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城市轨道交通供电运行安全生产管理系统及管理方法

摘要

一种城市轨道交通供电运行安全生产管理系统及方法,管理系统包括:OCC服务器和电调办公席客户端,分别连接至第一交换机;值班点客户端,连接至第二交换机,第二交换机与第一交换机通过有线网络连接;电脑钥匙,通过有线网络或者无线网络连接至第二交换机或者与第二交换机相连的第三交换机;闭锁锁具,通过无线网络与电脑钥匙连接;地线管理装置,与第三交换机相连;验电器,通过无线网络与电脑钥匙连接;以及智能地线,通过无线网络与电脑钥匙连接。本发明的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统,实现了城市轨道交通全线电气设备防止误操作、临时地线智能管理、工作票操作票的电子化管理、现场设备及作业的远程安全监管等功能。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-01-13

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):G05B19/418 专利号:ZL2014103427795 变更事项:专利权人 变更前:广州市地下铁道总公司 变更后:广州地铁集团有限公司 变更事项:地址 变更前:510335 广东省广州市海珠区新港东路618号南丰汇11-13A 变更后:510335 广东省广州市海珠区新港东路1238号万胜广场A座 变更事项:专利权人 变更前:珠海优特电力科技股份有限公司 变更后:珠海优特电力科技股份有限公司

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2017-12-05

    授权

    授权

  • 2016-03-02

    实质审查的生效 IPC(主分类):G05B19/418 申请日:20140717

    实质审查的生效

  • 2016-02-03

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及轨道技术领域,特别涉及一种城市轨道交通供电运行安全生产 管理系统及方法。

背景技术

轨道交通的安全运行离不开安全、规范、可靠的供电系统,供电系统是轨 道交通运输的血液,是核心系统。供电系统一旦产生故障或中断,不仅会造成 城市轨道交通运输的瘫痪,而且还会危及乘客生命安全,并对地线公共交通运 输带来巨大压力,对社会稳定和城市形象造成不良影响。

目前,城市轨道交通供电系统的变电所、接触网及车辆段的防误大多停留 在设备本体防误、局部防误,防误效果有限。比如:1)变电所的开关柜设备本 体自带机械联锁功能,但是开关柜间,以及整个变电所防误缺失;2)接触网挂 地线和验电操作之间无技术关联,存在带电挂地线风险;3)有个别地铁线路的 列检库安装了简单的五防闭锁装置,依靠五防锁具完成电动/手动隔离开关的合、 分闸电气及手动机械操作的闭锁,无法对整条地铁线路实现防误闭锁。

发明内容

针对上述现有技术现状,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种城市 轨道交通供电运行安全生产管理系统及管理方法,将安全保障从传统的“设备 本体”转换为“系统整体”,在设备本体防误、局部防误的基础上,完善跨设备、 跨地点防误,形成基于线网的整体安全保障体系。

为了解决上述技术问题,本发明所提供的一种城市轨道交通供电运行安全 生产管理系统,包括:

OCC服务器和电调办公席客户端,所述OCC服务器和所述电调办公席客户 端分别连接至第一交换机,所述OCC服务器用于对整个管理系统的数据进行存 储和管理,所述电调办公席客户端用于审批工作票,根据工作票生成调令,并 根据调令进行工作分解,如果当前步骤的设备为遥控设备,对该遥控设备进行 操作,如果当前步骤的设备为就地操作,将调令下发;

值班点客户端,所述值班点客户端连接至第二交换机,所述第二交换机与 所述第一交换机通过有线网络连接,所述值班点客户端用于根据作业指令编制、 审核工作票,并将工作票提交至所述OCC电调办公席客户端;并且,所述值班 点客户端接收所述OCC电调办公席客户端下发的调令,并根据所述调令模拟预 演、生成操作票和执行序列,并将所述操作票和执行序列向外传输;

电脑钥匙,所述电脑钥匙通过有线网络或者无线网络连接至所述第二交换 机或者与所述第二交换机相连的第三交换机,用于接收所述值班点客户端下传 的操作票和执行序列,对于正确的操作步骤,解锁相应设备,同时采集操作过 程和操作结果信息,并传输至所述值班点客户端;

闭锁锁具,所述闭锁锁具通过无线网络与所述电脑钥匙连接,用于对现场 的设备进行强制闭锁,所述电脑钥匙依照操作票内容进行授权后,解锁所述闭 锁锁具;

地线管理装置,所述地线管理装置与所述第三交换机相连,用于存放地线, 并向所述值班点客户端提供地线的当前状态,并执行所述值班点客户端的解、 闭锁命令;

验电器,所述验电器通过无线网络与所述电脑钥匙连接,用于挂接地线前 的强制验电,并将验电结果通过无线网络发送给所述电脑钥匙;

智能地线,所述智能地线通过无线网络与所述电脑钥匙连接,用于与地线 桩配合使用,并将地线挂接位置和状态上送至所述电脑钥匙。

在其中一个实施例中,所述的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统还 包括:

防误主机,所述防误主机连接至所述第三交换机,所述电脑钥匙通过所述 防误主机连接至所述第三交换机。

在其中一个实施例中,所述的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统还 包括:

摄像机,用于监视现场操作过程;

视频服务器,所述视频服务器连接在所述摄像机与所述第三交换机之间。

在其中一个实施例中,所述的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统还 包括:

解锁钥匙管理机,所述解锁钥匙管理机连接至所述第三交换机,用于管理 紧急钥匙。

在其中一个实施例中,所述的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统还 包括:

信息采集设备,所述信息采集设备连接至所述第三交换机,用于采集现场 设备的状态。

在其中一个实施例中,所述OCC服务器和所述电调办公席客户端设置于城 市轨道交通运营控制中心;所述值班点客户端和所述电脑钥匙设置于变电所、 接触网和车辆段的值班点;所述闭锁锁具、所述地线管理装置、所述验电器和 所述智能地线设置于变电所、接触网和车辆段的现场。

本发明所提供的一种城市轨道交通供电运行安全生产管理方法,包括以下 步骤:

S1、变电所、接触网或车辆段值班点的人员根据作业令在值班点客户端上 编制、审核工作票,并将工作票通过系统网络上传到OCC电调办公席客户端;

S2、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端上,进行工作票审批;

S3、工作票审批通过后,OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端上根 据工作票编制停电操作的调令;

S4、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端上,根据调令的顺序进行 工作分解;

S5、如果当前步设备为遥控设备,OCC电调值班人员远方遥控操作,OCC 服务器提供防误逻辑判断;如果当前步设备为就地操作,OCC电调值班人员在 OCC电调办公席客户端上将调令下发到值班点客户端上;

S6、变电所、接触网或车辆段值班点的人员在值班点客户端上,根据调令, 开停电操作票,系统自动提供防误逻辑判断,操作票生成后传输到电脑钥匙;

S7、操作人员拿电脑钥匙到变电所、接触网或车辆段的现场进行操作,通 过电脑钥匙按照操作票上对现场各个带锁设备的操作流程依序解锁并操作设 备,操作完成后脑钥匙把操作结果回传到值班点客户端,值班点客户端再把相 关信息通过系统网络传输到OCC服务器;

S8、操作结束后,电调办公席客户端根据电脑钥匙回传的操作结果确认停 电操作结束,结束调令;

S9、现场进行检修作业,检修作业结束后,根据现场返回结果,工作票终 结;

S10、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端上编制恢复送电的调令;

S11、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端上,根据调令的顺序进 行工作分解;

S12、如果当前步设备为遥控设备,OCC电调值班人员远方遥控操作,OCC 服务器提供防误逻辑判断;如果当前步设备为就地操作,OCC电调值班人员在 OCC电调办公席客户端上将调令下发到值班点客户端上;

S13、变电所、接触网或车辆段值班点的人员在值班点客户端上,根据调令, 开送电操作票,系统自动提供防误逻辑判断,操作票生成后传输到电脑钥匙;

S14、操作人员拿电脑钥匙到变电所、接触网或车辆段的现场进行操作,通 过电脑钥匙按照操作票上对现场各个带锁设备的操作流程依序解锁并操作设 备,操作结束后电脑钥匙将操作结果回传到值班点客户端,值班点客户端再把 相关信息通过系统网络传输到OCC服务器;

S15、操作结束后,电调办公席客户端根据电脑钥匙回传的操作结果确认送 电操作结束,结束调令;

S16、整个““停电-检修-送电”作业结束。

与现有技术相比,本发明的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统及管 理方法,实现了轨道交通全线电气设备防止误操作、临时地线智能管理、工作 票操作票的电子化管理、现场设备及作业的远程安全监管等功能。将流程管理 从传统“人工”转换为“电子、网络化”,作业过程从“人控”转换为“技术 控制”,安全保障从“设备本体”转换为“系统整体”,作业监管从“就地”转 换为“远程”,有效提升运营单位对作业人员及设备的安全保障能力,同时缩短 作业时间,提高工作质量和效率。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进 行说明。

附图说明

图1为本发明实施例中的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统的组成 框图;

图2为本发明实施例中的城市轨道交通供电运行安全生产管理方法的流程 图。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是,在不 冲突的情况下,以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1,本发明其中一个实施例中的城市轨道交通供电运行安全生产管理 系统包括:OCC服务器102、电调办公席客户端103、变电所的值班点客户端 202、变电所的电脑钥匙203、接触网的值班点客户端205、接触网的电脑钥匙 206、车辆段的值班点客户端208、车辆段的电脑钥匙209、变电所的闭锁锁具 305、变电所的地线管理装置303、变电所的验电器(图中未示出)、变电所的智 能地线(图中未示出)、接触网的闭锁锁具312、接触网的地线管理装置310、 接触网的验电器(图中未示出)、接触网的智能地线(图中未示出)、车辆段的 闭锁锁具319、车辆段的地线管理装置317、车辆段的验电器(图中未示出)以 及车辆段的智能地线(图中未示出)。

其中,所述OCC服务器102和所述电调办公席客户端103设置于轨道交通 运营控制中心,所述OCC服务器102和所述电调办公席客户端103分别连接至 第一交换机101,所述OCC服务器102用于对整个管理系统的数据进行存储和 管理;所述电调办公席客户端103用于审批工作票,根据工作票生成调令,并 根据调令进行工作分解,如果当前步骤的设备为遥控设备,通过监控系统对该 遥控设备进行远方遥控操作,本系统提供逻辑判断;如果当前步骤的设备为就 地操作,将调令下发,操作人员在现场操作。

变电所的值班点客户端202、接触网的值班点客户端205和车辆段的值班点 客户端208分别设置于变电所、接触网和车辆段的值班点,变电所的值班点客 户端202、接触网的值班点客户端205和车辆段的值班点客户端208分别连接至 第二交换机201、204、207,所述第二交换机201、204、207与所述第一交换机 101通过有线网络连接组成系统网络。所述值班点客户端202、205、208用于根 据作业指令编制、审核工作票,并将工作票提交至所述OCC电调办公席客户端 103;并且,所述值班点客户端202、205、208接收所述OCC电调办公席客户 端103下发的调令,并根据所述调令模拟预演、生成操作票和执行序列,并将 所述操作票和执行序列向外传输。

变电所的电脑钥匙203、接触网的电脑钥匙206和车辆段的电脑钥匙209分 别设置于变电所、接触网和车辆段的值班点,变电所的电脑钥匙203、接触网的 电脑钥匙206和车辆段的电脑钥匙209分别通过有线网络或者无线网络连接至 所述第二交换机201、204、207或者与第二交换机201、204、207相连的第三 交换机301、309、316。电脑钥匙203、206、209用于接收所述值班点客户端 202、205、208下传的操作票和执行序列,对于正确的操作步骤,解锁相应设备, 同时采集操作过程和操作结果信息,并传输至所述值班点客户端202、205、208。

变电所的闭锁锁具305、变电所的地线管理装置303、变电所的验电器和变 电所的智能地线设置于变电所的现场,变电所的闭锁锁具305通过无线网络与 变电所的电脑钥匙203连接,变电所的闭锁锁具305用于对变电所现场的设备 进行强制闭锁,变电所的闭锁锁具305经过所述电脑钥匙203依照操作票内容 进行授权后,才能解锁;变电所的地线管理装置303与第三交换机301相连, 变电所的地线管理装置303用于存放地线,并向变电所的值班点客户端202提 供地线的当前状态,并执行变电所的值班点客户端202的解、闭锁命令;变电 所的验电器通过无线网络与变电所的电脑钥匙203连接,变电所的验电器用于 挂接地线前的强制验电,并将验电结果通过无线网络发送给变电所的电脑钥匙 203;变电所的智能地线通过无线网络与变电所的电脑钥匙203连接,变电所的 智能地线用于与变电所的地线桩配合使用,并将地线挂接位置和状态上送至变 电所的电脑钥匙203。优选地,变电所的现场还设置有防误主机302,防误主机 302连接至所述第三交换机301,变电所的电脑钥匙203通过所述防误主机302 连接至所述第三交换机301。变电所的现场还设置有摄像机307和视频服务器 308,摄像机307用于监视现场操作过程,所述视频服务器308连接在所述摄像 机307与所述第三交换机301之间,用于将摄像机307的信号传输至系统网络, 系统网络再传输至电调办公席客户端103,这样,OCC电调值班人员可以实时 监控操作过程。优选地,变电所的现场还包括解锁钥匙管理机304,解锁钥匙管 理机304连接至所述第三交换机301,用于管理紧急钥匙。优选地,变电所的现 场还包括信息采集设备(图中未示出),所述信息采集设备连接至所述第三交换 机301,用于采集现场重要设备的状态,包括隔离开关状态、接地线状态、网门 状态等状态量,还包括操作过程及结果等信息量。

同样地,接触网的闭锁锁具312、接触网的地线管理装置310、接触网的验 电器(图中未示出)和接触网的智能地线(图中未示出)设置于接触网的现场, 接触网的闭锁锁具312通过无线网络与接触网的电脑钥匙206连接,接触网的 地线管理装置310与第三交换机309相连,接触网的验电器通过无线网络与接 触网的电脑钥匙206连接,接触网的智能地线通过无线网络与接触网的电脑钥 匙206连接,接触网的闭锁锁具312、接触网的地线管理装置310、接触网的验 电器和接触网的智能地线与变电所的闭锁锁具305、变电所的地线管理装置303、 变电所的验电器和变电所的智能地线的作用相同,在此不再赘述。优选地,接 触网的现场还设置有摄像机314、视频服务器315、解锁钥匙管理机311和信息 采集设备(图中未示出)。

同样,车辆段的闭锁锁具319、车辆段的地线管理装置317、车辆段的验电 器(图中未示出)和车辆段的智能地线(图中未示出)设置于车辆段的现场, 车辆段的闭锁锁具319通过无线网络与车辆段的电脑钥匙209连接,车辆段的 地线管理装置317与第三交换机301、309、316相连,车辆段的验电器通过无 线网络与车辆段的电脑钥匙209连接,车辆段的智能地线通过无线网络与车辆 段的电脑钥匙209连接,车辆段的闭锁锁具319、车辆段的地线管理装置317、 车辆段的验电器和车辆段的智能地线与变电所的闭锁锁具305、变电所的地线管 理装置303、变电所的验电器和变电所的智能地线的作用相同,在此不再赘述。 优选地,车辆段的现场还设置有摄像机321、视频服务器322、解锁钥匙管理机 318和信息采集设备(图中未示出)。

由此可见,本发明实施例的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统,OCC 服务器102和电调办公席客户端103通过有线网络(光纤或以太网方式)与值 班点客户端202、205、208连接通信,实现操作信息上送和控制命令下达;值 班点客户端202、205、208处于中间层,既与上层OCC服务器102和电调办公 席客户端103通信,接收控制命令,又与底层终端设备连接,采集操作信息。 值班点客户端202、205、208与现场的信息采集设备、视频服务器308、地线管 理装置、解锁钥匙管理机采用有线网络连接通信,实现现场信息采集和控制命 令下达;值班点客户端202、205、208通过电脑钥匙采用无线方式(IRDA或 ZIGBEE方式)与智能地线、验电器、闭锁锁具通信,控制解锁、操作,并采集 现场信息上送,实现了轨道交通全线供电系统多地点、多层次、多班组的安全 管控功能。

本发明还提供了一种城市轨道交通供电运行安全生产管理方法,如图2所 示,管理方法包括以下步骤:

步骤S1、变电所、接触网或车辆段值班点的人员根据作业令在值班点客户 端202、205或208上编制、审核工作票,并将工作票通过系统网络上传到OCC 电调办公席客户端103;

步骤S2、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端103上,进行工作 票审批;

步骤S3、工作票审批通过后,OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户 端103上根据工作票编制停电操作的调令;

步骤S4、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端103上,根据调令 的顺序进行工作分解;

步骤S5、判断当前步设备是否为遥控设备,如果是,转入步骤S6,如果否, 转入步骤S7;

步骤S6、OCC电调值班人员通过监控系统进行远方遥控操作,本系统提供 防误逻辑判断;

步骤S7、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端103上将调令下发 到值班点客户端202、205或208上;

步骤S8、变电所、接触网或车辆段值班点的人员在值班点客户端202、205 或208上,根据调令,开停电倒闸操作票,系统自动提供防误逻辑判断,操作 票生成后传输到电脑钥匙;

步骤S9、操作人员拿电脑钥匙到变电所、接触网或车辆段的现场进行操作, 通过电脑钥匙按照操作票上对现场各个带锁设备的操作流程依序解锁并操作设 备,带锁设备包括断路器操作按钮、手动隔离开关、临时接地线、网门等。验 电器、智能锁具与电脑钥匙配合,实现挂接地线前的强制验电,并具有自动防 误逻辑判断,防止带电挂接地线。智能地线、智能锁具与电脑钥匙配合,实现 地线正确使用,防止地线误挂、漏挂、误拆、漏拆。操作过程中电脑钥匙采用 无线方式把每一步的操作状态实时传输到值班点客户端202、205或208,值班 点客户端202、205或208再把相关信息通过系统网络传输到OCC服务器102;

步骤S10、操作结束后,电调办公席客户端103根据电脑钥匙回传的操作结 果确认停电操作结束;

步骤S11、停电过程结束,结束本张操作票;

步骤S12、现场进行检修作业;

步骤S13、检修作业结束,并根据现场返回结果;

步骤S14、工作票终结;

步骤S15、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端103上编制恢复送 电的调令;

步骤S16、OCC电调值班人员在OCC电调办公席客户端103上,根据调令 的顺序进行工作分解;

步骤S17、判断当前步设备是否为遥控设备,如果是,转入步骤S18,如果 否,转入步骤S19;

步骤S18、OCC电调值班人员通过监控系统进行远方遥控操作,本系统提 供防误逻辑判断;

步骤S19、如果当前步设备为就地操作,OCC电调值班人员在OCC电调办 公席客户端103上将调令下发到值班点客户端202、205或208上;

步骤S20、变电所、接触网或车辆段值班点的人员在值班点客户端202、205 或208上,根据调令,开送电操作票,系统自动提供防误逻辑判断,操作票生 成后传输到电脑钥匙;

步骤S21、操作人员拿电脑钥匙到变电所、接触网或车辆段的现场进行操作, 通过电脑钥匙按照操作票上对现场各个带锁设备的操作流程依序解锁并操作设 备,操作完成后电脑钥匙把操作结果回传到值班点客户端202、205或208,值 班点客户端202、205或208再把相关信息通过系统网络传输到OCC服务器102;

步骤S22、操作结束后,电调办公席客户端103根据电脑钥匙回传的操作结 果确认送电操作结束;

步骤S23、送电过程结束,结束调令;

步骤S24、整个“停电-检修-送电”作业结束。

本发明的城市轨道交通供电运行安全生产管理方法,将工作票、调度指令、 操作票和现场作业技术关联,具有严格的流程管控。停电过程,系统根据工作 票内容,编制调度指令,又根据调度指令编制操作票,现场操作又严格依照操 作票执行操作,操作结束后,电脑钥匙回传操作结果结束,系统确认操作票结 束后,才能结束该调令。现场进行检修,检修结束后,才能结束工作票,工作 票结束后调度才能下令送电,在停电-检修-送电整个过程技术关联、环环相扣, 每个环节都具有防误逻辑判断和流程管控。

综上,本发明实施例的城市轨道交通供电运行安全生产管理系统及管理方 法具有以下有益效果:

1、作业过程从传统的“人工控制”转换为“技术控制”,作业过程中,各 环节层层技术关联,全过程防误逻辑判断及视频监护,利用自动化技术手段提 高作业的安全管控水平。

2、安全保障从传统的“设备本体”转换为“系统整体”,在设备本体防误、 局部防误的基础上,完善跨设备、跨地点防误,形成基于线网的整体安全保障 体系。

3、流程管理从传统的“人工管理”转换为“电子、网络化”管理,工作 票、调度指令票、操作票的电子化开票和网络化流转,缩短了作业准备时间, 提高了工作效率。

4、作业监管从传统的“就地监管”转化为“远程监管”,通过视频与两票 流程及现场作业相结合,实现作业全过程的远程视频监管,大大地提升了设备、 人员、作业的综合管控效率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细, 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域 的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和 改进,这些都属于本发明的保护范围。

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