推薦方案。在安全工器具出庫時，智能算法依據作業內容、已選的安全工器具及形成的成套安全工器具推薦方案，為作業人員進行安全工器具推薦。輔助作業人員完成安全工器具出庫，有效降低漏選安全工器具造成的時間延誤及安全風險。

安全出庫校驗：在安全工器具出庫時，通過移動應用掃碼對出庫安全工器具進行核驗。并對存在超期未檢、損壞等不符合出庫要求的安全工器具進行提醒，避免不合格工器具用于生產作業。

1.4 無人值守設計與實現

使用“移動應用+管控終端”實現安全工器具倉庫的遠程授權、無人值守和自動登記。作業人員可對安全工器具進行自助領用、歸還，避免了夜間、節假日等倉管員不在現場和紙質登記造成的大量等待耗時。

作業人員通過移動應用可查詢倉庫位置。到達倉庫后，通過移動應用進行“人員身份+現場+授權”三重安全認證后，便可控制智能門禁開啟。當有特殊情況需要臨時授權進入某倉庫時，倉管員可通過管理平臺或移動應用進行遠程臨時授權。作業人員進入倉庫后，通過移動應用掃碼核驗借出、歸還相應的安全工器具，離開時移動應用會控制智能門禁自動關閉。在該過程中移動應用會自動記錄安全工具的借出、歸還情況并上傳到管理平臺更新庫存信息，實現信息實時同步。

1.5 便捷庫房管理設計與實現

智能工器具送檢提醒：管理平臺依據各類安全工器具的送檢周期要求，對安全工器具的校檢情況進行跟蹤。當有安全工器具臨近校檢日期時，管理平臺自動向管理人員發送提醒信息，并提供需校檢的安全工器具清單，便于管理人員及時進行安全工器具送檢，避免漏檢、超期未檢情況發生。

倉庫指標實時監控：依托管理平臺記錄數據對各倉庫安全工器具情況進行統計分析，形成統計指標圖表進行展現，直觀實時反映安全工器具領用、歸還、配置等情況(如圖3所示)。主要指標設計如下：工器具借用歸還異常統計指標。統計超時未歸還的工器具頻次；工器具送檢預警統計指標。統計即將超期和已超期未檢的安全工器具數量和占比；工器具年度報廢計指標。統計安全工器具的報廢頻次及報廢率；工器具臺賬健康信息統計指標。統計各狀態下的安全工器具頻次占全部工器具頻次比例。

圖3 借出、歸還流程圖

2 應用成效

目前，已對某供電局的86個安全工器具倉庫進行安全工器具智能化管理系統加裝應用，實現了7×24h安全工器具無紙化、自助式的借用歸還服務；工器具定檢提醒，保障了安全工器具送檢的及時性；“掃一掃”查驗工器具狀態，杜絕超期未檢或不合格產品借用；未及時歸還預警提醒，促進了安全工器具歸還及時率的提升。

綜上所述，電力安全工器具庫房智能化系統改變了電力安全工器具傳統人工管理模式，實現電力安全工器具的智能化管理。該智能化系統還擁有加裝快捷、適應性強的特點，能夠較短時間完成各類型安全工器具庫房的加裝改造，實現安全工器具的智能化管理，極大降低了安全工器具庫房智能化升級的人力、費用、時間成本。