（浙江恒力电力承装有限公司浙江临安311300）
摘要：电力施工过程中，偶尔会存在用户擅自使用安装设备的情况，这为施工人员的安全埋下了极大的隐患。本文通过现场实地调查分析，采用不同的报警方式比较分析，最终研制并确定出一款满足现场使用要求的报警装置。此装置在用户擅自使用安装设备时能够记录、存储数据，并且能够以手机短信的方式提醒工作负责人，大大减少工作负责人开工前的安全检查时间。
关键词：擅自使用；安装设备；报警装置
一、选题理由及目标设定
根据实际经验，在电力施工过程中，可能会碰到正在安装的电气设备，用户擅自投入使用；这样的情况为施工人员的安全带来极大的隐患。一方面，班组在开展工作前进行安全检查的时间大大增加，另一方面，安全检查时间增加后，导致工作进展缓慢，员工士气低落，效率下降。由于电力市场竞争的进一步加剧，业主单位对电力服务的要求越来越高，碰到此类事情发生时施工单位往往没有实质性的办法保障自己的权益。因此，研发一款能够起到防止擅自使用安装设备并加以记录、报警的设备就尤为迫切。
本课题的目标设定：第一，研制一款报警装置，一旦出现用户擅自使用安装设备，立即发出报警信号；第二，此报警装置能够有效缩短施工人员施工前的安全检查时间。
二、现状调查与目标分析
在目前的施工过程中，对于业主单位擅自使用安装设备的情况，往往只能够依靠安装人员交代业主负责人不得使用正在安装的设备；在安装过程中仔细检正在安装的设备，是否有擅自使用安装设备的情况；在发现擅自使用安装设备情况后因为没有相关有力的证据，也只能对业主进行批评教育。
根据我们对现场安装情况分析，用户可能出现擅自使用安装设备的情况一般是380V的低压配电设备。一方面，因为低压电源用途广泛；另外一方面，用户电工往往只具备低压方面的技术知识，尚不具备高压电源接入的能力。因此，本课题主要以擅自使用低压配电设备为研究对象。
为具体确定装置能够有效缩短施工人员安全检查的时间，课题组调查了公司施工前安全检查的具体流程：
根据公司近两年用户工程施工情况调查，每个环节平均用时具体如下：
1、施工人员到达现场下车准备1分钟
2、工作负责人做准备工作20分钟
3、工作负责人召开班前会3分钟
4、工作负责人进行三交三查3分钟
5、工作负责人宣布开始工作1分钟
其中，工作负责人做准备工作主要是检查现场安全措施，其中的重点就是有无用户擅自使用安装设备的情况。考虑到工作负责人还需要进行其他安全检查，本课题将工作负责人安全检查的时间由20分钟降低到5分钟。
三、总体方案比较与选择
设备研发刚开始时总体方案有两个方向：第一个方向是研发一种直接与一次设备（铜排等）连接的装置，此装置在铜排每通电一次自动计数一次，并持续蜂鸣报警；第二个方向是研发一种通过开关柜电压二次回路采集一次设备通电数据，此装置在每采集一次通电数据后自动计数一次，并持续蜂鸣报警。装置的核心在于能够监测到一次设备通电次数并持续蜂鸣报警；一方面能够及时阻止用户停止擅自使用安装设备的行为，另一方面施工人员第二天到达现场后能够及时发现、拆除。
进一步，根据报警装置监测数据来源，我们考虑总体方案有以下三种形式：
1）直接来自母排的形式；
2）利用端子排上已有二次电压线
3）无线测量
为了找到可行方案，我们分析了配电设备具有的条件：
从配电柜接线形式，我们发现：第一，报警装置的电源，可直接取自擅自接入的电源，即从母排引出的端子排取电源；第二，报警装置的电压数据采样，也可以直接从母排引出的端子排取电源数据。即总体上引用了第二种研发方向。
与此同时，关于无线测量式：即此装置安放在配电柜内部，在一定的距离内可以无线测量配电柜内的电压数据并报警。因考虑电源问题、报警可靠性问题、研发成本问题，最终这种方案被否决。
最后，根据以上分析比较，我们选择利用二次端子排已有接线作为报警器的监测数据来源的总体方案。
四、各分级方案的比较和选择
在确定总体最佳方案后，我们对各种分级方案也进行了比较、分析、论证。
例如对于报警形式，我们准备了两种方案
1）现场报警：现场喇叭蜂鸣报警；
2）远程报警：手机短信提醒报警；
结合不用的数据测量方式和报警形式，我们确定了装置的三种具体实现方案
1）二次回路间接测量+现场报警
2）二次回路间接测量+数据存储+现场报警
3）二次回路间接测量+数据存储+现场报警+远程报警
考虑到电压数据存储具备时，已经具备相关的计数功能，原计数功能可以和数据存储功能合并。
各分级方案的实现形式：
第一种实现形式：二次回路间接测量+现场报警
1）直接接入喇叭
第二种实现形式：二次回路间接测量+数据存储+现场报警
1）接入喇叭+电能表（时间数据存储、相关电参数存储）
2）电能表改装式；即利用现成电能表加以改装。但现成电能表体积较大，不方便携带，且经过与电能表厂家沟通，重新改造费用较高，且存在太多冗余功能。方案被否决。
第三种实现形式：二次回路间接测量+数据存储+现场报警+远程报警
1）集成电路式
五、集成电路式报警装置研制过程
说明1：擅自使用安装设备的人往往趁施工人员不在现场时才会进行，因此，现场报警往往起不到有效的作用（本次评价有效性为10%）。而远程报警则能够实现不管何时，只要设备被擅自使用，则施工人员能够收到报警信息并存储相关数据，起到良好的报警效果（本次评价有效性为98%）。
说明2：方案三中可能存在手机信号不良区域、手机主人未及时查阅报警短信等。
经过现场测量和调查，我们确定第三种方案为最佳方案。
七、适用性评价和效果检查
本课题选择的初衷在于防止用户擅自用电造成施工人员的触电事故；因此，所有的解决方案必须拿到现场让施工人员进行评判。为此，在2016年越秀玛丽蒂姆酒店设备安装过程中，课题组将研制成功的防擅自使用安装设备报警器投入到现场使用中。在此期间，我们模拟了一次用户擅自使用安装设备的情况，现场报警立即响起，工作负责人随后收到了报警短信，记录了用电时间等相关数据，有效的防止了施工过程中可能因此产生的人身触电伤害。施工人员对此报警装置的功能非常满意。
八、结论
经过统计，在报警装置使用后，工作负责人现场安全检查时间由原来的平均20分钟左右降低到4-5分钟，说明我们的“擅自使用安装设备报警装置”研发成功，课题目标实现！
参考文献：
[1]王建华《电气工程师手册》第三版机械工业出版社2006.10