基于ASR技術(shù)的變電站智能運(yùn)檢管理系統(tǒng)

劉穎彤 李煜磊 李旭東

摘? 要：隨著我國變電站技術(shù)研究的發(fā)展，特別是智能變電站的建設(shè)以及變電站運(yùn)維檢修工作標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展關(guān)系著整個繼電保護(hù)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)和效率。由于龐大的數(shù)據(jù)量以及大量現(xiàn)場接線試驗工作導(dǎo)致數(shù)據(jù)出錯以及人員操作失誤等問題不斷出現(xiàn)。因此，解決繼電保護(hù)運(yùn)行運(yùn)維管理的問題成為當(dāng)務(wù)之急。ASR技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的研究與應(yīng)用可以很好地解決人工管理下大量信息數(shù)據(jù)易出錯的問題，同時也可以有效地輔助工作人員在試驗操作過程中進(jìn)行規(guī)范操作，為變電站運(yùn)維管理提供保障。

關(guān)鍵詞：變電站;ASR;移動平臺

中圖分類號：TM63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近年來，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展和普及，在電力行業(yè)中，各種類型的設(shè)備與系統(tǒng)之間的聯(lián)系也越來越密切。因此，各種設(shè)備與系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也越來越大。由于我國電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模越來越大，因此，電網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲量也隨之增大。對于運(yùn)檢人員來說，龐大的數(shù)據(jù)量造成查找相關(guān)文檔時，調(diào)取非常慢，由于一些模糊數(shù)據(jù)信息僅在文檔內(nèi)部出現(xiàn)，一般搜索引擎，很難搜索到指定的文檔資料。因此在工作中，需要攜帶各種圖紙文檔類資料，本來只需要2～3人的工作會變成5～6人。所以，全面提升工作效率，提升工作安全性成了現(xiàn)代化變電站運(yùn)維檢修任務(wù)的重點。

1 移動作業(yè)平臺

該移動平臺主要是利用ASR技術(shù)的控制系統(tǒng)，統(tǒng)計并分析現(xiàn)場數(shù)據(jù)量的大小，同時融入數(shù)據(jù)挖掘分析、可視化技術(shù)以及移動無線通信技術(shù)，集成了一套“二次設(shè)備智能運(yùn)檢平臺試制與應(yīng)用的系統(tǒng)”。該套系統(tǒng)主要通過移動的可視化操作平臺進(jìn)行改造研究出來的，移動作業(yè)平臺主要由3個部分組成。1）具有四輪滑動的底盤箱底，可搭載100 kg以內(nèi)的重物進(jìn)行移動操作，箱體本身具有超大空間，可以容納4套工具箱。2）中樞管理系統(tǒng)是由19寸顯示屏以及1T內(nèi)存的主機(jī)構(gòu)成的Linux操作系統(tǒng)，該套系統(tǒng)內(nèi)置管理查詢插件以及軟件運(yùn)行主程序，監(jiān)控所有的資源數(shù)據(jù)以及局域網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)。同時配備了語音和視頻識別模塊，能夠自主調(diào)用攝像頭和語音控制模塊。3）儀器設(shè)備操作平臺，該平臺位于移動作業(yè)平臺頂端，可放置需要測量的類似繼保1600等類型的裝置，對其進(jìn)行語音識別，實現(xiàn)無線語音控制試驗過程。

目前，移動運(yùn)維平臺主要功能有4個方面。1）根據(jù)任務(wù)的需求，結(jié)合目前檢修公司對業(yè)務(wù)的實際管控情況，對站內(nèi)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，根據(jù)使用者的語音以及需求，查詢出相應(yīng)的文檔資料并可視化地呈現(xiàn)出來。2）根據(jù)該系統(tǒng)中移動平臺的特殊性，可以在現(xiàn)場做試驗任務(wù)時針對不同的屏柜來進(jìn)行一些語音操控以及輸出對應(yīng)的值。3） 應(yīng)用在運(yùn)檢部門、外協(xié)代為等其他部分之間的數(shù)據(jù)可以根據(jù)語音智能系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和管控。4）通過先進(jìn)的移動技術(shù)優(yōu)化運(yùn)檢業(yè)務(wù)模式、提升信息的支撐和掌控能力，同時提升了班組工作人員的工作效率。

2 設(shè)計要點

二次設(shè)備智能運(yùn)檢平臺試制與應(yīng)用的系統(tǒng)是基于ASR技術(shù)為架構(gòu)而設(shè)計研究出來的，架構(gòu)設(shè)計主要包括了數(shù)據(jù)庫的調(diào)用以及應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交互。其中業(yè)務(wù)架構(gòu)是設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)功能的實際要求，確定運(yùn)檢移動作業(yè)終端應(yīng)用的具體范圍和功能。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實際工作業(yè)務(wù)均屬于基本業(yè)務(wù)架構(gòu)，但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實際要求，以系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性和標(biāo)準(zhǔn)化指定數(shù)據(jù)的分類、分布與存儲的相關(guān)工作，使數(shù)據(jù)在調(diào)用時可以保證數(shù)據(jù)的可靠性以及準(zhǔn)確性。

對應(yīng)電力系統(tǒng)試驗項目，可以進(jìn)行語音控制繼電保護(hù)測試系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程語音一體控制，省去了試驗過程中的各種接線、拆線以及相對應(yīng)的程序開發(fā)過程。其具體原理是在需要執(zhí)行的程序系統(tǒng)中植入ASR技術(shù)的控制模塊并開放相關(guān)接口給相應(yīng)的試驗參數(shù)。當(dāng)用戶使用語音控制設(shè)備開關(guān)、設(shè)備參數(shù)的修正以及設(shè)備參數(shù)的輸入輸出修正時，能夠在內(nèi)置軟件中進(jìn)行執(zhí)行，顯示結(jié)果直接從對于的裝置中讀出。

針對項目中的相關(guān)文檔圖紙等查閱功能也在設(shè)計上進(jìn)行了拓展，在查找相關(guān)文檔時，一般采用的是關(guān)鍵詞手動輸入查找匹配，系統(tǒng)這時會檢索所有的相關(guān)文件并按照條件進(jìn)行篩選。對于儲存量大的數(shù)據(jù)文檔庫，搜索時間需要3 min左右，該項目對數(shù)據(jù)文檔內(nèi)容進(jìn)行虛擬檢索，提取相關(guān)地址指針，當(dāng)用戶需要對全文數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索時，系統(tǒng)只需要對幾個字節(jié)的指針進(jìn)行篩選，然后確定目標(biāo)直接調(diào)取相關(guān)地址的目標(biāo)文檔，大大節(jié)約了搜索時間，速度上提高了100倍。例如需要查閱文檔記錄中的“500 kV保護(hù)小室故障錄波器”，系統(tǒng)可根據(jù)模糊索引打開相關(guān)文件，并顯示出關(guān)鍵信息，見表1。

可視化顯示界面內(nèi)容更新技術(shù)，應(yīng)用架構(gòu)和數(shù)據(jù)相互結(jié)合成技術(shù)架構(gòu)，該項目還在數(shù)據(jù)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用軟硬件的技術(shù)結(jié)合到物理部署上，使該系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)更加適用移動作業(yè)終端，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)與運(yùn)維管控平臺業(yè)務(wù)的一體化管理需求。在安全架構(gòu)的角度上運(yùn)用了系統(tǒng)軟硬件的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)安全有效的作業(yè)。該設(shè)計在綜合物理架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu)以及數(shù)據(jù)交互的技術(shù)上增強(qiáng)了互動性，保證了系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)的安全性。

3 結(jié)語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的基礎(chǔ)上，二次設(shè)備智能運(yùn)檢平臺試制與應(yīng)用的系統(tǒng)在移動的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行不斷地完善和改進(jìn)。隨著變電站的數(shù)量的擴(kuò)大以及數(shù)據(jù)的存儲量的增大，更加有效以及快捷的動作反應(yīng)將會成為該系統(tǒng)主要攻克的方向。因此，可以說二次設(shè)備智能運(yùn)檢平臺試制與應(yīng)用的系統(tǒng)是能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場安全作業(yè)幫助的有效裝置，能夠在為現(xiàn)場工作人員提供便利的同時，確保工作人員能夠安全準(zhǔn)確地完成作業(yè)任務(wù)。在實現(xiàn)現(xiàn)場管理、資源配備以及安全作業(yè)的同時保證了變電站系統(tǒng)的健康安全運(yùn)行，促進(jìn)了國家電網(wǎng)公司的“三集五大”的建設(shè)。

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