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行业技术
微机防误技术在地铁断送电操作中的应用

1 引言
随着我国经济持续稳定地增长,城市地铁及轨道交通逐步得到普及,据不完全统计,国内已经有地铁建成并投运的城市有北京、天津、上海、广州、深圳、南京、香港等7市,正在兴建地铁的城市有重庆、长春等11市,规划建设地铁的城市有长沙、郑州等11市,在不久的将来,城市地铁将成为大、中型城市交通的重要手段之一,对城市的经济发展及社会安定起到重要的作用。
目前,国内地铁车辆检修所必需的库内断送电作业都是采用一人操作,一人监护的方式进行,其操作过程得不到完全的控制,操作人员断闸后不经验电直接挂设接地棒、没有安全断电而误闯入检修平台、带接地设备误送电等人为造成的事故时有发生。例如,2005年11月,国内某城市地铁维修人员在对检修库内的两股道接触网断电完毕后,在对其中一股道送电过程中,由于操作人没有看清楚倒闸钥匙编号,错误打开另一股道隔离开关箱而进行倒闸送电,导致另一股道接地棒发生短路保护。这些事故轻则损毁设备,重则造成人身伤亡、危害城市地铁的正常运行甚至影响到社会秩序,因此,如何解决接触网断送电存在的安全隐患,保证人身安全和运营的安全与稳定,就成为亟待解决的问题。
微机防误闭锁技术是一种在电力系统变电站或电厂升压站广泛采用的成熟技术,旨在防止电气误操作事故的发生。该技术应用微机原理,在主机内预先编写逻辑规程,可对操作票(即操作步骤)进行校验,能且只能将正确的操作票发送给电脑钥匙,然后通过电脑钥匙到现场开锁后操作设备,从而有效杜绝误操作的发生。该技术具有很强的兼容性和可扩展性,能够针对城市地铁接触网断送电操作的实际情况进行改进,从而保障断送电操作的安全。以下就该技术在南京地铁的应用情况做一简单介绍。

2 微机防误闭锁装置
2.1  装置概述
南京地铁采用的是由珠海市共创有限公司生产的FY2000UB型微机防误闭锁装置。该装置采用先进的图形模拟系统,以电脑显示器作为系统的操作界面进行模拟操作,配置通讯适配器实现操作票传输、电脑钥匙接票、五防闭锁、仿真培训等功能;系统采用数据库结构,可维护性好、功能扩展性强,可自行绘制与修改主接线图,可定义与修改闭锁逻辑关系程序,扩容方便;系统同时配置操作票专家系统实现打印、显示、存储、删除操作票和操作权限分级管理等功能。 
2.2  配置结构图
基本配置:
硬件配置
FKTT型通讯适配器
FKYD型电脑钥匙
现场锁具及相关附件、
解锁钥匙盒
戴尔P4电脑主机*1台
戴尔24寸液晶显示器*2台
分屏器*1台
打印机(HP1020)
软件配置:
图形模拟系统软件
操作票专家系统软件
操作管理系统
五防专家系统软件

3 装置实现功能及特点
3.1 完善的防误闭锁功能
系统预先储存车辆检修库断送电的所有操作设备的操作规则,通过对所有设备的操作机构加装锁具对其操作实施强制闭锁,只有经模拟预演检验无误后以正确的顺序进行的操作方可解锁操作,从而实现防误闭锁功能,满足地铁安全生产的需要:
1)防止误分、合隔离开关;
2)防止带电挂地线;
3)防止带地线合隔离开关
4)防止误入带电检修平台。
3.2图形模拟系统(包括电脑主机1台,显示器2台、图形模拟系统软件1套)
图形模拟系统主要具有以下一些功能和特点:
1)按照检修库现场规模制作的图形,可全面仿真现场设备的操作,使模拟预演有效指导实际操作,对错误的操作,专业五防术语能智能化提示错误类型,如“带电挂地线”、“带负荷拉刀闸”等,实现系统的仿真培训功能。。
2) 电脑图形模拟系统,采用多媒体技术,实现与现场设备一致的动作效果。
3)制作平台简单易学,使操作人员可以轻松地自行操作、维护。
4)具备网络或Internet接口,可远程监视、传输、查询、维护。
5)支持智能语音先进功能的运行,系统在模拟预演及倒闸操作的全过程,都能以清晰明确的语音给出操作提示,指导运行人员正确使用系统和操作设备。
6)支持CDT、1801、DNP、POLLING、MB88等多种规约,可以满足与多种外设的接口需要。
7)系统可记录最近16个任务的实际操作(含未遂误操作)情况,所有资料采用固化方式记忆,失电情况下不改变、不丢失,只能阅读和打印,不可修改或删除,可为考核运行人员或事故分析提供依据。
3.3操作票专家系统软件
系统软件基于中文WINDOWS 98/2000/NT/XP操作平台,软件包括操作系统、编译系统、诊断系统以及各种软件维护、开发工具等。其操作票专家系统具有如下特点:
1)灵活多样的开票功能
可提供 “自定义手工开票”、“典型操作票调用”、“图形模拟操作开票”、“预存操作票调用”等多种开票方式。所有开票方式可任意选择其中一种方式,也可互相转换使用。
开出的操作票可包含一、二次设备操作项及检查、测量、验电、提示等特殊操作在内的完整操作票。所有开出的操作票必须经过系统“五防”闭锁逻辑条件和设备状态信息自动判断所开操作票的正确性。
2)完善的编辑功能
系统采用数据库管理模式进行操作票的编写、修改、存储。可手工编辑操作票、图形模拟追加操作票、任意内容中插入操作票,可设置关联术语(包括二次项的编入)。
3)数据库管理功能 
4)操作权限管理功能
可根据需要决定是否将某种操作的操作权限开放给某一操作人员。
5)统计报表功能
能统计报表,完成对历史操作票、一、二次设备变化的各项报表的统计、查询和打印。
6)数据检索功能
本系统能按班组、开票人、开票时间、完成时间、完成情况等对已完成的操作票进行检索,对人员登录情况进行检索。

4 系统操作方式及相应闭锁方案
4.1  系统操作方式
在系统维护工作室中放置一电脑(多配一台显示器做监护用),安装图形模拟系统软件及操作票专家系统软件,根据地铁车辆检修操作及维护操作时检修平台与接触网隔离开关、接地棒、验电装置之间的联锁节点现场绘制主联络图,并根据现场管理及操作要求,现场编制各设备操作顺序之间的逻辑关系。如,车辆检修时,按如下操作顺序:
第一步:拉开相应车道的隔离开关;
第二步:对相应车道进行验电;如无电,则进行如下操作
第三步:挂设接地棒;
第四步:打开操作平台门,进行相应设备检修。
系统进行操作时,一般按照以下方式进行:
1)打印操作票:在电脑上调出当前的车辆段设备主联络图,操作票专家系统根据选定的任务来打印倒闸操作票,开操作票的方式可采用如下四种方式进行:
图形开票
手工开票
典型票开票
预生成票
2)模拟操作(图形开票):操作人员在电脑上进行模拟预演,检验操作票,并将正确的
操作票通过通讯适配器传送给电脑钥匙。
3)现场操作:对于现场隔离开关的操作机构、验电器取用或挂接处、挂设接地棒处、操
作平台门均加装相应锁具进行闭锁。只有符合操作票的操作才能由电脑钥匙打开相应锁具,从而操作设备。达到强制闭锁操作过程的目的。
4)在轨道停送电倒闸前有音响通知。
4.2  现场闭锁方案
系统通过对所需操作设备的位置加装相应锁具实现强制性的闭锁。
1)对每一车道的隔离开关闭锁:采用机械编码挂锁闭锁其手动操作机构门。
2)临时接地桩:使用专用附件夹在铁轨底部并延伸出来焊接接地点。
3)验电位置闭锁:对验电位置加装专用附件来适应验电器接地端,达到闭锁验电位置之功能。
4)接地线及验电棒闭锁:固定接地线及验电棒加装附件并用6MM膨胀螺丝固定在墙面上,使用专用挂锁闭锁。
5)检修平台网门的闭锁:对操作平台的网门加装机械编码挂锁进行闭锁。

5 结束语
目前,南京地铁、广州地铁、深圳地铁车辆段检修库内均已配置了接触网断送电微机防误闭锁装置,通过使用验证:该装置确实能强制操作人员按照规定的操作程序进行断送电作业,真正防止由于人为操作失误而造成的安全事故,同时也消除了操作者操作时存在的心理“阴影”,提高了生产效率,促进了生产安全。

 



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