可視化自動(dòng)地線裝置的研制

1、接觸軌接觸軌QCQC創(chuàng)新小組創(chuàng)新小組可視化自動(dòng)地線裝置可視化自動(dòng)地線裝置的研制的研制1深圳市地鐵集團(tuán)運(yùn)營總部深圳市地鐵集團(tuán)運(yùn)營總部目目 錄錄2課題選擇課題選擇1設(shè)定目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)2提出并確定方案提出并確定方案3制定對策制定對策4確認(rèn)效果確認(rèn)效果6標(biāo)準(zhǔn)化過程標(biāo)準(zhǔn)化過程7總結(jié)與今后打算總結(jié)與今后打算8對策實(shí)施對策實(shí)施5一、課題選擇31500V1500V1500V1500V一、課題選擇4軌道交通安全規(guī)章規(guī)定“凡是在有電范圍內(nèi)的設(shè)備設(shè)施安裝距離小于安全規(guī)定距離的，其檢修均必須 ”。停電并掛設(shè)保護(hù)地線停電并掛設(shè)保護(hù)地線一、課題選擇51500V1500V誤誤送送電電1500V1500V1500V1500V一

2、、課題選擇流程平均耗時(shí)（min）1辦理準(zhǔn)入手續(xù)12穿戴個(gè)人安全防護(hù)13到達(dá)掛設(shè)區(qū)域34驗(yàn)電0.55放電16掛設(shè)地線37撤出作業(yè)現(xiàn)場3掛設(shè)一組地線總耗時(shí)12.5正線站臺每次掛設(shè)4組4 X 12.5 = 50場線每次掛設(shè)4組506天窗作業(yè)批準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間 人工地線掛設(shè)耗時(shí)占用作業(yè)時(shí)間4h40-80min16.7%-33.3%16.7%33.3%40-80min66.7%83.3%160-200min凌晨凌晨1 1：00-500-5：0000，共，共4 4小時(shí)小時(shí)1.1.專業(yè)設(shè)備檢修時(shí)間嚴(yán)重被壓專業(yè)設(shè)備檢修時(shí)間嚴(yán)重被壓縮，設(shè)備檢修質(zhì)量可靠性下降，縮，設(shè)備檢修質(zhì)量可靠性下降，故障發(fā)生率高故障發(fā)生率高2.2

3、.地線作業(yè)人員必須為供電專地線作業(yè)人員必須為供電專業(yè)人員，在配合其他專業(yè)作業(yè)業(yè)人員，在配合其他專業(yè)作業(yè)時(shí)無法再參與專業(yè)設(shè)備的維護(hù)時(shí)無法再參與專業(yè)設(shè)備的維護(hù)檢修作業(yè)，檢修作業(yè)，人力資源浪費(fèi)人力資源浪費(fèi)嚴(yán)重嚴(yán)重一、課題選擇7潛在隱患潛在隱患停電后的停電后的接觸軌還是有可能殘留高電壓的，接觸軌還是有可能殘留高電壓的，或是地線掛設(shè)過程中遇到變電所或是地線掛設(shè)過程中遇到變電所誤送電的情況，人員不小心觸碰誤送電的情況，人員不小心觸碰到接觸軌是非常容易造成到接觸軌是非常容易造成人身人身觸電傷亡觸電傷亡的的。一、課題選擇8作作業(yè)場業(yè)場所所作作業(yè)業(yè)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)量量 最大最大間間距距備備注注正正線線龍城廣場41.5k

4、m正線共7 7個(gè)站需要掛設(shè)地線，各作業(yè)點(diǎn)必須掛設(shè)4 4組地線荷坳41.3km六約41.2km布吉41.5km翠竹41.1km蓮花村41.6km1.6km購物公園41.1km車輛車輛段段供電一分區(qū)52km2km選掛點(diǎn)為該區(qū)域有作業(yè)時(shí)才掛設(shè)地線；必掛點(diǎn)是該工段分區(qū)獨(dú)獨(dú)立立停電時(shí)的方案，越區(qū)停電時(shí)掛設(shè)點(diǎn)數(shù)量為獨(dú)立區(qū)域停電的總總和和供電二分區(qū)5（必掛）2.8km2.8km14（選掛） 0.01km供電三分區(qū)3（必掛）2.9km2.9km12（選掛） 0.01km供電四分區(qū)3（必掛）1.8km6（選掛）0.01km供電五分區(qū)21.8km停停車場車場供電一分區(qū)10km供電二分區(qū)10km供電三分區(qū)21.1k

5、m供電四分區(qū)32.7km2.7km正正線線地地線線掛掛設(shè)設(shè)布局布局圖圖（局部）（局部）車輛車輛段地段地線線掛掛設(shè)設(shè)布局布局圖圖（局部）（局部）一、課題選擇9接地線絕緣桿驗(yàn)電器放電棒專用絕緣手套專用絕緣靴紅閃燈每每處處地地線線作作業(yè)業(yè)需要的工器具需要的工器具僅1套工器具重量就約為不利后果不利后果地線作業(yè)地線作業(yè)所需攜帶的工器具多，重量大，所需攜帶的工器具多，重量大，地線掛設(shè)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，工人勞動(dòng)地線掛設(shè)點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度非常大強(qiáng)度非常大4 k g4 k g鋪滿碎石道渣的鐵軌一、課題選擇可視化自動(dòng)地線裝置的研制10二、設(shè)定目標(biāo)11快捷簡單安全可靠操作簡單，不再負(fù)重遠(yuǎn)距離作業(yè)經(jīng)過基本的操作知識培

6、訓(xùn)后，所有專業(yè)員工都可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立操作操作人員與高壓設(shè)備本體距離滿足安全要求帶電誤合閘或帶地線誤送電概率低于0.2任何工作狀況下，均能夠完成地線作業(yè)，確保地鐵運(yùn)營正常秩序裝置誤操作概率低于110min內(nèi)實(shí)現(xiàn)地線的掛設(shè)和拆除，保障專業(yè)設(shè)備檢修時(shí)間占天窗時(shí)間的95%以上小組簡介小組名稱接觸軌QC創(chuàng)新小組課題類型創(chuàng)新型注冊日期2010.1.10.注冊號201001003成立時(shí)間2009年4月10日活動(dòng)時(shí)間2011年9月至2015年12月組長肖世雄出勤率100%課題指導(dǎo)宋劍偉活動(dòng)課題可視化自動(dòng)地線裝置的研制序號姓名性別文化程度小組分工1肖世雄男研究生組長2宋劍偉男研究生技術(shù)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)3寧曉來男研究生技術(shù)

7、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)4詹先柏男大 本研制、分析實(shí)施5彭華平男大 本研制、分析實(shí)施6曾 斌男研究生研制、分析實(shí)施7曾 建男大 本研制、分析實(shí)施8閆 沖男大 本研制、分析實(shí)施9劉文韜男大 本研制、分析實(shí)施10歐陽賜波男大 本資料整理、記錄1213組長 肖世雄高級工程師宋劍偉高級工程師寧曉來高級工程師彭華平高級工程師詹先柏高級工程師曾 斌工程師曾 建工程師閆 沖工程師劉文韜工程師歐陽賜波工程師小組簡介計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際推進(jìn)情況序序號號計(jì)劃內(nèi)容計(jì)劃內(nèi)容20112011年年20122012年年20132013年年20142014年年20152015年年1課題選擇2設(shè)定目標(biāo)3提出并確定方案4制定對策5對策實(shí)施6確認(rèn)效果

8、7標(biāo)準(zhǔn)化過程8總結(jié)與今后打算注：“ ”為計(jì)劃進(jìn)度，“ ”為實(shí)際推進(jìn)進(jìn)度14借鑒成熟電力監(jiān)控的遙控、遙遙控、遙信和遙視信和遙視技術(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地線作業(yè)，實(shí)現(xiàn)裝置具備遠(yuǎn)距離遙遠(yuǎn)距離遙控、當(dāng)?shù)仉妱?dòng)和當(dāng)?shù)厥謩?dòng)控、當(dāng)?shù)仉妱?dòng)和當(dāng)?shù)厥謩?dòng)三種操作模式。三、提出并確定方案總體方案及要求總體方案及要求15接觸軌接觸軌鋼軌鋼軌刀閘刀閘開關(guān)柜開關(guān)柜電腦電腦三、提出并確定方案升降式接地極升降式接地極方案方案1 1162 2臺隔離開關(guān)接地臺隔離開關(guān)接地方案方案2 2M控制系統(tǒng)操作機(jī)構(gòu)接地開關(guān)遠(yuǎn)方互鎖帶電檢測接地回路測量接地指示檢測回路示意單臺隔離開關(guān)接地單臺隔離開關(guān)接地方案方案3 3121810檢測檢測回路回路接觸軌接地刀

9、閘手動(dòng)操作位置軌基操作機(jī)構(gòu)接地接地回路回路以太網(wǎng)通信以太網(wǎng)通信四、制定對策17高壓開關(guān)柜技術(shù)高壓開關(guān)柜技術(shù)電力監(jiān)控技術(shù)電力監(jiān)控技術(shù)四、制定對策181.選擇“遠(yuǎn)距離遙控”電機(jī)電源被切斷及手動(dòng)操作插口被封堵2.選擇“當(dāng)?shù)仉妱?dòng)”手動(dòng)操作插口被封堵四、制定對策19指引易懂操作方便頁面只設(shè)唯一指令可執(zhí)行頁面有“操作”和“返回”選擇錯(cuò)誤頁面僅設(shè)“返回”選擇四、制定對策20四、制定對策21現(xiàn)場調(diào)查地鐵線路環(huán)境地鐵線路環(huán)境工況復(fù)雜惡劣限界要求嚴(yán)格保證安全距離地線裝置本體必須一體化設(shè)計(jì)，且箱體體積小于地線裝置本體必須一體化設(shè)計(jì)，且箱體體積小于1m1m3 3四、制定對策22直接直接拆除拆除連接連接電纜電纜1.選擇

10、“遠(yuǎn)距離遙控”電機(jī)電源被切斷及手動(dòng)操作插口被封堵2.選擇“當(dāng)?shù)仉妱?dòng)”手動(dòng)操作插口被封堵四、制定對策23現(xiàn)場調(diào)查鋼軌鋼軌接觸軌接觸軌采用電纜及脹釘方式連接采用電纜及連接板方式連接非常方便在3種操作模式均失效時(shí)，拆除其電纜連接，符合地線流程“先拆接觸軌端”的安全規(guī)定四、制定對策24設(shè)備要求對策明細(xì)借鑒成熟的電力借鑒成熟的電力GISGIS技術(shù)，結(jié)合高壓電力設(shè)備安全規(guī)定技術(shù)，結(jié)合高壓電力設(shè)備安全規(guī)定四、制定對策25裝置接地刀閘和操裝置接地刀閘和操作人員完全隔離作人員完全隔離裝置本體采用封閉式箱體設(shè)計(jì)明確區(qū)分地線掛設(shè)明確區(qū)分地線掛設(shè)和地線拆除狀態(tài)和地線拆除狀態(tài)設(shè)計(jì)燈光提示功能注：注：原方案采用聲光提示設(shè)

11、計(jì)，3號線周邊存在大片居民區(qū)，聲音提示會(huì)擾民，故只采用燈光提示可直接確認(rèn)接地可直接確認(rèn)接地刀閘的實(shí)際位置刀閘的實(shí)際位置箱體設(shè)計(jì)觀察窗口箱內(nèi)設(shè)計(jì)照明和開關(guān)四、制定對策26人機(jī)界面鼠標(biāo)操作借鑒成熟的SCADA信息表接地刀閘狀態(tài)、設(shè)備故障、保護(hù)動(dòng)作清晰明了箱內(nèi)安裝高清攝像頭以太網(wǎng)通信五、對策實(shí)施27設(shè)備樣機(jī)制造完成并通過相關(guān)型式試驗(yàn)設(shè)備樣機(jī)在橫崗車輛段及六約站安裝使用開始在3號線全線安裝自動(dòng)接掛地線裝置完成設(shè)備調(diào)試及竣工驗(yàn)收，設(shè)備投入使用可視化自動(dòng)地線裝置研制五、對策實(shí)施28遙控裝置安裝在車站值班室遙控裝置安裝在車站值班室或車廠調(diào)度室（或車廠調(diào)度室（DCCDCC）裝置本體安裝在站臺端門處裝置本體安裝

12、在站臺端門處設(shè)備本體遠(yuǎn)離接觸軌等高壓設(shè)備，操作人員不會(huì)觸碰高壓電經(jīng)過4次設(shè)計(jì)修改和模型制作及試驗(yàn)，最終裝置本體尺寸確定為：1175580610=0.416（m3）遙控裝置本體尺寸確定為：1000630240=0.151（m3）0.416m0.416m3 30.151m0.151m3 3五、對策實(shí)施29地線地線掛設(shè)掛設(shè)地線地線拆除拆除觀察窗口觀察窗口（巡視使用）（巡視使用）照明開關(guān)按鈕照明開關(guān)按鈕（巡視使用）（巡視使用）儀表室儀表室操作室操作室增加了一次設(shè)備電磁鎖：在二次電源啟動(dòng)時(shí)，如果一次設(shè)備帶電，箱門無法打開。未帶電可以直接打開。在二次電源斷開時(shí)，需要配套鑰匙解鎖打開箱門。觀察窗夜間效果觀察

13、窗夜間效果接地刀閘五、對策實(shí)施30遠(yuǎn)方遠(yuǎn)方只允許執(zhí)行遠(yuǎn)距離遙控操作只允許執(zhí)行遠(yuǎn)距離遙控操作就地就地只允許當(dāng)?shù)夭僮髦辉试S當(dāng)?shù)夭僮?（當(dāng)?shù)仉妱?dòng)和當(dāng)?shù)厥謩?dòng)）（當(dāng)?shù)仉妱?dòng)和當(dāng)?shù)厥謩?dòng)）電動(dòng)合閘按鈕電動(dòng)合閘按鈕電動(dòng)分閘按鈕電動(dòng)分閘按鈕二次電源指示燈二次電源指示燈閉鎖指示燈亮?xí)r閉鎖指示燈亮?xí)r電動(dòng)分合操作被禁止電動(dòng)分合操作被禁止接觸軌高壓帶電指示接觸軌高壓帶電指示照明按鈕照明按鈕（操作使用）（操作使用）故障指示燈亮故障指示燈亮接地裝置故障接地裝置故障儀表室集成了所有二次設(shè)備及線路，包括測量、保護(hù)、延時(shí)等等。儀表室控制面板也經(jīng)過2次設(shè)計(jì)修改和制作及試驗(yàn)確定最佳方案：增加了照明按鈕（操作使用）；將“遠(yuǎn)方 就地”選擇

14、旋鈕確定在該面板上，利于操作步驟選擇和操作室門（高壓部分）的閉鎖管理五、對策實(shí)施31選擇旋鈕選擇旋鈕確定操作模式確定操作模式手動(dòng)操作手動(dòng)操作鎖定（所有操作無效）鎖定（所有操作無效）電動(dòng)操作電動(dòng)操作觀察窗口觀察窗口（操作使用）（操作使用）刀閘分合位置指針刀閘分合位置指針離合旋鈕離合旋鈕僅在手動(dòng)模式下有效僅在手動(dòng)模式下有效聯(lián)鎖擋板同步開關(guān)聯(lián)鎖擋板同步開關(guān)手動(dòng)操作手動(dòng)操作搖柄孔搖柄孔設(shè)計(jì)了一個(gè)連鎖擋板，當(dāng)執(zhí)行遠(yuǎn)距離遙控和當(dāng)?shù)仉妱?dòng)操作時(shí)，手動(dòng)搖柄無法插入儀器室面板的“遠(yuǎn)方 當(dāng)?shù)亍边x擇旋鈕與操作室面板的“選擇旋鈕”配合使用。增加了“鎖定”功能，選擇“鎖定”后刀閘保持現(xiàn)有狀態(tài)，三種操作模式均失效，防止誤操

15、作。五、對策實(shí)施32多功能指示燈多功能指示燈驗(yàn)電指示驗(yàn)電指示閃亮表示接觸軌帶電閃亮表示接觸軌帶電選線指示選線指示長亮表示選中此刀閘長亮表示選中此刀閘分合閘分合閘鑰匙開關(guān)鑰匙開關(guān)工作指示燈工作指示燈分合閘顯示分合閘顯示通訊狀態(tài)顯示通訊狀態(tài)顯示遠(yuǎn)程模式選擇旋鈕遠(yuǎn)程模式選擇旋鈕觸控：只允許觸摸操作觸控：只允許觸摸操作盤控：只允許鑰匙操作盤控：只允許鑰匙操作監(jiān)控觸摸屏監(jiān)控觸摸屏具備遙控、遙視和遙信功能具備遙控、遙視和遙信功能改變了原設(shè)計(jì)改變了原設(shè)計(jì)中的用鼠標(biāo)鍵盤中的用鼠標(biāo)鍵盤完成的遙控，最完成的遙控，最終采用了觸屏的終采用了觸屏的遙控方式遙控方式。加上原來設(shè)計(jì)加上原來設(shè)計(jì)中當(dāng)?shù)仉妱?dòng)和當(dāng)中當(dāng)?shù)仉妱?dòng)和當(dāng)?shù)?/p>

16、手動(dòng)模式，共地手動(dòng)模式，共實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了4 4種操作模種操作模式式。增加了盤面遙增加了盤面遙控的方式控的方式，確保確保了了遠(yuǎn)距離遙控的遠(yuǎn)距離遙控的可靠性?？煽啃?。六、確認(rèn)效果33測試方式測試期限測試地點(diǎn)地線數(shù)量平均時(shí)間消耗明細(xì)（s）備注獲取操作命令掛設(shè)地線拆除地線總計(jì)遠(yuǎn)距離遙控2014年9月至2015年12月龍城廣場站435109562001.調(diào)度對全線各站同時(shí)下達(dá)操作命令2.不使用個(gè)人安全防護(hù)用具3.裝置安裝在車站值班室或車廠調(diào)度室，操作命令下達(dá)前人員已到達(dá)遙控裝置前待命4.拆除地線后人員離開裝置現(xiàn)場不計(jì)入天窗時(shí)間布吉站4359853186蓮花村站43512661222車輛段供電二分區(qū)5351

17、3261停車場供電四分區(qū)3358641162人工方式人工方式（最快情況）（最快情況）人工方式人工方式（最慢情況）（最慢情況）目標(biāo)目標(biāo)設(shè)定設(shè)定遙控方式遙控方式2400s2400s4800s4800s600s600s228s228s83.3%83.3%66.7%66.7%95.8%95.8%98.4%98.4%人工方式人工方式（最快情況）（最快情況）人工方式人工方式（最慢情況）（最慢情況）目標(biāo)目標(biāo)設(shè)定設(shè)定遙控方式遙控方式地線作業(yè)時(shí)間對比地線作業(yè)時(shí)間對比專業(yè)作業(yè)時(shí)間占用率對比專業(yè)作業(yè)時(shí)間占用率對比228228六、確認(rèn)效果34測試地點(diǎn)測試期限測試方式地線數(shù)量時(shí)間消耗明細(xì)（s）備注獲取操作命令到達(dá)時(shí)間掛

18、設(shè)地線拆除地線撤離時(shí)間總計(jì)荷坳2014年9月至2015年12月當(dāng)?shù)仉妱?dòng)435301808815 348 1.調(diào)度對全線各站同時(shí)下達(dá)操作命令2.不使用個(gè)人安全防護(hù)用具3.裝置集中安裝在車站站臺屏蔽門外5m范圍內(nèi)或車廠消防通道處4.到達(dá)時(shí)間為到達(dá)第一臺裝置至最后一臺裝置的路程時(shí)間消耗總和5.撤離時(shí)間為人員從最后一臺裝置到站臺內(nèi)或車廠大門路程消耗時(shí)間當(dāng)?shù)厥謩?dòng)4353015610015 336車輛段供電二分區(qū)當(dāng)?shù)仉妱?dòng)5353022511015當(dāng)?shù)厥謩?dòng)5353019512515 400停車場供電三分區(qū)當(dāng)?shù)仉妱?dòng)23530904415 214當(dāng)?shù)厥謩?dòng)23530785015 2082400s2400s4800

19、s4800s600s600s415s415s地線作業(yè)時(shí)間對比地線作業(yè)時(shí)間對比人工方式人工方式（最快情況）（最快情況）人工方式人工方式（最慢情況）（最慢情況）目標(biāo)目標(biāo)設(shè)定設(shè)定后備方式后備方式（最慢測試）（最慢測試）專業(yè)作業(yè)時(shí)間占用率對比專業(yè)作業(yè)時(shí)間占用率對比83.3%83.3%66.7%66.7%95.8%95.8%97.1%97.1%人工方式人工方式（最快情況）（最快情況）人工方式人工方式（最慢情況）（最慢情況）目標(biāo)目標(biāo)設(shè)定設(shè)定后備方式后備方式（最慢測試）（最慢測試）415415六、確認(rèn)效果35參加培訓(xùn)人數(shù)接受培訓(xùn)人員專業(yè)站務(wù)乘務(wù)機(jī)電維保通信信號軌道橋隧房建變電接觸軌SCADA54324136

20、2416858548完成培訓(xùn)共計(jì) 人次，培訓(xùn)內(nèi)容包括遠(yuǎn)距離遙控（屏控和盤控）、當(dāng)?shù)仉妱?dòng)、當(dāng)?shù)厥謩?dòng)，一次性合格通過率 。目前正線自動(dòng)地線作業(yè)由站務(wù)人員兼職輕松完成。裝置本體安裝在站臺端門外5m范圍內(nèi)，遙控裝置安裝在車站控制室和車廠調(diào)度室。地線作業(yè)時(shí)，人員均遠(yuǎn)離接觸軌高壓設(shè)備， 大于750mm安全距離的要求。從2014年9月設(shè)備投入運(yùn)行至今，刀閘動(dòng)作超過3萬次， 1例接觸軌帶電地線合閘的事件?！?種操作模式”+“直接拆除連接電纜”的方式， 能完成地線作業(yè)，確保地鐵運(yùn)營正常秩序。從2012年5月設(shè)備試運(yùn)行到正式投入運(yùn)行至今，裝置刀閘分合動(dòng)作次數(shù)超過5萬次，除調(diào)試階段有2次拒分外， 1例裝置誤操作事件。331331100%100%完全滿足完全滿足未發(fā)生未發(fā)生100%100%未再發(fā)生未再發(fā)生六、確認(rèn)效果36六、確認(rèn)效果采用自動(dòng)地線裝置后，與原有的人工方式相比較，全線一年最多可增加 小時(shí)檢修作業(yè)時(shí)間，相當(dāng)于 個(gè)完整批準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間，大大增加了專業(yè)設(shè)備本體檢修時(shí)間