电力智能巡检数

2024-05-16

电力智能巡检数(精选6篇)

电力智能巡检数 篇1

输电线路巡视, 是指巡视人员沿着工作票上指定的线路, 详细地检查线路上的各种设备 (如架空线路、杆塔等) 运行情况, 及时发现电力设备存在的隐患或缺陷并详细记录, 作为后续线路检修工作的依据。输电线路巡视工作可分为定期巡视、特殊巡视、夜间巡视、故障巡视以及登杆巡视等[1,2]。

截止2010年, 我国110kV及以上输电线路总长约为50万公里, 居世界第二位[3]。自然地, 对于这样一个覆盖面极广的电力设施来说, 它的巡视与检修就会变成一项工作量与工作强度极大的工作, 而其中三个主要因素, 分别是:1) 输电线路因素:地域特征 (如跨度大, 区域广, 所在地域地形错综复杂等) 、气候特征 (如寒冷、燥热等) 、线路繁琐;2) 巡检人员因素:人员的身体素质、责任心等;3) 巡检任务和技术因素:基础资料繁琐、业务量大、管理比较分散、考察困难、维护人员文化素质偏低等。

目前, 为了适应配电网结构日趋复杂的趋势以及提高户外巡检人员工作效率, 针对GIS的电力移动巡检技术迅速发展。移动巡检技术基于移动平台, 使用PDA和GPS卫星接收器, 结合GIS系统, 满足工程管理人员现场进行巡检线路查询、计划变更、竣工资料录入;满足巡视检修人员现场进行工作计划查询、设备信息和地理信息的查询, 记录配电网设备信息、记录缺陷情况、记录巡检到位情况等[4]。

电力系统中常见的巡检管理系统概括起来有如下五种[5,6,7]:

1) 人工手写工作薄巡检

2) 基于条码识别的巡检应用

3) 基于PDA和GPS的巡检应

4) 基于机器人的自动化巡检方式

5) 基于RFID识别技术的巡检应用

除了上述常见的五种巡检方式以外, 还有直升机巡检, 视频巡检等方式。

1. 电力线路智能巡检系统总体设计

1.1 巡检系统的系统目标

本系统在现有电力线路巡检系统的基础上引入无线GPRS通信技术、卫星的定位技术以及GIS的路径决策机制, 拟使本系统达到以下巡检目标:

(1) 通过采用先进的信息仪器设备提高巡线系统管理水平, 用带有GPRS无线通信技术并安装有巡线系统客户端的智能移动终端录入并远程无线传送现场巡线信息以代替现有人工记录, 人工传送的传统方式。开发后台的巡线管理系统, 将智能终端和管理系统的计算机联网, 实现现场巡视信息的计算机化管理, 使管理人员可以第一时间获取现场巡检信息, 并可以根据巡检情况, 立即做出分析和处理。并通过GPRS对终端实时下达处理命令, 使设备的一般缺陷及时得到处理, 及时消除电力线路存在的危险隐患。通过采用GPRS实现巡检数据的无线实时传送, 使每一位巡检工作人员都能与一位缺陷管理人员共同巡检。

(2) 能够支持电力线路的附属设备的定义和巡检, 设备巡检项目能够自定义。使本系统可以针对不同地区的同类线路、设备根据需要制定不同的巡检项目, 使系统更具针对性, 甚至对于天气、地形地质等参数也可以随地区需要自行定义。

(3) 系统使用灵活、操作界面友好、维护方便, 易学易用。

1.2 巡检系统总体功能模块分析设计

移动巡检系统的功能经过仔细划分, 应该包含以下几个方面:

(1) 确认用户身份

用户需要输入登录密码来确认身份。

(2) 下载用户巡检任务

根据用户登录系统的身份从服务器上下载用户巡检任务及相关资料。

(3) 缩放地图与设备

用户可以方便地执行图形的放大、缩小、漫游等功能, 也可以执行全屏命令。若定位功能处于开启状态, 则会自动显示附近最近的杆塔 (或其他线路设备, 依情况而定) 的基本信息和前次的巡检结果, 充分满足用户了解地形的全局轮廓与局部细节等需求。系统根据当前地图显示比例, 自动调节显示内容。

(4) 分层显示要素

不同地图要素及设备、标注分层显示, 用户可以根据需要重点显示个别图层, 也可以关闭无关图层提高显示速度, 系统通常分为地形地貌, 地表建筑, 电力设备 (不包括线路) , 输电线路, 简易天气等多个图层。

(5) 查找定位地点与设备

用户可以输入查找条件, 系统自动在地图上定位地点或设备, 例如:把查找条件设为地名, 如果该地点存在, 地图就会把该点移到屏幕中央, 并高亮显示。

(6) 查询设备属性

除了用户到达设备附近时会提示显示设备的详细信息以外, 用户也可以通过查询的方式查看的设备详细属性。

(7) 定位巡检任务

定位本次巡检任务的具体位置 (包括起始点和具体的前进路线) 并居中显示, 然后完成设备信息数据采集, 另外如有特殊情况而导致实际路线和预定路线不同时, 也会如实记录。

(8) GPS巡视导航功能

随时记录经纬度位置信息与时间信息, 另外在某部分巡检任务完成时, 在提交的报告中也会显示当时的坐标与时间。在背景地图上显示用户当前所在位置, 为巡视人员行车、行走提供指导。

(9) 到位监督

利用卫星导航系统, 确认用户是否巡视到位, 系统会自动完成巡检到位记录;若巡视人员未在规定时间内到达巡视点, 则系统会向该巡视人员登陆的客户端发送信息提醒, 若多次提醒无效, 则自动归为巡检不利。

(10) 填写巡视记录与缺陷记录

根据巡视任务的不同, 可分别填写巡视记录, 包括***kV线路巡视记录表、架空输电线路状态评估评分表、输电线路状态运行周期一览表、***电力局***年度***月输电线路设备状态正常巡视实施计划表等。

当巡视过程中发现缺陷的时候, 可填写缺陷记录, 缺陷记录会以选择的形式, 同时也支持用户自定义缺陷形式;另外也支持通过备注补充的形式详细描述缺陷情况。系统会根据定义的标准对该处设备 (通常以某基杆塔为单位) 对线路运行情况进行评估评分, 并会在下次巡检时显示本次的评分情况;若为一般缺陷, 系统会给予基于运行规程的消缺建议 (通常由管理人员与有经验的巡视人员给出) 。若是重大或紧急缺陷, 系统会立刻反馈给检修部门, 并及时定制消缺计划, 在得到检修部门许可后, 及时下达消缺任务。

(11) 数据上传

每一基杆塔巡视完毕后, 移动设备终端都会将巡视记录、缺陷记录、GPS坐标信息以及时间上传回服务器数据库。

2 智能巡检系统数据库的设计与功能

2.1 数据库的结构

缺陷数据库主要有四部分组成, 包括缺陷的位置、类型、缺陷程度以及缺陷对应的规程部分, 为了方便查询, 将缺陷分成这样四个部分, 虽然每部分都对应于不同的功能, 但是目的都是为了能够更快更有效地锁定实际缺陷。

位置:依据运行规程的描述以及线路运行的多年经验, 从位置部分分析将缺陷分成两大部分, 分别是设备本体和附属设施, 以帮助巡检人员做出基础判断。

接下来将设备本体缺陷位置细化, 归出常见的六部分, 基本涵盖了所有常见的线路缺陷发生位置, 另外对附属设施的缺陷位置也进行了分类, 依据安装的设施或者周边的情况不同也归成多个类别。

在第二层位置分类的基础上, 本数据库还进行了第三第四次细化 (视缺陷情况而定) , 通常依据线路具体具有的设备情况来进行细化。

规程:本数据库的规程部分采用的是DL/T 741-2010架空输电线路运行规程, 根据位置的分类将规程的内容一一与之对应, 而摆脱原有的记录形式, 使得查询对照更加方便有效, 能使检修人员可以快速给出基于规程的消除缺陷建议。另外, 根据所用地域的不同, 适合自定义添加缺陷的规则, 能够让该数据库适应更大的使用范围。

类型:同样基于位置对缺陷的可能类型进行分类, 通常有异常、破坏、腐蚀等几大类, 采用与位置部分相同的原则, 从粗到细, 先分出各处的基本类型, 然后再在缺陷详细中进行细化的分类描述, 一期能够快速锁定缺陷, 第一时间得出消缺计划, 提高巡检和消缺的效率。

缺陷程度:依据原有的线路巡视经验和规程, 将缺陷程度分为四大类, 分别是一般隐患、一般缺陷、重大缺陷、紧急缺陷, 前两类归为巡检人员可在数据库及系统指导下完成消缺的, 而后两类则属于无法直接消缺, 需要专业的消缺小组完成消缺任务的。

缺陷程度分类基于部分规程以及多年消缺经验, 所以在不同区域可能情况会有所不同, 在这一地区是正确的分类在别的地区可能就存在问题了, 所以本数据库也支持用户自定义数据并上传新的程度分类, 以适应各地不同的情况。

2.2 数据库的功能模块

(1) 用户登录

为确保数据库安全, 用户在使用数据库查询前, 必须先登录数据库。数据库将根据用户的注册信息判断当前用户是否有权限进入, 通常分为巡检人员、系统管理人员、数据库管理人员和其他人员, 同时也基于用户信息确定该用户权限, 提供相应的查询等服务。

智能终端登录时, 数据库和系统一样, 也会检查用户是否具有携带移动设备外出巡检的权限。

(2) 查询功能模块

作为数据库最重要也是最全面的功能, 本数据库支持多种查询模式, 用户可以通过手动翻页, 缺陷编号查询, 缺陷位置查询, 缺陷描述查询, 缺陷程度查询等多种形式的对在库的缺陷类型进行查询, 同时还会对具体的缺陷类型定期进行内容添加, 包括该类型缺陷发生的时间, 杆塔 (或其他设备) 号, 以及发现人员及对应的处理情况, 都会记录在库, 帮助事后判断处理结果的好坏以及制定合理有效的预防措施。

(3) 自定义功能模块

鉴于本数据库在建立时考虑的方面不可能做到非常全面, 基于的规程等也十分有限, 所以非常有必要设计成可以内容可自定义的形式, 用户可以根据自身所在环境的情况, 对数据库的内容形式进行修改, 添加等命令, 甚至在规程部分也可以加入自己所处省份的相关线路规程, 以使数据库更加贴近实际, 更能发挥其作用。

(4) 自填表功能模块

本数据库内可存包括线路状态巡视周期审批、线路状态巡视周期计划、线路状态月巡视实施计划、线路状态评估评分等多种表类型, 同样支持自定义修改以及添加新的表格新式。例如, 在巡视人员完成巡视任务并提交各个部分线路的报告后, 数据库可将其整合成为全表以节省巡视任务的时间。其他情况下, 数据库也可以提供很多相应的表格填写功能以供使用。

(5) 参数自赋值功能

数据库也能够和卫星定位系统配合使用, 在系统提供的地图上标注有数据库提供的线路参数, 在巡检人员到达某基杆塔时, 系统会通过数据库自动同步杆塔的相关数据, 显示在终端的已有的模板中, 包括电压等级, 线路回数, 所在地区气象土壤等条件, 这些都可以在数据库中进行预设添加, 以作为巡检人员分析线路缺陷情况以及程度等的参考。

(6) 线路基础单元评分功能模块

在巡检人员完成某线路基础单元的巡检任务并提交报告后, 会根据数据库中已有的评分机制对其进行评分, 并记录在案, 在完成全部巡检任务后, 会由数据库进行汇总, 完成线路的总体评分, 上传到巡检系统中, 并会在下一次的巡检时和巡检任务一起下达, 然后巡检人员在执行巡检任务时能够依据上一次的巡检结果, 做到有的放矢, 重点查看前一次缺陷的部分, 从而有效提高巡检效率。

(7) 缺陷编号功能模块

数据库会对已有或者添加入库的缺陷类型进行编号 (通常依据其所在的位置顺序进行编号) , 将缺陷类型分为多个大类, 通过字母加数字的形式进行编号, 方便管理人员在工作时可以依据编号进行快速查询, 提高了添加和修改等自定义行为的速度, 提高数据库管理人员的工作效率。

(8) 缺陷历史查询

数据库存有已有过缺陷的杆塔 (已消缺) 的记录, 尤其是运行年限比较久的, 常常出现不止一次地缺陷的情况, 所以可以通过缺陷历史查询的方式来了解缺陷情况比较严重的线路运行情况, 以制定合理的预防措施;巡检人员在巡检时也可查询巡检线路的缺陷历史 (此处指除自动显示的上次巡线的历史之外的部分) , 以分析缺陷的实际情况或是否又出现等。

(9) 缺陷联想功能模块

作为智能终端内数据库的功能, 缺陷联想功能会在巡检人员选择缺陷类型的时候出现, 通过该基杆塔的缺陷历史 (主要是基于前一次的缺陷情况) , 为巡检人员提供该杆塔原缺陷相关的缺陷类型, 缺陷的联想会从原缺陷, 原缺陷的附近位置的缺陷, 或是类似类型的缺陷等方面提供联想, 旨在巡检人员能够快速确定具体的缺陷类型。

(10) 巡检结果记录及反馈功能

数据库会将巡检人员的巡检报告分别保存, 然后将其整合成完整的巡检报告及时上传给巡检系统。

3 结语

研究表明, 本系统能够实现对电力线路的远程无线数据传送和管理, 并能够为巡检计划的制订提供计算机辅助决策, 通过数据库的各项功能提高了巡检人员的效率, 达到了系统设计的目的。通过使用移动设备的GPRS无线据传输方式和逐层分类缺陷数据库, 使电力巡检工作由“传统人工”向“移动信息”过渡。可使线路巡检的工作效率有明显的提高, 尽可能地降低电力线路的故障率, 保证电力系统安全、可靠、优质的连续运行, 最终实现电力线路巡检的电子化、智能化和信息化管理。

摘要:本文对智能巡检技术在电力公司可实现的应用做了详尽地分析和研究以及实践, 提出了智能巡检系统的概念, 该系统使用移动设备, 结合当今流行的手持GIS技术, 开发出应用于移动设备和PC两部分的专门针对电力部门的移动巡检系统, 并配合全面的缺陷数据库。该系统满足巡检工人携带智能终端等移动设备在户外开展巡检工作。移动设备自带的网络可以同步数据库中含有电力设备和地理背景设备的电子地形图, 通过手机自带的定位功能获取卫星信号来定位设备坐标, 既满足了在恶劣的自然环境下或是恶劣的天气情况下快速定位电力设备的需求, 同时也可以通过定位系统对巡检人员工作的完成情况进行监督考核。

关键词:移动巡检,智能终端,GIS,GPS,缺陷数据库

参考文献

[1]纪建伟.电力系统分析.中国水利水电出版社, 2002.

[2]陈刚.电力线路巡检管理系统的研究.[硕士学位论文].贵州:贵州大学, 2006.

[3]章红军.输电线路智能视频监控系统研究.[硕士学位论文].江苏:南京航空航天大学, 2011.

[4]于彬.电力移动巡检系统的设计与实现.[硕士学位论文].北京:中国地质大学, 2008.

[5]薛旭艳, 张鹏, 田奕丰等.基于3S技术的管道巡检系统.管道技术与设备, 2009 (1) :25~28.

[6]王鲁单, 王洪光, 房立金等.一种输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现.机器人, 2007, 29 (1) :7~11.

[7]冯海文, 付博文, 邵中等.一种基于RFID的安全巡检模型.沈阳工业大学学报, 2009, 31 (4) :462~465.

全方位智能化电力巡检系统设计 篇2

关键词:电力智能巡检数,据挖掘技术,GIS技术,GPS技术,RFID技术,条码扫描技术

0 引言

结合先进的嵌入式应用平台技术、蓝牙技术、GPS技术、GIS技术、RFID技术、条码扫描技术和数据挖掘技术的电力智能巡检系统能使巡检人员在现场按照巡检工作流程,进行巡检任务的查询、设备信息和地理信息的采集和查询、设备缺陷情况的记录等工作,具有路线安排、数据记录、工作状态监督、数据汇总统计等功能,并可与电力企业现有信息系统无缝连接,可有效查询现工作状态,及时发现线路的缺陷情况,并对设备缺陷情况进行智能化的预测和评定,克服了传统手工方式的缺点,保证输配电设备的高效率、低故障率安全运行。

1 系统设计原理

1.1 数据挖掘原理

数据挖掘是从大量数据中寻找其规律的技术,主要有数据准备、规律寻找和规律表示3个步骤。

系统创造性地将数据挖掘技术应用到电力巡检缺陷管理工作中,真正使系统具有智能化的分析和判定,建立可调整的设备缺陷评判模型,对巡检数据进行深入的、自动化的分析和决策,包括自动生成设备缺陷等级,自动进行设备评级、对设备缺陷隐患进行预测,从而指导巡检工作等。分析过程会自动随着数据积累和评判模型的逐步完善而越来越准确。

1.2 PDA接受GPS定位原理

GPS接收机通过蓝牙与PDA实现无线数据通信,利用定位卫星传来的数据,可以在PDA上得到物体的实时位置、速度等参数。通过与巡检嵌入式GIS系统的集成,可以在PDA上实现数字导航和设备定位,很直观地在地图上了解设备所处的位置等信息。

GPS接收机的输出格式完全遵循GPS接口标准NMEA0183协议。NMEA0183定义了若干代表不同含义的语句,每个语句实际上是一个ASCII码串。这种码直观,易于识别和应用。在试验中,不需要了解NMEA0183通信协议的全部信息,仅需要从中挑选出需要的那部分定位数据,其余的信息忽略掉。

GPS接收机与PDA通信时,通过串口每秒钟发送10条数据。实际导航应用读取GPS的空间定位数据时,可以根据需要每隔几秒钟更新一次经纬度和时间数据,不必频繁地更新数据,否则,会浪费掌上设备有限的电能。

一个完整的NEMA0183语句是从起始符“$G-PGGA”到终止符“”为止的一段字符串。需要掌握的信息是经纬度、经纬度方向、GPS定位状态和接收信号的时间。所以当接收到这样一个完整的NEMA0183语句时,提取有用信息的方法是:先判定起始符$GPGGA的位置,从起始符开始读入数据,再通过异或校验后的语句中寻找字符“,”,然后截取前后2个“,”之间的字符(串)获得所关心的数据,并以回车符为一个CPS语句的终止符,得到一个完整的GPS信号。在提取出的GPS语句中,找寻经纬度所在的逗号位置,读出经纬度坐标,再将经纬度坐标根据需要进行相应的地图坐标转换。

1.3 PDA接受RFID和条形码识别原理

PDA与条码,RFID阅读器通信原理如图1。条形码扫描器识别条形码时,根据不同颜色的物体,其反射的可见光的波长不同,条码扫描器的光电转换器接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号,并转换成相应的电信号输出到条码扫描器的放大整形电路,把模拟信号转换成数字电信号,根据码制所对应的编码规则,条码扫描器便可将条形符号换成相应的数字、字符信息,形成物体的编号。

近年来,无线射频识别(RFID)技术逐渐成为一种主流应用技术,该技术使快速物品识别成为可能。RFID技术与早期的条形码识别技术不同,它不需要近距离使用读码器,通过射频信号,可以实现远距离识别。RFID标签还可以将产品生产商、产品类型以及环境变量等各种信息作为身份的标识,不必像条形码那样使用斑马线标签。另外,RFID系统还能从不同方向自动识别RFID标签,与条形码识别相比,极大提高了识别速率。RFID是一种非接触式的自动识别技术,它利用射频信号通过电感耦合或电磁耦合自动识别目标对象,并获取相关数据。标签是RFID技术的关键部分,RFID标签含有一个发送应答机,可以向RFID阅读器发送特定信号,绝大多数的RFID标签都有一个ID序列号(如SKU码)。阅读器在收到ID号后可以从数据库中检索相关数据,并按指示进行操作。RFID标签也可以具有可读写的存储器,用于存储向不同阅读器发送的信息,这些信息用于对贴附标签的物体进行识别。

1.4 嵌入式GIS原理

GIS系统是电力系统基础的支撑系统。嵌入式GIS是在嵌入式设备上运行的地理信息系统。它通过手机或PDA等嵌入式设备结合GPS或GSM定位向个人提供随时随地的位置服务,不仅可以知道自己的位置,还可以随时查询附近的各种设施或单位在哪里。基于GPS的嵌入式GIS系统在电力巡检中发挥了重要作用,它与一般的GIS不同,由于它是运行在资源紧缺的嵌入式设备上,因此必须考虑如何合理利用资源,尽量减少资源的消耗,包括CPU运算量、内存和外存的消耗,提高效率。因此,在电力巡检中,嵌入式GIS必须“可裁剪”性,包括数据格式的剪裁、功能剪裁和数据剪裁。不同的用户对巡检任务的要求不同,裁剪可顾及巡检任务内容的精确性、完整性。这样可以节省容量和提高速度。剪裁的工作在巡检工作站端完成,包括地图数据格式转换和预处理、巡检任务的安排等。

1.4.1 嵌入式GIS系统的体系结构

嵌入式GIS系统应用软件的系统结构因具体应用的不同而有所增减。如图2所示为嵌入式GIS系统应用软件所应具备的几个基本功能模块。通常该类系统最底层应为嵌入式操作系统Windows CE,然后上面依次为核心处理层和应用逻辑层。整个体系结构与GIS工作站和WebGis系统进行数据交互,便于进行业务裁剪和对外发布。

1.4.2 空间数据的管理方式

在嵌入式GIS系统中,为了节省资源和提高运行效率,采用面向文件和对象的方式来管理空间数据。如图3。

2 电力智能巡检系统设计

2.1 系统结构

该系统由采集终端(GPS接收器、RFID和条码阅读器)、移动终端(PDA类掌上电脑)、巡检工作站、WEB发布服务器和数据库服务器组成如图4。方便灵活的插件式设计可以和第三方系统如输配电GIS系统和生产MIS系统进行对接,使电力企业的信息平台做到最大化的信息共享和应用。

2.2 主要功能

该系统主要由巡检工作站平台和巡检移动平台两大部分组成,如图5。

2.3 操作流程

该系统的操作流程如下:

(1)由巡检专责在工作站平台进行巡检任务的创建并下载任务到相应巡检员的PDA上,和巡检任务相关的线路设备、地图背景等信息可通过GIS系统自动输出。

(2)巡检员手持PDA选择相应的巡线定位方式,通过GPS或RFID或条码进行设备的定位采集,并可根据GPS坐标或编号进行设备的自动匹配,匹配成功将自动调出符合该信息的设备,同时在地图上醒目标识该设备,如果没有匹配到设备,则进行新设备的采集操作;巡检员逐一对巡检项目进行填写并记录相关信息。

(3)完成巡检后,巡检员将PDA连接到工作站平台,系统自动将巡检结果传入后台数据库。巡检专责会根据巡视人员所传入的数据进行集中处理,生成巡视记录和设备缺陷数据;可以对巡视人员的巡视次数、巡视时间、出勤率、巡视效率、到位率等进行统计分析,为考核巡视人员的工作情况提供真实可靠的依据;可以对缺陷数据进行数据挖掘深度分析,对设备缺陷发生率进行合理预测,对缺陷等级进行合理评定,而且随着数据积累的越来越多,这种预测和评定将会愈来愈准确。

3 关键技术

3.1 信号获取或解析

采集终端(GPS接收器、RFID和条码阅读器)采集的数据通过蓝牙和移动终端(PDA类掌上电脑)进行无线通信,移动终端的蓝牙处理模块对采集的数据进行解析,GPS每秒钟发送10条数据,软件设置每5s更新1次坐标信息,一方面降低PDA的资源消耗,另一方面,对GPS数据进行平滑,过滤无用的噪声信息,防止坐标漂移;RFID和条码标签通过阅读器以蓝牙方式传送数据,PDA的蓝牙处理模块负责解析传来的标签信息(设备编号)。

3.2 坐标变换

GPS定位所得出的结果属于WGS84坐标,而在工程上实用的大多是国家坐标系,或者是独立坐标系。独立坐标系一般是在国家坐标系基础上形成的,因此,GPS定位结果的使用中就有与国家坐标系间的坐标转换问题。一般要通过2步转换:首先将WGS84的大地坐标(L,B)转换为对应于WGS84椭球的高斯平面坐标,然后再经过平面坐标转换,将高斯平面坐标转换为我国通用的西安80或北京54平面坐标系统。

3.3 数据挖掘

数据挖掘在应用时主要经过确定挖掘主题、建立数据连接、建立数据挖掘结构、建立挖掘模型、实现数据挖掘几步,才能实现一个比较完整的数据分析过程。在本文所述的电力智能巡检系统中,数据挖掘的主题主要是设备缺陷等级评定和缺陷预测;数据连接主要是利用DOTNET平台提供的数据挖掘专用函数或语言ADOMD.NET、ADO.NET提供的MDX语言来实现;数据结构主要是和缺陷相关的缺陷结构;建立数据挖掘模型的关键是维度的选取、维度的分割、维度属性的选取、实事数据项的选取,当完成基本框架的建立后,就可以进行维度体系的设计。在维度体系设计中,要详细定义维度类型、维度名称、维度成员及维度说明。电力智能巡检系统的维度类型主要分为时间维、设备维、缺陷模板维、环境因素维和缺陷等级维。

4 结束语

电力智能巡检系统通过全方位、智能化的设计,融合当前先进的计算机技术,从根本上保证电力巡检工作能够全天候、长周期地运行,并通过掌上电脑完成巡检工作的详细规范性记录,使巡检管理和人员考核逐步走向电子化、信息化和标准化。

参考文献

[1]金红核,等.变电设备巡检管理系统的应用.华东电力,2003(7):78~80

[2]谭红星,周龙骧.多维数据实视图的动态选择.软件学报,2002,13(6):1090~1096

[3]J.Han,M.Kamber.数据挖掘概念与技术.高等教育出版社,2001,5

[4][美]Microsoft公司.Microsoft Windows CE程序员指南.北京大学出版社,2000

[5]张耀东.基于SOAP协议的组件式Mobile GIS的实现.地域研究与开发,2005,8(24):4

电力智能巡检数 篇3

该套可穿戴智能巡检设备包括MR(混合现实)眼镜、多功能手环和手持终端,其各设备系统均被设置与车间生产管理系统相连接。车间运行人员穿戴该套智能巡检设备进行现场巡检时,通过手动传感操作MR眼镜,生产管理系统会快速实时同步地将后台相关生产数据信息叠加在巡视设备的前面,运行人员透过MR眼镜可查看面前显示的巡视设备的生产工况;设备一旦出现故障,生产管理系统会第一时间将故障消息推送至多功能手环,多功能手环接到故障消息后通过震动给车间运行人员提示;手持终端主要用于对各个检定设备的远程移动操作控制,支持所有检定设备的全部操作功能。

MR眼镜可大幅提升设备生产信息查阅的便捷性,多功能手环从根本上消除了现场巡检发现故障的延时现象,手持终端则可全面提升现场故障消缺的效率。整套设备轻巧便携、操作简单,能大幅提升巡检工作效率。此外,多功能手环系统创新性地融合了“滴滴”运营管理模式,采用Wi-Fi定位技术实现手环位置室内定位,结合故障点位置,选择距离近的手环设备终端进行推送,引导运行人员前往,确保故障被及时处理;同时,运行人员可通过手环对故障工单进行“抢单”,以累积个人工作绩效,从而从管理上激励了运行人员巡检工作的积极性。

电力智能巡检数 篇4

智能巡检机器人整合了模式识别技术、无线信号传输技术、智能控制技术、数字视频技术、机电控制技术等多种高新技术手段, 集机械、电子、控制、传感、材料等多学科于一体, 使电力隧道的安全防护与智能化管理达到一个新的水平。

(2) 动态监测手段与现场处置手段有机结合

将视频监控、多种有害气体监测、温度/湿度探测、避障操作等监测手段与交互式对讲广播指挥等现场处置手段有机结合, 让电力隧道智能机器人担负起“电子警察”的职责, 使电力隧道内高压电缆的的安全防护水平上了一个新台阶。

(3) 为适应电力隧道内的特殊使用环境而采用的专用技术

电力隧道深处地下, 常年处于潮湿、高温的环境中, 同时电力隧道空间狭窄, 电缆托架等障碍物较多, 对智能机器人的体积、避障能力以及防潮防锈水平都有极高的要求, 同时电力隧道内存在大量的上下坡和拐弯, 对智能机器人的行走能力要求极高。

(4) 采用高可靠性的无线技术手段实现隧道内传输和通信

机器人的动作控制、采集到的数据传送都依赖于隧道内的高速通信系统, 基于隧道的特殊环境, 采用无线通信模式, 控制数据与视频的传输基于800M~2.4G频段的无线通信, 达到视频、数据、语音三合一, 以适应隧道空间狭小、路径起伏弯曲、以及两侧电缆支架接地对无线信号吸收严重等现状。

2 智能巡检机器人主要功能

主要功能:

智能视频:高清视频加可见光照明灯, 全方位云台和大倍数光学镜头控制;

红外热成像:监视隧道内发热体红外热辐射成像测温, 环境适应能力强;

隧道3D成像:红外激光雷达对隧道做剖面扫描, 智能平台形成隧道3D图像;

隧道环境监测:温湿度、有害气体含量、空气含氧量、隧道内烟雾探测;

应急消防功能:灭火弹投掷、高压干粉喷射, 实现隧道内应急灭火处置;

穿越隧道防火门:火灾发生时, 联动关闭所有消防门;机器人可以自行控制防火门安全穿越防火门, 进入下一个作业区;

交互式对讲指挥功能:通过高增益拾音器、高音喇叭和高清摄像机实现平台与隧道人员的音视频信息交互;

实现自行匀速巡检、工作位置准确停车探测、紧急事件高速到达、遇到障碍自动停车告警、以及遇到人员智能减速跟踪探测;

多种巡检模式:定时巡检、周期巡检、不间断巡检。

行走速度:0~120m/min可调。可分为自行巡检速度, 紧急事件高速行走, 以及遇人跟踪速度;

具备较强的抗电场干扰能力;

具备车载影像防抖动功能, 满足运行过程中的图象稳定性要求。

爬坡能力:在小于20°的坡度上能够平顺运动, 坡道采用在轨道上镶嵌齿状条带, 增加摩擦力。

刹车定位:水平轨上最大刹车距离1米以内。

防潮防尘性能:PLC主控模块要求达到IP67防护等级。

转弯半径:最小3m, 并具备弯道自动减速通过功能。

电力电缆隧道智能巡检机器人系统外观效果图如图1所示。

3 智能巡检机器人主要部件

3.1 360°视频摄像机

一体化高变倍摄像机及高性能转台于一体, 防抖摄像机芯。采用先进的非致冷凝视型红外焦平面芯片, 独特的驱动、处理、显示技术, 确保图像输出清晰和稳定。

3.2 定位模块

采用预埋位置传感器, 对设定的工作位置、弯道、井口避让处进行精确定位。定位精度:0.1m。其他位置采用伺服电机里程计, 定位精度0.5m。

电缆接头工作位操作流程。智能巡检机器人刹车停止, 调整云台转向, 对电缆接头进行摄像。

弯道减速通过。根据设定的弯道允许速度, 将机器人减速至允许速度通过。

井口避让。顶部悬挂式轨道, 在井口和下人旋梯位置, 必须靠边避让。形成弧形轨道, 因此机器人运动到此, 根据定位数据编码, 采用弯道减速方式通过。

位置计算:采用步进电机步长计算方式, 加定位检测校正误差的处理, 保证机器人在隧道内的运动位置, 始终能够准确的展现在监控中心的数字化平台上。

3.3 红外成像

隧道巡检机器人上安装有智能高速球机 (内部集成高清摄像机、在线式一体红外热成像仪) , 能实现多角度、360°全方位、近景拍摄与红外热成像测温, 如图2所示。

3.4 智能灭火管理

(1) 机器人自身携带灭火装置

隧道巡检机器人前后各个挂载一套超细干粉灭火装置, 机器人巡检过程中发现隧道内异常温度点超过预警线, 在得到授权的条件下可以自动或人工控制发射超细灭火干粉, 通过超细干粉良好的弥漫性与灭火特性, 第一时间应急灭火。

超细干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的超细型粉末, 由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成微细固体粉末组成。它是一种在消防中得到广泛应用的灭火剂的进化版, 效果比干粉灭火剂要好的多, 在同样的重量下它有更广泛的覆盖面积和覆着性。

(2) 机器人联动穿越防火墙方案

电力隧道要求每隔一定距离划分防火区段, 并设置防火墙和防火门;正常工作时为保证通风要求防火门是打开的, 在出现险情或紧急情况下需要关闭防火门以阻断火灾蔓延;因此却给机器人穿越防火墙带来了困难, 此处要求机器人正常巡检时能够穿过防火门同时又不能影响到防火墙和防火门的正常功能。采用智能控制的自动闭门器是一个不错的选择, 智能闭门器采用总线连接可以实现和控制平台及机器人的实时通信, 当机器人巡检到相应防火门附近时, 通过定位系统和遥控指令控制防火门打开并通过, 当机器人顺利通过防火门后智能闭门器会自动将防火门关闭。智能闭门器采用本地备份电源工作模式, 即使在电源线路或通信链路遭受损坏时也能自动将防火门关闭;轨道采用在防火门上开孔的方式穿过, 并用挠性耐高温防火材料将轨道和防火门之间的缝隙填满, 防止火势从防火门和轨道间缝隙中通过, 安全可靠。

结语

由于电力隧道环境的特殊性, 一旦发生火灾、恐怖袭击等恶性事故, 运行人员很难在第一时间进入隧道进行处置, 在这种情况下, 智能机器人的作用就可以充分发挥出来, 智能机器人不仅可以进入事故现场, 把现场的视频、图像、空气中有害气体的含量、温度/湿度报警等数据发送回指挥中心, 同时, 也可以执行发射灭火弹、应急对讲指挥等相关的处置措施, 从而在第一时间阻止灾情蔓延, 起到更好的防灾减灾效果。

摘要:本文介绍巡检机器人在电力电缆隧道的应用, 对隧道智能巡检机器人系统各部分功能与工作原理分析。

关键词:智能机器人,巡检系统,电力隧道

参考文献

电力智能巡检数 篇5

随着时代的发展,城市现代化建设步伐不断加快,我们在进行电力变电设备管理时,需要相关人员亲自去考察并记录下采集的许多电力设备检修及巡检数据信息。这样一来,在进行电力设备巡检数据采集时,能不能保障巡检工作的高效率,关键就是看相关人员的工作能力以及其职业素养。同时,能不能获取准确有效的巡检信息,人为方面的影响比较大。而利用射频识别技术的标准信息化优化电力设备巡检专用系统,则实现日常巡检标准信息化、数据记录规范信息化、工作绩效量信息化以及事故职责可查询等手段优化识别高速识别移动多个标签,同时大大提高了电力行业的安全巡检能力。

1 基于RFID应用于变电设备巡检系统建设目标研究

1.1 基于变电设备巡检系统规划建设描述

巡检人员在室外巡检时,一定要运用一个手持设备终端巡检器,用它自动或手动向数据控制中心发一条关于当前巡检人员的位置、方向等的MIS信息,如果出现电力设备没有正常运行的情况,就需要将故障类型、设备编号并结合当前的手持设备终端RFID信息发送到数据监控中心。数据监控中心的接收机接收到以上相关信息,将这些存储起来。同时,巡检数据中心系统将对接收机收到的信息经过系统的读取与识别,准确显示出是什么时候发生的故障,是在哪里发生的故障,以及发生故障的设备类型、当时的巡检工作人员,这些相关的数据信息都会自动的存入数据库服务器,可在网上同步发布。数据监控终端,可在RFID自动系统在软件的帮助下,自动显示每个电力工人巡检时的工作状态,包括每个巡检人员在进行巡检时,发现了哪些故障节点,在紧急处理故障时,每个巡检人员处在哪个位置上,巡检了哪些路线。杆塔上有RFID标签,透过全球唯一的标识符,巡检人员只能自己亲自去现场才能取得RFID识别码,这样就能保障进行巡检的工作人员及时到位[1]。同时,还将GPRS与嵌入式GIS多层融合技术结合起来,然后利用接收到的GPRS数据信号保证杆塔巡检的到位率.同时电力巡检人员通过巡检系统中的数据库中的数据进行统计、汇总、分析以及预测分析加强管理和制定应对措施,确保电力设备安全运行。

1.2 基于RFID应用于变电设备巡检系统

它的结构并不复杂,调试安装也不麻烦,巡检的范围比较大,具有较强的适应性,即使距离较远,也能够准确的传输信息,可进行遥控、群控,使系统真正实现自动化、智能化,还能与计算机联网,相关的数据记录及报表都是可以自动生成的;具有较强的可靠性,工作温度-40℃~85℃,不怕水,不怕冲击;不管什么样恶劣的天气(风、雪、雨、雾等)都能够正常运行;抵抗干扰的能力非常强。全球开放的超高频频段,不用申请,也不收取任何费用;功耗非常的小;可保障人体的健康和安全。

2 基于RFID应用于变电设备巡检系统安全研究

2.1 基于电力设备巡检数据采集描述

构成电力系统的比较重要的组成部分就是电网中的输配变线路和设备,因为很多电力设备运行的时间都比较久,并且在外部环境中长期的曝晒,面对狂风、暴雨和大雪,不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用,而且还经受污秽、雷击等外力侵害,这给电力系统的安全和稳定都带来了极其不好的影响。在射频识别技术的协助下,开展电力巡检工作,当标签外部遭到破坏或污浊时,就不能识别有关数据,因为条码光电技术的特点对标签表面印刷的完整性及清洁度的标准高。

2.2 基于电力巡检人员定位信息化描述

线路巡检工作主要是采取到位的控制工作,这一点是非常重要的要使巡检员的到位率达到相关的标准,曾使用过“物与物找回”的识别方法,这种方法,具体来讲,就是在巡检工作即将开始时,由巡检员将标志条取回,据此达到验证巡检到位率的目的。基于条码技术控制巡检到位率时,虽然巡检员使用条码手持巡检设备可对粘贴在设备上的条码进行扫码,利用采集条码内ID号信息,但是这种条码存在一定的弊端,如会轻易的被复制、易被污损等,这些都给准确验证电力巡检员的到位率造成了阻碍。另外,变电巡检工作要求巡视人员对变电站设备进行定时或不定时巡视,在射频读写设备系统的协助下,不难完成巡检到位控制和缺陷信息输入工作。

基于各个电力公司进行巡检工作,利用GPRS定位信息技术扫描各个识别条码标签实现巡检工作。其中射频技术的技术性能优化特殊环境中采集射频标签内的信息其最大读取距离大约为2米,利用射频巡检技术可最大程度的改善条码巡检方式存在的种种缺陷。

2.3 基于智能巡检系统的稳定性研究

2.3.1 基于PDA技术应用

基于PDA技术移动设备智能巡检系统是通过确保巡检工作的质量以及提高巡检工作的效率来提高设备维护的水平的数字化智能系统,其中采用PDA技术移动设备智能巡检系统融合RFID技术,主要解决电力设备巡检工作中为:

(1)巡检人员巡检不到位、漏检、或者不准时;

(2)巡检人员手工填报巡检结果效率低、容易漏项或出错;

(3)管理人员缺乏全面地定位了解线路状况,难以制定最佳的保养和维修方案。目前,在国内普遍采用的是人工巡视、手工纸介质记录的工作方式,利用本系统缺陷的规范性描述和记录,使缺陷管理标准化。

2.3.2 巡检采集数据技术描述

系统的数据自动备份(包括PDA技术端安装程序、用户注册信息、设备台帐信息、历史巡检数据和巡检任务)与恢复(包括当PDA技术终端数据丢失,通过SD记忆卡备份安装程序直接安装PDA技术数据采集中端程序)功能可在一定程度上提高巡检采集数据的安全性。系统设置在电池电量还不到总量的1/4或者退出系统时自动备份数据到PDA技术扩展的SD记忆卡上,这充分体现了巡检数据备份技术。

2.3.3 基于射频识别技术融合MIS集成系统

因为电力企业中已存在的种种原因,通常情况下计算应用系统都比较多。以本系统为基础,对原有MIS系统专门设计对应接口,使相关数据能够共享和同步。要确保电力设备的安全性,就要在电力设备巡检中充分利用原有生产MIS与RFID。

3 结束语

随着我们中国市场经济的飞速发展中,电力保障经济发展是第一要素;但随着全球不断变暖,导致自然灾害频繁发生,影响到输电设备的安全运行,影响到电力供应的可靠性。因此提出智能电网中的射频识别技术应用于电力变电设备巡检探索研究新内涵,使输电线状态的实时监测与实现。

摘要:经过多次现场实验,实践证明本系统可以有效的降低人为因素带来的漏检或错检等问题,优化与实现巡检工作信息电子化、标准数字信息化、标准数字智能化,逐渐提高电力设备巡检工作效率与安全运行管理工作。

关键词:电力设备,射频识别技术,管理

参考文献

[1]蒋鹏.基于无线传感器网络的湿地水环境远程实时监测系统关键技术研究[J].传感技术学报,2007(1):153-186.

[2]姜华,袁晓兵,童琦,刘海涛.无线传感器网络中能量保护策略的研究[J].计算机工程与实现,2006(21):3951-3955.

电力智能巡检数 篇6

关键词:移动互联网,物联网,RFID,变电站巡检,智能电网

0 引言

变电站电力设备巡检工作是保证电力设备安全、提高电力设备可靠率、确保电力设备最小故障率的一项基础工作。目前, 国内普遍采用的是人工巡视、手工纸介质记录的工作方式, 这种方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作、巡检数据信息化程度低等缺陷。高可靠性的设备是变电站正常工作的基础, 综合分析、自动协同控制是智能变电站的关键, 设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化是智能电网未来的发展趋势, 运维高效化是最终目标。智能变电站作为智能电网的重要组成部分, 迫切需要通过可靠的信息化手段解决当前工作中存在的问题。

智能标准化巡视系统是基于移动互联网技术的又一次创新性科技转化实践, 智能标准化巡视系统针对巡检工作实际需要及特点, 具有路线安排与审阅、内容智能检索、数据记录、缺陷和设备状态变化数据汇总报告等功能, 能有效地了解、检查巡检工作状态, 及时发现电力设备的缺陷及变化情况, 提升电力设备运行安全性、降低生产运营成本、提高工作效率, 具有低成本、轻便易操作等显著优点, 可以有效降低人为因素带来的漏检或错检等问题。该系统使电力设备检修部门在巡检工作中首次实现了无纸化数据采集, 同时使管理部门能有效监督巡检人员的工作情况, 实现巡检工作标准化、信息化、智能化, 从而最大程度地提高工作效率, 保证了电力设备的低故障率及安全运行。

1 研究思路及方法

1.1 总体思路

以移动互联网和物联网技术为基础, 建立标准化巡检流程, 定义统一的缺陷库, 搭建标准化的智能变电站巡检系统。

物联网技术:使用高频RFID绑定设备, 同时也关联了巡检流程和设备缺陷库。射频识别技术RFID (Radio Frequency Identification) 是一种非接触式的自动识别技术, 通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 识别工作无须人工干预, 可工作于各种恶劣环境, 与传统的条形码相比具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点[1]。

移动互联网技术:使用平板电脑作为巡检人员的巡检手持终端, 构建Pad-Server的软件架构。服务器端的软件程序主要用于管理系统用户、变电站设备、巡检标准等基础信息。平板电脑端从服务器下载最新的巡检标准后, 巡检人员将平板电脑携带到变电站, 通过RFID准确识别设备, 根据相应的巡检标准开展巡检工作, 巡检人员将发现的设备缺陷记录在平板电脑中, 巡检结束后将巡检结果同步到服务器, 系统自动在服务器端进行汇总统计并生成Word版本的巡检报告和图形分析报告。

标准化巡检流程:根据《220kV变电站设备巡视标准化作业指导书 (范本) 》的要求, 所有巡检工作应严格按规定的巡视检查路线和巡视内容进行巡视, 以此指导书为基础, 通过梳理归纳, 建立变电站标准化巡检流程14000余条 (以乐山市电业局桥沟220千伏变电站为例) , 并固化到系统中。

统一的缺陷库:虽然国家电网公司在2011年颁布了《输变电一次设备缺陷分类标准 (试行) 》, 涉及的缺陷标准约6000条, 但二次设备、通讯设备的缺陷标准均没有颁布。引入了标准化的管理理念后, 针对每个厂家, 每种型号的设备均编制了相应的巡检标准, 将繁多的技术标准整理后固化进巡检系统, 保证所有使用此系统的人员在同一标准下进行工作, 从而解决了巡检标准针对性不强、标准不全和不统一的问题。以乐山市电业局桥沟220千伏变电站为例, 定义缺陷47 000余条。

1.2 系统流程

(1) 平板电脑与服务器连接, 从服务器下载设备库、巡检标准库和缺陷库; (2) 平板电脑通过RFID电子标签识别设备, 根据识别的设备有针对性地检索相应的巡检标准, 巡检人员按照巡检标准进行巡检; (3) 巡检人员发现缺陷后记录设备缺陷, 同时向管理人员手机客户端发送缺陷信息; (4) 巡检结束后将平板电脑上的缺陷数据上传到服务器; (5) 在服务器端对缺陷进行汇总管理和统计分析; (6) 待缺陷被消除后, 将缺陷消除的情况记录在平板电脑中; (7) 将平板电脑中的消缺信息上传至服务器实现缺陷闭环管理。

2 解决方案

2.1 软件模型

(1) 巡检周期:管理人员在后台服务器端设定巡检周期, 将周期发布至平板电脑后, 平板电脑根据巡检周期自动推算每一次巡检作业时间并提醒巡检人员。

(2) 巡检标准:针对每个变电站每个设备的每个部件进行编写, 由专业人员编写完成, 完全符合巡检作业现场的实际需求。

(3) 缺陷标准:将《国家电网公司一次设备缺陷分类标准》完全分解到每一条巡检标准中, 发现缺陷后只需要选择即可, 很大程度上解决了以往巡检人员对缺陷性质判定不准确的问题。通过平板电脑的照相功能将缺陷照片和缺陷自动关联, 减轻了以往巡检完毕后需要将缺陷登记并将缺陷和照片逐一制作超链接关联的工作量。

(4) 记录分析:目前系统后台能自动分站、分间隔、分设备、分时间对缺陷进行统计和分析, 生成缺陷趋势图和消缺发展趋势图;能对设备运行参数自动生成运行曲线进行汇总分析判断;自动统计每月巡检作业完成情况, 具有巡检过程追溯功能。

(5) 巡视路线:采用向导式操作流程, 巡检时必须按照设定的巡检路线进行巡检。

(6) 不同的巡视方式:国内首先采用平板电脑进行所有类型的巡检, 多项技术通过查新为国内首创。

(7) 缺陷判断、分析:缺陷的智能辅助判断有效提升值班员工作效率, 而且按照缺陷管理规范实现了设备缺陷的统计功能, 检修人员在进行检修作业前只需将待检修设备的缺陷一键导出打印即可, 减少了以往缺陷汇总统计的时间。

(8) 移动终端、手机客户端:发现严重和危急缺陷后, 可立即通过程序向管理者发送缺陷信息, 手机客户端可立即收到变电站的缺陷信息, 有效缩短了以往大量的汇报时间, 提升了工作效率;

(9) 定期试验、切换:流程化、标准化、可视化的定期试验切换有效减少了运行人员的培训工作, 操作人员只需按照图文并茂的指导提示进行操作即可完成定期试验、切换, 有效减少了误操作的发生。

2.2 软件架构

系统后台采用J2EE三层架构搭建, 将整个业务应用划分为:表现层 (UI) 、业务逻辑层 (BLL) 、数据访问层 (DAL) , 具有以下先进性:

易用性:前台采用JSP、Jquery等技术框架, 拥有非常简单易用的控件、组件和灵活多样的布局风格。

安全性:Spring Security的安全验证机制非常严密, 利用访问决策管理器验证用户是否有权限访问相应的资源, 精准快速。Mysql具有高效的备份机制, 是系统安全稳定运行的保障。

扩展性:深度集成了Spring技术, 并且整合了其它优秀的开源项目, 如Spring MVC、Hibernate、JBPM等, 这项框架涉及到系统架构中的各个功能领域, 并能轻松安装、拆卸, 具有很高的扩展性。

稳定性:J2EE体系的稳定性是基于Java的健壮性和虚拟机实现的一致性基础上的。一些J2EE部署在WIN-DOWS环境中, 客户也可选择健壮性能更好的Linux操作系统, 这是实时性要求很强的系统最理想的选择。

2.3 关键技术

2.3.1 RFID蓝牙电容读写设备

设备使用蓝牙技术与平板电脑通讯、使用RFID技术与电子标签进行通讯, 并具备电容笔功能, 能流畅地在平板电脑上进行书写, 具备以下优点:

(1) 能轻松操控电容屏幕的平板电脑, 与手指操作相比, 操作更灵敏、便捷;

(2) 快速扫描RFID电子标签, 与自带RFID读写器的平板电脑相比, 更适合长时间巡检操作;

(3) 超长续航能力, 通过开发重写蓝牙通讯连接的算法方式, 大大节省了电量消耗, 可长时间巡检无需充电。

2.3.2 实现了主动式电子标签感应

与传统的被动式和半被动式标签不同的是, 主动式标签本身具有内部电源供应器, 用以供应内部IC所需电源以产生对外的讯号, 这使得主动式标签拥有较长的读取距离和较大的记忆体容量, 可以用来储存读取器所传送来的一些附加讯息。该技术将运用于本项目中, 为项目提供更先进、记忆信息量更大的RFID技术。

2.3.3 RFID中间件

典型的射频识别系统由射频标签、读写器和应用系统3部分组成[2]。

RFID中间件是实现RFID硬件设备与应用系统之间数据传输、过滤和数据格式转换的一种中间程序[3], 是RFID应用部署运作的中枢。它介于读写器模块与应用系统之间, 将RFID读写器读取的各种数据信息, 经过中间件提取、解密、过滤及格式转换, 导入管理服务器, 并通过应用系统反应在程序界面上, 供操作者浏览、选择、修改和查询[4]。

2.3.4 数据同步技术

作为一套异构系统解决方案, 设备终端与服务器之间的数据同步功能对于系统尤为重要, 不但终端设备要向服务器同步巡检结果数据, 而且服务器也要为终端设备同步巡检内容资料。为了解决好数据双向同步的问题, 使用技术领先的pervasync[5]数据同步方案。

特点:支持弱连接和子集同步结构。

通过Pervasync提供的客户端可视化配置界面, 只需在终端设备中对服务器中心数据库 (Center DataBase) 服务器地址、中心数据库授权使用的用户名和密码进行配置, 便可完成数据库同步参数设置。配置一次, 系统自动保存配置信息, 之后的每次操作都不用再关心配置问题。

3 解决问题

(1) “标准作业流程”实现标准化作业的轻松落地; (2) “设备巡检标准库”有效解决针对性不强、巡检标准不全、不统一的问题; (3) “图文并茂的标准”解决巡检人员不熟悉设备和标准的问题; (4) “设备缺陷库”解决巡检人员缺陷定义不准确的问题; (5) “四大方法”有效解决了巡检不到位的问题。

4 实施效果及展望

4.1“四大方法”提高运行人员巡检质量, 减轻巡检人员工作负担

将巡视维护标准的执行流程完全通过科技的手段融入到了本系统中, 各种流程通过后台软件自动执行, 有效减轻巡检人员工作负担, 提升工作效率。“四大方法”是:

方法1:“一键上传”减轻后期整理时间;

方法2:“优化巡检流程”节约巡检时间;

方法3:照片和缺陷自动关联提高工作效率;

方法4:“实时缺陷提醒”及时跟踪缺陷发展情况。

4.2 减轻了运行管理人员负担

(1) 智能工作计划安排; (2) 缺陷的实时自动汇报让管理者轻松掌控设备缺陷; (3) 强大的缺陷智能统计分析及管理功能实现对变电站缺陷的轻松管控。

由于此系统有效地解决了巡检不到位、巡检标准不清楚、巡检人员缺陷性质判断不清楚等问题, 使管理更加轻松, 标准化落地工作得到有效执行, 因此该系统也获得了乐山市、雅安市、眉山市电业局的高度重视和认可, 正在组织推广实施;同时该系统也受到四川省电网公司和国家电网公司的高度关注, 四川省点网公司和国家电网公司相关领导及部门多次听取该项目汇报并进行实地调研, 对该项目给与了高度评价, 并计划进一步考察以便于更大范围的推广。

5 结语

通过引入前沿的移动互联网和物联网技术, 智能标准化巡检系统帮助运行人员准确掌握标准、定义缺陷, 切实解决了运行人员专业素质差异带来的工作偏差, 确保及时发现并处理缺陷, 并解决了巡检不到位、采样数据少、统计不准确等问题, 从而保障了变电站设备的安全、稳定、可靠运行。变电站智能巡检系统的应用改变了传统变电站的巡视方式, 是变电管理在标准化、智能化和信息化方面的创新。

参考文献

[1]殷波, 邓恒, 樊大伟.基于条码技术的变电站巡检系统[J].仪器仪表学报, 2002, 30 (10) :58-60.

[2]徐海猛.基于Pocket PC和.NET平台的变电站巡检系统的设计与实现[D].北京:北京邮电大学, 2006.

[3]成修治, 李宇成.RFID中间件的结构设计[J].计算机应用, 2008, 28 (4) :1055-1057.

[4]赵黎.RFID中间件事件管理系统的设计与实现[D].武汉:华中科技大学, 2006.

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