談智能化電力設(shè)備巡檢

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【摘要】在電力系統(tǒng)中，對電力設(shè)備的巡檢是不可避免的環(huán)節(jié)，這是保證電力設(shè)備正常運(yùn)行的重要保證。針對設(shè)備巡檢過程中存在的問題，將新技術(shù)融入設(shè)備巡檢過程中，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備巡檢的智能化，能有效提高設(shè)備巡檢的質(zhì)量。本文對智能化電力設(shè)備巡檢進(jìn)行了探討，希望能為業(yè)界同行提供參考。

【關(guān)鍵詞】電力設(shè)備；巡檢；智能化

引言

電力設(shè)備巡檢工作的主要目的是確認(rèn)變電站、輸電線路和配電線路的安全。通過巡檢工作，可以了解電線和電力設(shè)備的運(yùn)行，找出設(shè)備的缺陷以及損壞設(shè)備和電線的潛在安全隱患，提出相應(yīng)的巡檢內(nèi)容以消除缺陷。當(dāng)前，中國大多數(shù)電力公司設(shè)備巡檢效率低下，勞動強(qiáng)度大，電力設(shè)備智能檢測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)要依靠電力設(shè)備各環(huán)節(jié)運(yùn)行參數(shù)的在線監(jiān)測和實(shí)時信息控制，物聯(lián)網(wǎng)是智能電網(wǎng)巡檢技術(shù)發(fā)展的背后推動力。只有通過各種網(wǎng)絡(luò)的互連，才能提高電力系統(tǒng)的信息水平，并實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備巡檢系統(tǒng)的智能化。將GPS系統(tǒng)應(yīng)用于電力設(shè)備巡檢可以為電力運(yùn)行計(jì)劃、巡檢、維護(hù)和其他操作提供合適的應(yīng)用平臺[1]。

1電力設(shè)備巡檢目的

電力設(shè)備巡檢是當(dāng)前較先進(jìn)的設(shè)備維護(hù)管理方法，目的是監(jiān)視每個電力設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并消除電力設(shè)施中的缺陷，并將常規(guī)的“預(yù)防性維護(hù)”方法更改為“計(jì)劃維護(hù)”，預(yù)防事故的發(fā)生，確保設(shè)備安全運(yùn)行。電力設(shè)備巡檢的難點(diǎn)和重點(diǎn)是設(shè)備巡檢和設(shè)備缺陷管理。設(shè)備巡檢和缺陷管理內(nèi)容包括設(shè)備巡檢狀態(tài)分析、設(shè)備缺陷統(tǒng)計(jì)分析和設(shè)備運(yùn)行參數(shù)分析[2]。電力設(shè)備巡檢的重要性主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）可以及早發(fā)現(xiàn)并解決電力設(shè)備中的隱患和異常情況，從而提高利用率；（2）保證電力設(shè)備的巡檢和維修質(zhì)量，降低設(shè)備維護(hù)成本；（3）電力設(shè)備的巡檢有助于建立各種管理體系，以減少人員成本和提高效率；（4）巡檢電力設(shè)備，促進(jìn)信息反饋和智能管理，提高電力設(shè)備管理水平。

2電力設(shè)備巡檢現(xiàn)狀

當(dāng)前大多數(shù)巡檢系統(tǒng)都依賴于巡檢完成后手工輸入巡檢信息，并且信息輸入相對較晚，導(dǎo)致不能及時發(fā)現(xiàn)問題。對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的巡檢，主要有運(yùn)行巡檢、實(shí)時檢測和在線監(jiān)控等方法。但是，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)模型存在很多問題，而新的業(yè)務(wù)模型無法滿足維護(hù)和維修要求。（1）人工巡檢方法存在人力缺乏、巡檢效率低下的問題；（2）在日常巡檢中，人與計(jì)算機(jī)之間的交互效率差，現(xiàn)場人員必須在手持終端上索取數(shù)據(jù)才能完成人機(jī)信息的交互，大量時間用于設(shè)備操作和巡檢以及將設(shè)備標(biāo)識與巡檢數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)會影響巡檢效率；（3）傳統(tǒng)的在線監(jiān)視系統(tǒng)使用人工數(shù)據(jù)巡檢來檢測缺陷，工作量大，并且人員要求高度專業(yè)化。電力設(shè)備巡檢員使用物聯(lián)網(wǎng)和GPS技術(shù)，可以在完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集并輸入巡檢信息之后，立即通過移動互聯(lián)網(wǎng)將巡檢數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺數(shù)據(jù)服務(wù)器。顯著提高了巡檢效率，為及時發(fā)現(xiàn)潛在故障和維護(hù)設(shè)備狀況提供了技術(shù)基礎(chǔ)[3]。

3電力設(shè)備智能化巡檢系統(tǒng)的作用

3.1電力設(shè)備巡檢技術(shù)更科學(xué)

使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GPS的智能電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)可以在電力設(shè)備巡檢期間提供自動語音提示，并通過語音廣播電力設(shè)備的異常和故障，在系統(tǒng)后臺監(jiān)控電力設(shè)備巡檢的實(shí)際情況。

3.2電力設(shè)備巡檢更規(guī)范

智能電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)配備物聯(lián)網(wǎng)和GPS技術(shù)后，可以按照預(yù)設(shè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備進(jìn)行巡檢，確保巡檢標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的有效和實(shí)時特性，并準(zhǔn)確地反映巡檢數(shù)據(jù)的狀態(tài)。

3.3電力設(shè)備巡檢更高效

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和GPS的智能電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)，使電力設(shè)備巡檢實(shí)現(xiàn)無紙化工作，進(jìn)入電子時代，提高管理人員巡檢設(shè)備的效率。

3.4電力設(shè)備巡檢數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)更科學(xué)

使用物聯(lián)網(wǎng)和GPS技術(shù)的智能電力巡檢系統(tǒng)可提供多種數(shù)據(jù)分析方法，分析數(shù)據(jù)后可以得出電力設(shè)備的運(yùn)行趨勢。

4基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力設(shè)備智能化巡檢技術(shù)

4.1無人機(jī)巡檢

近年來，無人機(jī)的應(yīng)用已成為各個領(lǐng)域的主要研究熱點(diǎn)，電力能源部門也積極從事無人機(jī)技術(shù)研究。無人飛行器配備高分辨率攝像機(jī)、溫度計(jì)、測距儀和其他測量和記錄設(shè)備，以提供對傳輸線的檢測，并允許從任何角度觀察線路指標(biāo)[4]。

4.2巡檢機(jī)器人

當(dāng)前，外線巡檢是對每個桿子進(jìn)行目視巡檢，并可能需要登上桿塔，該方法勞動強(qiáng)度大，周期長且風(fēng)險高。機(jī)器人可以逐步取代煩瑣、危險且人類無法完成的手動任務(wù)。應(yīng)用場景包括電力巡線無人機(jī)、機(jī)器人巡邏、大修和測試協(xié)助，而且應(yīng)用場景也在不斷擴(kuò)展。

4.3人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)在發(fā)電領(lǐng)域的許多場景中具有廣闊的應(yīng)用前景，例如智能感測、遠(yuǎn)程診斷、預(yù)測性維護(hù)、機(jī)器人技術(shù)和模式識別，智能技術(shù)的擴(kuò)散和應(yīng)用可能會對電力設(shè)備運(yùn)營、維護(hù)、決策、現(xiàn)場運(yùn)營、安全管理和控制產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

5電力設(shè)備巡檢系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

5.1系統(tǒng)配置

系統(tǒng)主要由手持機(jī)和后臺管理機(jī)組成，具有生產(chǎn)線布置、數(shù)據(jù)記錄、工作狀態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)匯總報告等功能。巡檢員使用手持設(shè)備巡邏電路并將缺陷數(shù)據(jù)記錄在手持設(shè)備上，通過串行端口或USB接口與受管計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。管理計(jì)算機(jī)通過TCP/IP協(xié)議與Web服務(wù)器通信，Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，最終實(shí)現(xiàn)手持設(shè)備與后臺管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換以及巡檢信息的查詢，如圖1所示。巡檢系統(tǒng)主要由巡檢后臺管理子系統(tǒng)、移動數(shù)據(jù)采集定位子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)三部分組成[5]。

5.1.1后臺管理子系統(tǒng)后臺管理系統(tǒng)可以定義和修改標(biāo)準(zhǔn)信息格式，例如缺陷類型和內(nèi)容；輸入和更改基本信息數(shù)據(jù)，例如生產(chǎn)線和設(shè)備，完成生產(chǎn)線管理、任務(wù)計(jì)劃和執(zhí)行巡檢任務(wù)。由于它是一個Web系統(tǒng)，在連接到網(wǎng)絡(luò)的任何地方都能進(jìn)行操作和維護(hù)。

5.1.2移動數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)移動數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)接收個人任務(wù)、記錄現(xiàn)場衛(wèi)星GPS定位和缺陷以及上傳任務(wù)結(jié)果。在具有GPS模塊的手持計(jì)算機(jī)上進(jìn)行移動數(shù)據(jù)采集和定位系統(tǒng)的操作和配置，巡檢員通過記錄數(shù)據(jù)來記錄設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

5.1.3數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)是一個中間接口系統(tǒng)，用于在移動設(shè)備和后端服務(wù)器管理系統(tǒng)之間進(jìn)行通信和交互。

5.2系統(tǒng)各組成部分的功能

手持機(jī)是一個前端信息收集和處理平臺，包括兩個主要功能：巡檢操作和數(shù)據(jù)通信。巡檢操作是使用手持設(shè)備在日常巡檢過程中自動獲取位置和時間信息，并記錄手持設(shè)備內(nèi)的線路和設(shè)備缺陷。移動信息接收終端使用GPS衛(wèi)星信號和Palm系列掌上電腦的組合。

5.3電氣設(shè)備巡檢系統(tǒng)的功能

5.3.1異常報警功能管理員可以根據(jù)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)設(shè)置巡檢項(xiàng)目和巡檢系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。如果巡檢過程中存在超標(biāo)或異常參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)報警提示并提供解決方案。

5.3.2選擇性任務(wù)巡檢功能增加了季節(jié)性巡檢功能，對于特殊的天氣條件，例如強(qiáng)風(fēng)和極冷，系統(tǒng)可以根據(jù)巡檢人員在測試期間的氣候自動增加特殊巡檢工作的數(shù)量和特殊巡檢工作的內(nèi)容，例如夏季高峰時段的準(zhǔn)備工作和春冬季的安全巡檢工作[6]。由于必須選擇巡檢的日期，可以根據(jù)巡檢員的選擇自動增加相關(guān)日常工作的提醒內(nèi)容。

5.3.3圖表分析功能對于巡檢數(shù)據(jù)結(jié)果，巡檢管理系統(tǒng)可以提供各種圖表進(jìn)行分析。設(shè)備巡檢數(shù)據(jù)和趨勢圖等歷史數(shù)據(jù)為管理員提供了預(yù)測異常、缺陷確定和處理設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)。

5.3.4記錄報告功能對于巡檢狀態(tài)和設(shè)備結(jié)果，可以將巡檢管理系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為活動報告格式，人員工作條件的統(tǒng)計(jì)。各級管理人員可以輕松地查詢巡檢時間、巡檢項(xiàng)目以及巡檢員遺漏的巡檢內(nèi)容。

5.4系統(tǒng)工作流程

部門負(fù)責(zé)人通過后臺系統(tǒng)預(yù)先安排任務(wù)，在巡檢之前，巡檢人員使用移動設(shè)備從后臺系統(tǒng)檢索巡檢任務(wù)。到達(dá)每個巡檢點(diǎn)后，巡檢員開展巡檢并記錄該點(diǎn)上所有設(shè)備的操作，系統(tǒng)將同時記錄該點(diǎn)的經(jīng)度、緯度信息以及記錄時間。巡檢后，巡檢人員通過終端設(shè)備將巡檢結(jié)果上傳到后臺管理系統(tǒng)，并確認(rèn)巡檢完成。部門負(fù)責(zé)人可以隨時查看巡檢任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)和結(jié)果，掌握生產(chǎn)線的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)情況處理和組織新任務(wù)。

6結(jié)束語

通過電力設(shè)備巡檢確認(rèn)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提高設(shè)備可用性和設(shè)備運(yùn)行可靠性，加強(qiáng)設(shè)備巡檢和缺陷管理。利用智能技術(shù)對電力設(shè)備進(jìn)行巡檢，以有效評估設(shè)備狀態(tài)，確定合理的運(yùn)行方式并及時進(jìn)行維護(hù)。

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作者：胡煥霞 單位：廣東眾誠電力建設(shè)工程有限公司