摘 要 现有微机防误闭锁系统须离线操作，操作等待时间长，倒闸操作效率低。无线网络在线式防误系统引入了短距微功耗无线网络、遥控闭锁等先进技术，有效地克服了离线式微机防误闭锁系统的缺陷，很好地适应了电力生产需求。
关键词 变电站；无线；在线式
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0098-02
当下，随着社会的发展电力系统开始使用变电站 “无人值班”或“少人值班”的运作模式，尽管此种模式有很多优点可以给人们带来很多好处，但是这也给电力生产安全方面提出了新的挑战。主要表现在运作时选用跟踪、远方监护的微机防误等方面。
然而微机防误闭锁系统的缺点就是极易产生离线操作，也就是说电脑钥匙接到运行命令后仅能单纯的依据指定的顺序运作，在运作时如果系统相关设备出现差异（该变化有可能对正在执行的任务产生影响）钥匙完全检测不到，这样会导致出现操作人员和主控室失去联系，出现不安全运作现象，这是离线系统的严重不足之处；另外，单一任务的没一个程序都只能存在于同一把钥匙中顺序运作，如果操作任务繁琐（如旁路代供等）等到时间也会随之增加，使倒闸操作的效率不断降低。因为现场操作经时往往会出现交叉遥控操作与现场就地操作的现象，迫使操作人员不得不在现场设备和主控室之间来回出入，造成严重的劳动力匮乏出现工作效率下降等现象。
综上所述，在微机防误系统方面需要我们不断的应对新的挑战。在遥控操作方面因为没有完好的设备防误技术，造成地线、网门等不能按时监控，无法确保及时操作，导致设备丧失了唯一操作权，上述问题的出现，导致不能有效的防止误操作。
另外，国家电网公司在《防止电气误操作安全管理规定》中指出：利用对受控站电气设备位置信号收集，达到防误装置主机和现场设备状态相同一定效果，再加上主站远方遥控操作、就地操作做到5防，遏制闭锁功能的出现。
中央计算机监控系统防误闭锁功能应实现对受控站电气设备位置信号的实时采集，使防误装置主机与现场设备状态相统一。以上功能出现故障时可以出现警鸣。
在使用操作控制功能时应该依据远方操作-站控层-间隔层-设备级的分区域操作等。不管设备出现在哪一个区域，设备的运行状态及选择切换开关的状态都需要防误闭锁功能的出现和实施。
我们所说的计算机监控系统最好能够具备监护技能，使监护人员在运作员工作站时可以有效的监护。
以上问题的出现，需要我们对微功耗无线网络在线式微机防误系统做进一步的分析和研究。
1 设计思路
之所以要改进方案最主要的目的是为了使当前国内现有微机防误系统出现的技术难题等问题得以解决，因此，采用了短距微功耗无线网络、遥控闭锁等创新概念和外来科技，这样有利于倒闸操作过程能够全程在线监控，另外还有在线解锁、无线操作等多种操作方法，方案新颖，促使危及防误技术达到新的顶峰。我们在日常操作时需要对以下问题进行调节，即实时监控，即时跟踪；避免操作往复行走，提高工作效率；就地遥控，提高操作安全性；实时逻辑判断，拒绝防误盲区；突破常规理念，挂锁即可防空程；系统接地冷闭锁，确保系统稳定性；解锁状态仍防误，安全操作全程化。
2 设计概述
2.1 项目内容
硬件设备：网络控制器、无线路由器、无线通讯电脑钥匙。
软件系统：实时防误软件。
2.2 技术需要
1）使用微功耗无线网络、调节操作终端等新颖方法。
2）采用在线电脑钥匙，使主系统和电脑钥匙能够有良好的交流渠道。
3）针对一些辅助接点返回的刀闸、地刀可以使用挂锁“防空程”的方法。
2.3 研究方法
依据国家电网公司在《防止电气误操作安全管理规定》相关规定，再加上操作人员的工作经验和高质量的运作程序，使用计算机信息化管理的方案，研究目前微机防误系统中出现的问题并对其实施解决方案，制作出一套科学合理的管理模式。
所谓的微功耗无线网络其组成部分主要是无线网络控制器-无线路由器-无线电脑钥匙等，程序简便，性价比较高。电脑钥匙以无线节点的形式存在于网内，达到操作终端和主控室之间的信息及时交流的目的。这种模式的运用，不仅做到了实时逻辑判断还做到了防误主机与无线电脑钥匙、锁具随时数据之间能够相互交换，使防误网络更全面。
1）微功耗：无线网络是一种微功耗系统，其功率不大于1毫瓦，与手机功耗相比期比例是1比1 000，远远低于“无线电管理委员会”规定的超过100毫瓦要申报的规定，危害不到变电站其他设备的正常运行和工作人员的健康。辐射骚扰检验数据：450 MHz~2 404 MHz 0.000 015 7 V/m~0.019 275 2 V/m。备注：500 kV变电所保护和控制设备抗扰度要求（GB/117 626.3）：80 MHz-1 000 MHz 10 V/m。
2）抗干扰：运用“直序扩频，相干解调”的方法，增强无线网络的抗干扰性。
3）安全性好：使用128位加密算法（AES-128）技术，加大无线网络的安全系数。
4）可自愈无线网络：单个无线基站其最小R值大于70 m，能够做到故障自愈，网络运行时如果某个节点发生通讯故障，网络能够自己修复，运用其他节点做出新的连接，降低了网络的瘫痪率。
5）智能组网：拥有智能动态组网的功能，在架构方面使用星形或网状构造，采用碰撞避免机制，保证数据传输的可靠性与工业控制现场的数据处理和传输能够协调共用。
6）网络容量大：网络节点可以容纳60 000多个，达到大容量标准。
无线网络在布网方面采用简单的方式，容易扩大。需要做的是在适合的地点选用无线路由器、提供220 V电源、一条双绞总线连接主站就可以了。
3 系统总体设计
3.1 硬件设计
网络控制器：网络控制器能够收到防误主机发出的操作信息，在分布式控制器的使用下做到对遥控闭锁继电器在线闭锁锁具的运行，并且做到电气设备状态信息的采集和上传。使无线、有线网络做到一同运作，资源优化的效果。
无线路由器：内部配置微功耗无线网络基站功能，使用蜂窝式短距无线网络系统。
无线通讯电脑钥匙：以双无技术电脑为前提进行钥匙升级，添加微功耗无线网络通讯功能，到达实时在线通讯的目的。
3.2 系统软件
运用在线防误综合操作系统对上述系统进行综合管理，依据“五层防线”特性。其主要是指：避免电器错误使用，介于人和设备之间，运用先进的技术建立起五层防线。这一特性是在原来传统五防概念的基础上加以优化而成的，以传统五防概念为依据，设备操作过程全程防误为出发点，使用多层面的技术方法，严格避免电气误操作的出现。五层防线结构示意图如图1。
图1 五层防线结构图
每一层的具体意思可概括为：
1）权限管理层：这一层主要是管理和分配的作用，对系统中每一个用户的权限进行定义，确保符合系统定义条件的人，即有权限的人，才具有使用设备的权力，具备相应控制权进行操作。主要目的是禁止有越权行为的发生，产生误操作等。权限管理主要包含设备正常操作权限和操作过程的各控制权的管理，还有异常操作权限的管理。
2）唯一操作权层：不管在任何时候，确保一个设备在只能有一个人员具有该设备操作使用权。在操作的同时，其他人员不得操作该设备以及相关的设备，只有该操作人员释放操作权或将此操作权转移后，他人方可对此设备及相关设备进行操作使用。
3）模拟预演层：对符合要求的各种操作票在进行操作之前进行仿真演练，在进行正确性确认的时候，使用五防闭锁逻辑规则库，必须使得各操作项达到电力系统的安全标准和相关条件。并按照正确的判断结果，来生成操作解锁的方法。
4）实时逻辑层：按照现场的实时遥信经过闭锁逻辑的判断分析，以及操作同时的状态跟踪分析等方法来实现多项判据，并保证此时设备的操作过程符合安全条件及相关的规定。此种方法可有效的解决“空程序”问题。
5）闭锁元件层：对于各种电气设备和不同的操作方发，以及任何一个操作点，可采取强制闭锁方式和锁具来完成强制闭锁。
4 结束语
系统自运作至今，每一个部位都良好运作；其功能也达到了预期效果，相比较于传统的五防装置其防误水平大大改善，既保证了操作人员的安全运作又促进了工作效率，缩减了工作强度，是变电站安全生产不可缺少的一部分。
此系统的最大优点是：
1）无线电脑钥匙：无线电脑钥匙在变电站各处均可通过无线网络实现接票、回传，并可选择由远方遥控操作还是电脑钥匙就地操作，缩短运作时间，操作简单。
2）实时对位与实时防误判断：防误主机以无线网络为连接点按时检测电脑钥匙上的设备信息，运作期间，各层面的运作任务都进行操作条件判断，一旦出现设备异常变位，电脑钥匙会在第一时间发出警报，便于运作人员重新核实。
3）实时监控刀闸操作过程：主控室五防主机和电脑钥匙及时交换信息，有效了解整个运作过程；并通过五防主机显示的方法对现场运作进行监督。
4）操作系统自诊断：防误主机实时检测在线设备的运行状况，一旦发现故障，系统自行警报，便于工作人员有效检测、避免故障产生。
参考文献
[1]王义军,王琳,涂时亮.一种新型的防误操作系统电脑钥匙的设计[J].电子技术应用,2009,06.
[2]赵文博.集控中心防误操作系统的设计和实现[J].电工技术,2007,12.