基于用電信息采集系統采集設備故障的智能診斷技術研究

王永春 陳少坤

新時代我國經濟發展勢頭迅猛，企業與居民對電能的需求也在日益提高。隨著我國智能電網建設的提出，智能用電規模在不斷增長。用電信息采集是智能化電網建設的重要組成部分，如何確保用戶信息采集系統可靠、穩定、高效運行，這對用電信息采集運維服務質量和效率提出了嚴峻的挑戰。目前采集運維現場設備故障多依靠人為經驗或一般調試工具進行判定，故障誤判導致設備更換浪費，現場重復消缺運維效率不高等問題日趨嚴重。因此，研發一套旨在實現用電信息采集系統現場采集設備故障的智能化診斷工具，將會很好得解決這一難題。

在2009年我國正式提出智能電網建設工作，智能電網也稱之為“電網2.0”，電力信息采集系統也是智能電網建設的一部分，它為智能電網建設提供了基礎技術支持。經過多年建設電力信息采集系統以逐步完善，采集工作的核心已由建設階段轉為運維管理階段。由于在建設過程中運用了大量先進科技及設備，其內部系統較多、組成結構復雜、故障種類不一，這給運維工作帶了很大難度，所以這對故障及時、準確的診斷提出了更高的要求。目前運維人員主要是設備廠家人員、供電部門日常維護人員、運維服務廠家等，這些運維人員水平層次不齊造成運維工作效率較差，加之傳統的運維工作主要以作業指導、查閱資料、工作手冊指導等方式進行，還有很多地區采取依靠運維工作人員工作經驗方法推斷設備故障問題，但這些方法效率較低，難以準確、快速的找出故障，已經跟不上與日俱增的運維工作量。為解決以上問題，根據長期采集運維工作經驗，總結采集運維現場遇到常見故障問題及處理方法，結合作為現場運維工具應具有的使用方便性，擬研發電力采集運維智能診斷儀（以下簡稱智能診斷儀），主要從現場故障診斷有效性、方便性兩方面進行研究，研制一種具備采集運維現場設備故障診斷的智能化、全面性、精準性、兼容性良好，安全性強、使用周期長、使用方便的采集運維現場智能診斷設備。

1智能診斷儀主要功能

智能診斷儀可實現對用電信息采集系統的現場集中器、專變終端、電能表、采集器、模塊、設備參數的現場故障智能化診斷，涵蓋現場采集設備故障診斷范疇，應具有診斷精準、功能全、易操作、方便攜帶等特點，它的運用好比現場多了一位頂尖專家在現場處理工作，還可解決之前偏遠地區不方便攜帶檢測設備的問題。其可診斷對象如下表1：

2引用執行標準

智能診斷儀需支持國網規范協議標準，具體可引用如下標準：

OGDW 1376.1-2013《電力用戶用電信息采集系統通信協議第一部分：主站與采集終端通信協議》

OGDW 376.1-2009《電力用戶用電信息采集系統通信協議第一部分：主站與采集終端通信協議》

O/GDW 1376.2《電力用戶用電信息采集系統通信協議第2部分：集中器本地通信模塊接口協議》

O/GDW 376.2《電力用戶用電信息采集系統通信協議第2部分：集中器本地通信模塊接口協議》

O/GDW 1376.3《電力用戶用電信息采集系統通信協議第3部分：采集終端遠程通信模塊接口協議》

OGDW 1375.2-2013《電力用戶用電信息采集系統型式規范第二部分：集中器型式規范》

OGDW 375.2-2009《電力用戶用電信息采集系統型式規范第二部分：集中器型式規范》

O/GDW 1356-2013《三相智能電能表型式規范》

O/GDW 356-2009《三相智能電能表型式規范》

Q/GDW 1355-2013《單相智能電能表型式規范》

O/GDW 355-2009《單相智能電能表型式規范》

DL/T645-2007《多功能電能表通信協議》

3主要技術參數

供電電源：交流110V～250V 50Hz待機視在功率小于15VA

工作溫度：-25℃-+55℃

4現場運用工作原理

可研制現場作業終端APP程序作為智能診斷儀的控制平臺，智能診斷儀通過藍牙控制器與現場作業終端建立數據連接，操作人員在現場通過操作APP控制智能診斷儀對采集終端、電能表、模塊、參數等的智能化故障診斷。

5智能診斷儀的設計優勢

5.1診斷精準、易操作。智能診斷儀在現場可實現對集中器、專變終端、電能表、采集器、模塊、設備參數等的故障診斷、自動研判、自動分析故障點信息工作，智能診斷儀須滿足精準診斷，并為故障信息收集及分析提供了重要的數據支持，隨后可將所診斷分析的結果自動反饋到現場作業終端APP上，并為其提供準確的現場故障作業指導。智能診斷儀具有人性化設計給人以良好的使用體驗，并且該設備操作簡單、易學習。

5.2設計合理、兼容性強。智能診斷儀按標準化設計，支持國網09、13規范標準，藍牙控制器可支持轉紅外、RS485、RS23等通信方式，實現不同通信通道的故障診斷，同時可設計擴展支持區域性的規范標準要求，其具有較高的兼容性及適用性，可兼容各類廠家的設備診斷運用，降低了現場運維工作人員數量以及設備攜帶量。

5.3故障診斷模式簡單。在運維現場故障診斷過程中，可支持將故障診斷功能直接融入到現場作業終端的派工環節里，依據派工任務的故障分類，制定出與之相符的故障診斷流程，在日常電力信息采集運維工作中，可提高現場故障診斷效率。

5.4具備“專家”模式故障診斷。在工作中可能會遇到各類異常故障問題，此時可選擇“專家”模式進行分析，終端將提高細化的診斷功能模塊，現場運維人員結合自身工作經驗，二者靈活的結合可增強設備的故障診斷的準確性，此項功能較適用于專業技能好，工作經驗較為豐富的運維人員使用。

5.5可實現功能更新、運用擴展。智能診斷儀程序可基于安卓平臺設計研發，可采用藍牙通信方式，新技術在現場運用過程中根據實際需要的不同，可實現相關智能診斷功能升級。并且，能夠連續開發設備診斷支持擴展塢，以保障智能診斷儀不斷得到拓展運用。

5.6支持雙模式工作。雙模式是指在線模式與離線模式。在線模式：主站平臺將工作任務信息發送至現場作業終端，再將現場作業終端與智能診斷儀鏈接實現數據傳輸；離線模式：在沒有任務派發的情況下可實現離線故障診斷。

智能診斷儀的研發，將對用電信息采集現場故障消缺工作起到了重要技術支撐，填補了我國多年針對用電信息采集運維無專業診斷儀器的空白，可從根源解決因采集運維人員專業技能偏差，難以一次性解決運維現場故障診斷難題，人為故障誤判、設備資源浪費等問題，智能診斷儀將提高采集運維工作質量和效率，總體提升采集運維服務水平，為運維故障大數據分析提供了精準的數據支持，同時也加快了我國職能電網建設的步伐。智能診斷儀具有安全性能好、診斷準確、兼容性好、操作方便等特點，這些特點都有利于現場電力信息采集運維工作的開展，所以研制智能診斷儀必將具有很好的發展前景，可在電力更多領域推廣應用。