變電站多維智能巡檢系統(tǒng)的研究

王鵬　 陳海濤　 許娟

摘要：通過對(duì)目前變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)的弊端分析，本文提出了一種新型的多維智能巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過對(duì)設(shè)備表征傳感器的添加，可以實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)程的全面監(jiān)控，不僅可以提高變電站安全生產(chǎn)的管理水平，而且可以減少運(yùn)維人員到變電站例行巡檢和異?？辈榈拇螖?shù)，使得多維智能巡檢系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：變電站；多維智能巡檢系統(tǒng)；遠(yuǎn)程監(jiān)控；安全生產(chǎn)

1 目前存在的問題

當(dāng)前國(guó)內(nèi)變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過采用在圍墻四周以及需監(jiān)控的重要設(shè)備間配置攝像頭的方法來實(shí)現(xiàn)安防和環(huán)境的監(jiān)視，但是此方法并未實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的完全監(jiān)控[1]。

目前變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)雖然能實(shí)現(xiàn)安防圖像與燈光、火災(zāi)報(bào)警、安全警衛(wèi)等報(bào)警信號(hào)進(jìn)行一定的聯(lián)動(dòng)，但還無法實(shí)現(xiàn)與各子系統(tǒng)之間的遙信、遙測(cè)、遙視以及遙控信息系統(tǒng)級(jí)別的智能聯(lián)動(dòng)。

運(yùn)檢人員在變電站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備巡視時(shí)，只是通過直觀的判斷來確定一次設(shè)備是否存在隱患，對(duì)于在比較隱蔽地方安裝的關(guān)鍵設(shè)備，用肉眼無法完全判斷。而這些地方的缺陷如果不能將及時(shí)處理，將會(huì)造成不可估量的損失[2]。

而對(duì)于一些無人值班的智能變電站，雖然電力系統(tǒng)一次設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)可以傳送到遠(yuǎn)程的調(diào)度中心，運(yùn)維人員也可以通過調(diào)度中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，但是由于存在一次設(shè)備的可靠性不足和二次信號(hào)誤報(bào)的問題，同樣會(huì)對(duì)運(yùn)維帶來極大的麻煩和問題。

2 技術(shù)方案的理論依據(jù)

“大數(shù)據(jù)”技術(shù)目前在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，而在變電站多維智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)有助于該系統(tǒng)使用功能的顯著提升。尤其是在大數(shù)據(jù)在該系統(tǒng)下新的處理模式中，其處理數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的決策力、洞察力和優(yōu)化能力。大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅在與掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而重點(diǎn)在于對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化的處理?？梢酝ㄟ^對(duì)變電站一次設(shè)備的具體問題的數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析來做出有效的信息分析和預(yù)判。

通過大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)在智能巡檢系統(tǒng)的引入，改變了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控模式，由被動(dòng)監(jiān)控改為主動(dòng)監(jiān)控[3]。通過從大量數(shù)據(jù)提取分析，完成對(duì)變電站一次設(shè)備的精益化管理、運(yùn)維策略的優(yōu)化、順控操作的驗(yàn)證的主動(dòng)監(jiān)控。同時(shí)在該技術(shù)的應(yīng)用下，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站一次設(shè)備相關(guān)重要參數(shù)信息的提取和對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判，而且可以結(jié)合變電站相關(guān)運(yùn)維巡視制度形成包含圖像信息等多種數(shù)據(jù)信息的遠(yuǎn)程電子巡視報(bào)告，從而實(shí)現(xiàn)替代人工到站巡檢方式，提高巡視效率。

因此，在變電站運(yùn)維中，大數(shù)據(jù)技術(shù)與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)維策略優(yōu)化和遠(yuǎn)程安全管控。

3 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

變電站多維智能巡檢生產(chǎn)系統(tǒng)研究是在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)上通過利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和必要的信息設(shè)備的補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)設(shè)備精細(xì)化管理、運(yùn)維策略優(yōu)化、順控操作驗(yàn)證和安全管控，來改進(jìn)工作模式，提高工作效率，主要的研究?jī)?nèi)容包括：

3.1 數(shù)據(jù)采集手段的完善

在綜自系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過補(bǔ)充添加一次設(shè)備監(jiān)視、振動(dòng)、聲音、紅外測(cè)溫、形變等表征設(shè)備關(guān)鍵特征的傳感器，豐富現(xiàn)有視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集手段，為大數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ)[4]。

3.2 運(yùn)維策略優(yōu)化技術(shù)[5][6]

通過研究運(yùn)維站人力資源情況，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，既往巡檢結(jié)果、設(shè)備特征的數(shù)據(jù)趨勢(shì)等各種數(shù)據(jù)與運(yùn)維策略的關(guān)系，建立一個(gè)策略評(píng)價(jià)分析模型，生成運(yùn)維站最優(yōu)最全面的運(yùn)維策略并進(jìn)行詳細(xì)的評(píng)估，達(dá)到通過單一變電站全方位遠(yuǎn)程智能巡檢技術(shù)實(shí)現(xiàn)到站巡視全面覆蓋的效果。

3.3 數(shù)據(jù)智能預(yù)警技術(shù)

通過對(duì)各類特征數(shù)據(jù)的記錄的綜合分析和負(fù)載與不同的特征數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，在Pentaho BI平臺(tái)建立數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)模型和關(guān)聯(lián)性分析模型，研究判斷數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)和實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)維狀態(tài)進(jìn)行智能判斷，提前預(yù)判設(shè)備隱患和不良工況，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能預(yù)警，為提前預(yù)防和消除設(shè)備隱患提供技術(shù)支撐[7]。

4 項(xiàng)目的價(jià)值

多維智能巡檢系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程智能巡檢、智能預(yù)警、遠(yuǎn)程智能識(shí)別等技術(shù)的的應(yīng)用，使得運(yùn)維人員可以提前分析和預(yù)判變電站內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，減少運(yùn)維人員到變電站例行巡檢和異?？辈榈拇螖?shù)，明顯的提高了運(yùn)維人員的工作效率和質(zhì)量。如果每個(gè)變電站每月減少4次人工到站巡檢，每次巡檢按照1輛車、2個(gè)工作人員1天的工作量計(jì)算，將節(jié)省車輛油費(fèi)、車輛損耗、人員工資、外出費(fèi)用等約4000元，每年每個(gè)運(yùn)維站將節(jié)省幾十萬元的運(yùn)維費(fèi)用。

該多維智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)作業(yè)班組的安全裝備、作業(yè)票、作業(yè)過程、人員、安全措施的實(shí)時(shí)監(jiān)管，而且還可以實(shí)現(xiàn)人體接近高壓設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，在很大程度上提高了變電站安全生產(chǎn)水平，具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[8]。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：王鵬（1983-），男，工程師，研究方向：電氣工程。