變電站巡檢系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

李亞會 何成寶 劉坤鵬

（國網(wǎng)徐州供電公司，江蘇 徐州 221000）

變電站設(shè)備巡視[1]工作是變電運(yùn)維人員的核心工作，通過設(shè)備巡視，能夠掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的第一手資料，從而第一時間發(fā)現(xiàn)、審核、上報和處理設(shè)備運(yùn)行過程中存在的缺陷[2]，進(jìn)而保證設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行。

目前，變電站巡視工作質(zhì)量不高，經(jīng)常出現(xiàn)“漏巡”、“延巡”、“不會巡”等巡視不到位現(xiàn)象，而目前的解決辦法是，通過提高人員管理、人員培訓(xùn)或抽查監(jiān)督等方法進(jìn)行提高巡視質(zhì)量，但人員責(zé)任心強(qiáng)弱不同，知識技能水平參差不齊，缺乏有效的技術(shù)手段，進(jìn)行人員巡視定位監(jiān)督和重點(diǎn)巡視內(nèi)容推送，往往導(dǎo)致人員不巡視或巡視中不能發(fā)現(xiàn)缺陷，同時無完善的變電站在線監(jiān)控系統(tǒng)[3]，進(jìn)而導(dǎo)致缺陷更進(jìn)一步發(fā)展，影響供電的安全可靠性。2016年11月12日，徐州供電局轄區(qū)35kV某某變電站在巡視后的第二天，變壓器重瓦斯保護(hù)動作跳閘；2017年 5月 19日，在熄燈巡視測溫后的第二天，發(fā)現(xiàn)110kV某某變電站潘東線788開關(guān)電流互感器內(nèi)部過熱故障導(dǎo)致跳閘[4]等。

本文通過技防手段，開發(fā)一種設(shè)備巡檢系統(tǒng)，通過“手機(jī)終端+遠(yuǎn)程服務(wù)器”的方式[5]，完成對巡視人員的實(shí)時定位，重點(diǎn)巡視信息掃碼推送，遠(yuǎn)程后臺實(shí)時監(jiān)控的功能，進(jìn)而提高運(yùn)維人員巡視質(zhì)量，保證巡視到位率。本文將該系統(tǒng)應(yīng)用于青山泉運(yùn)維班所轄的16座變電站，與傳統(tǒng)單純依靠人員責(zé)任心進(jìn)行巡視相比，該系統(tǒng)的應(yīng)用極大提高了設(shè)備巡視到位率，設(shè)備缺陷發(fā)現(xiàn)率，進(jìn)而保證了設(shè)備安全運(yùn)行，提高了供電安全可靠性。

1 系統(tǒng)構(gòu)架

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信鏈路如圖1所示。具體為巡檢數(shù)據(jù)需要運(yùn)維人員在設(shè)備現(xiàn)場通過手機(jī)終端掃碼獲取，并自動上傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器，遠(yuǎn)程服務(wù)器記錄數(shù)據(jù)的同時記錄運(yùn)維人員的位置信息[6-7]，同時推送設(shè)備的重點(diǎn)巡視內(nèi)容，保證不同技術(shù)水平人員對重巡視內(nèi)容一目了然，進(jìn)而保質(zhì)保量地完成整個巡視工作。

圖1 系統(tǒng)構(gòu)架圖

2 系統(tǒng)整體設(shè)計

依據(jù)系統(tǒng)構(gòu)架圖，本文將該系統(tǒng)從手機(jī)終端和遠(yuǎn)程服務(wù)器[8-9]兩個方面進(jìn)行單獨(dú)開發(fā)，然后聯(lián)調(diào)聯(lián)試，根據(jù)各個部分的組成成分，對方案進(jìn)行了進(jìn)一步分解，并具體到完成該部分的模塊。整體設(shè)計樹如圖2所示。

圖2 整體設(shè)計樹圖

2.1 操作系統(tǒng)

在對比了ISO系統(tǒng)、安卓系統(tǒng)和微軟系統(tǒng)后，選用了設(shè)計開源、使用熟悉度高、性價比高的安卓系統(tǒng)，并根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用需求，選用了Vivo Y66型號手機(jī)，作為開發(fā)和應(yīng)用軟件平臺。

2.2 軟件設(shè)計

考慮到手機(jī)對二維碼識別準(zhǔn)確率高，應(yīng)用普及廣泛，本文使用APICloud進(jìn)行了掃碼軟件的開發(fā)，通過程序設(shè)計在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)了任務(wù)接收、任務(wù)查看、掃碼巡視等功能[10]，如圖3所示，并進(jìn)行了調(diào)試，最終完成“運(yùn)維巡視”軟件的開發(fā)。

圖3 “運(yùn)維巡視”軟件使用圖

2.3 自建機(jī)房服務(wù)器

考慮到徐州市區(qū)變電站根據(jù)管轄范圍共分設(shè)四個運(yùn)維班，每個班組分2組人員進(jìn)行巡視，同時巡視的最大值為8個手機(jī)終端，考慮到其他情況，設(shè)計搭建的服務(wù)器滿足10個手持終端同時工作，搭建此服務(wù)器采用的硬件，見表1。

表1 服務(wù)器組成表

2.4 MySQL搭建數(shù)據(jù)庫

由于 MySQL數(shù)據(jù)庫具有開源特性，針對一些對數(shù)據(jù)庫有特別要求的應(yīng)用，可以通過修改代碼來實(shí)現(xiàn)定向優(yōu)化，安裝簡單，使用快捷，因此采用MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)庫開發(fā)[11-12]，數(shù)據(jù)庫主要包括變電站設(shè)備信息、重點(diǎn)巡視信息、設(shè)備二維碼信息、人員信息和任務(wù)池以下5大部分。

本文首先統(tǒng)計了青山泉運(yùn)維班 21人的用戶名和密碼，作為用戶人員信息錄入數(shù)據(jù)庫；為了保證數(shù)據(jù)庫的完整性，在現(xiàn)場逐個統(tǒng)計了青山泉運(yùn)維班所轄的 15座變電站內(nèi)巡視路線信息和變電站內(nèi)主設(shè)備（主變、斷路器、刀閘、電容器、消弧線圈、開關(guān)柜等）雙重名稱，并根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程編制各設(shè)備重點(diǎn)巡視內(nèi)容信息，然后生成對應(yīng)的設(shè)備二維碼信息；任務(wù)池主要用來存儲、推送和接收各變電站全面巡視、正常巡視和熄燈任務(wù)。

在數(shù)據(jù)庫生成設(shè)備二維碼信息后，與標(biāo)簽公司合作，批量制作了青山泉運(yùn)維班所轄的16座變電站各設(shè)備的巡視二維碼，并進(jìn)行現(xiàn)場張貼于便于掃碼的部位，如圖4所示。

圖4 現(xiàn)場設(shè)備二維碼

2.5 NetBeans網(wǎng)站開發(fā)

使用NetBeans進(jìn)行網(wǎng)頁開發(fā)[13-14]，根據(jù)運(yùn)維人員對操作使用習(xí)慣，進(jìn)行網(wǎng)站功能及界面優(yōu)化，最終設(shè)計了用戶登錄界面，如圖5所示，通過輸入數(shù)據(jù)庫內(nèi)錄入的用戶名和密碼，可以通過登錄按鈕鏈接到巡視任務(wù)派發(fā)界面，在此界面需要填寫本次巡視任務(wù)基本信息，如巡視類型、巡視班組、巡視變電站、巡視人員等，如圖6所示，填寫完成可以點(diǎn)擊保存并發(fā)送按鈕，將任務(wù)發(fā)送至手機(jī)終端；同時設(shè)計了后臺記錄界面，可以實(shí)時獲取運(yùn)維人員巡視全過程，如圖7所示，通過外部服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫鏈接，完成不同界面的各個功能。

圖5 系統(tǒng)登陸界面

圖6 巡視任務(wù)派發(fā)界面

圖7 后臺記錄界面

3 實(shí)際效果

全部開發(fā)任務(wù)結(jié)束后，對電腦端巡檢網(wǎng)站、服務(wù)器和手機(jī)端運(yùn)維巡檢APP進(jìn)行了聯(lián)動調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)站后臺派發(fā)巡視任務(wù)、手機(jī)終端接收巡視任務(wù)、掃碼重點(diǎn)巡視信息提示、巡視信息實(shí)時回傳、巡視流程全程監(jiān)控的功能。

2017年9—11月份，將運(yùn)維巡檢系統(tǒng)在青山泉運(yùn)維班全面推廣應(yīng)用，由于巡視過程全記錄，有效制止了部分人員責(zé)任心不強(qiáng)，導(dǎo)致“漏巡”和“延巡”現(xiàn)象，保證了100%的巡視到位率，同時手機(jī)掃碼后，具有推送重點(diǎn)巡視信息功能，有效提高了運(yùn)維人員巡視技能水平，避免了部分人員“不會巡”的現(xiàn)象。

新系統(tǒng)投入使用后，保證了100%設(shè)備巡視到位率，同時提高了設(shè)備巡視質(zhì)量，在9—11月份試運(yùn)行期間，運(yùn)維人員共發(fā)現(xiàn)一般缺陷28個，嚴(yán)重缺陷12個，危急缺陷3個，較往年同期水平環(huán)比上升9個百分點(diǎn)，第一時間安排消缺工作，有效保障了設(shè)備及電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。

4 結(jié)論

本文介紹了一種設(shè)備運(yùn)維巡檢系統(tǒng)的設(shè)計方案，并對方案分解細(xì)化到具體實(shí)施模塊，成功開發(fā)了一種設(shè)備運(yùn)維巡視系統(tǒng)，并將其應(yīng)用青山泉運(yùn)維班變電站設(shè)備巡視工作中，解決了運(yùn)維巡視到位率低、巡視質(zhì)量差、不能及時發(fā)現(xiàn)缺陷而導(dǎo)致異常及事故發(fā)生的難題，具有比較好的現(xiàn)場應(yīng)用效益。在今后的工作中，將進(jìn)一步融合變電站倒閘操作、缺陷管理等功能，使變電站運(yùn)維效率和設(shè)備管理水平更上一個臺階。