電網(wǎng)倒閘操作票智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

陳明煌 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司廈門供電公司集海分中心

一、操作流程

（一）操作要求

倒閘操作分為兩種形式，一個(gè)是監(jiān)控，另一個(gè)就是變電站，一個(gè)是遠(yuǎn)方操作，另一個(gè)是現(xiàn)場(chǎng)操作。遠(yuǎn)程操作就是指在自動(dòng)化的系統(tǒng)上進(jìn)行遙控操作，在這個(gè)操作的過(guò)程中，必須手動(dòng)輸入需要操作的編號(hào)以及代碼，使系統(tǒng)可以對(duì)應(yīng)上需要操作的設(shè)備，因此系統(tǒng)必須強(qiáng)制操作人和監(jiān)護(hù)人操作密碼輸入正確來(lái)保證整個(gè)工作的完成。現(xiàn)場(chǎng)操作要求必須符合整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)劃，保證將帶電的設(shè)備處于沒(méi)有故障的狀態(tài)，在一些條件或者情形分析設(shè)備造成影響的情況之下，值班員需要提前告知即將會(huì)發(fā)生的操作的內(nèi)容，結(jié)束后需要檢查設(shè)備的狀態(tài)及變化。

（二）操作流程

操作流程包括接受指令、模擬預(yù)演、正式的操作以及操作的匯報(bào)這四個(gè)方面的內(nèi)容。首先接受指令，要求調(diào)度員和操作的人員在進(jìn)行交流的過(guò)程中，用術(shù)語(yǔ)或者是普通話在整個(gè)過(guò)程中進(jìn)行錄音，其次，模擬預(yù)言需要操作人與監(jiān)護(hù)人手持倒閘操作票進(jìn)行預(yù)先的演示，在模擬圖上進(jìn)行具體的演示。正式的操作過(guò)程必須嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行復(fù)讀和錄音，在沒(méi)有得到監(jiān)護(hù)人的指令之前，操作人不得擅自的進(jìn)行操作，監(jiān)護(hù)人也必須嚴(yán)格的按照要求進(jìn)行監(jiān)護(hù)操作，設(shè)備最后操作完成之后，監(jiān)護(hù)人需要通過(guò)電話錄音向調(diào)度員進(jìn)行匯報(bào)，并對(duì)整個(gè)設(shè)備操作運(yùn)行后的方式進(jìn)行調(diào)查和核對(duì)，得到調(diào)度員的確認(rèn)。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）硬件結(jié)構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究是在專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，在專家的規(guī)則中，通過(guò)運(yùn)用手勢(shì)識(shí)別，圖像以及語(yǔ)音識(shí)別的方式進(jìn)行防止操錯(cuò)誤操作監(jiān)護(hù)，通過(guò)這樣的方式來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的通用性，為了提高整個(gè)系統(tǒng)的利用性和維護(hù)性，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上采取了模塊化的設(shè)計(jì)方法。

（二）軟件結(jié)構(gòu)

整個(gè)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)處理器PC端探索以及谷歌眼鏡這四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行操作和完成的。

通過(guò)這幾個(gè)方面的有效配合來(lái)完成操作票的管理，保存以及分析，PC 端具有操作票編輯的模塊、視頻中心模塊，這個(gè)部分主要負(fù)責(zé)將操作的內(nèi)容發(fā)布到操作人的谷歌眼鏡中，站所中安裝著通信的終端，負(fù)責(zé)谷歌眼鏡和PC 端之間的數(shù)據(jù)傳輸，最后谷歌眼鏡具有語(yǔ)音提示和內(nèi)置的攝像頭，同時(shí)還有一個(gè)投影顯示頻。

三、算法設(shè)計(jì)

（一）手勢(shì)識(shí)別

在整個(gè)操作系統(tǒng)開始之后，操作的人需要首先對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)模擬圖進(jìn)行一次預(yù)先的操作演習(xí)，當(dāng)前，我國(guó)的電力公司所采取的模擬圖是馬賽克版的模擬接線圖，或者是顯示平板的，操作人需要登記操作票的任務(wù)需求，在模擬圖上進(jìn)行操作和實(shí)施，這個(gè)設(shè)計(jì)會(huì)直接在谷歌眼鏡的顯示屏上進(jìn)行顯示，操作人通過(guò)人機(jī)復(fù)誦，并用手指在空中進(jìn)行模擬的方式進(jìn)行取景，并且識(shí)別和確認(rèn)整個(gè)操作的正確性，這個(gè)模擬的過(guò)程，采用了一種自動(dòng)識(shí)別的方式，利用隨機(jī)決策來(lái)決定整個(gè)的數(shù)據(jù)采集，并且利用手勢(shì)交互桌面應(yīng)用開發(fā)的框架實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的手勢(shì)識(shí)別的作用。

（二）圖像識(shí)別

電力公司對(duì)于電站的各方面都有嚴(yán)格的要求以及需要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，首先在設(shè)備方面上需要嚴(yán)謹(jǐn)，并且用簡(jiǎn)潔的詞語(yǔ)來(lái)進(jìn)行名稱設(shè)定，其次，面板上的顏色要求區(qū)別度上一定要大，這樣的方式有利于圖像中的文字識(shí)別，確保識(shí)別的準(zhǔn)確性和可操作性。在整個(gè)操作過(guò)程中，操作的人需要反復(fù)的核對(duì)操作的數(shù)據(jù)，并且檢查操作設(shè)備，通過(guò)谷歌眼鏡等一系列軟件和設(shè)備來(lái)完成整個(gè)操作的流程，在進(jìn)行操作之前，需要用谷歌眼鏡來(lái)檢查是否看好防護(hù)措施，以及面罩的安全性和防護(hù)性。這一系統(tǒng)在顏色和多幀融合的視頻識(shí)別方法之下，充分考慮了文字邊緣和一致文字的顏色，采用傳播聚類算法，將邊緣分解到各個(gè)子圖中。

（三）語(yǔ)音識(shí)別

在整個(gè)操作的過(guò)程中，復(fù)誦的環(huán)節(jié)起著決定性的作用，因此要求語(yǔ)音識(shí)別上嚴(yán)格的用語(yǔ)，整個(gè)操作者和監(jiān)護(hù)者需要運(yùn)用較為標(biāo)準(zhǔn)的普通話來(lái)進(jìn)行操作任務(wù)的復(fù)述以及確認(rèn)工作，用更加標(biāo)準(zhǔn)的流程和用詞來(lái)建立整個(gè)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)環(huán)節(jié)中最大的難題就在于噪音的干擾，在整個(gè)的操作過(guò)程中，顯示屏上會(huì)出現(xiàn)需要操作人進(jìn)行訴訟，并且進(jìn)行操作的內(nèi)容，操作的人需要嚴(yán)格的按照步驟來(lái)進(jìn)行操作，在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)采集以及對(duì)于噪音的降噪等數(shù)字化的處理，完成整個(gè)情況的核實(shí)，并進(jìn)行操作和錄音，保證整個(gè)操作票內(nèi)容的準(zhǔn)確性。

四、安全效益分析

（一）安全

谷歌眼鏡等一些智能設(shè)備運(yùn)用的目的就是為了幫助整個(gè)操作過(guò)程以及使整個(gè)操作過(guò)程更加精確，為操作者提供便利，它所使用的場(chǎng)景也就要求比較高，因此這個(gè)操作系統(tǒng)再將谷歌眼鏡作為終端，以此來(lái)完成整個(gè)電腦操作票系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與執(zhí)行，他的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)與安卓手機(jī)更高，從這方面來(lái)說(shuō)，就從系統(tǒng)的角度上保證了安全和可靠性。整個(gè)操作系統(tǒng)根據(jù)要求與谷歌眼鏡、監(jiān)護(hù)人和操作人進(jìn)行共同操作，調(diào)度員通過(guò)眼鏡來(lái)監(jiān)測(cè)整個(gè)操作的安全性與合理性，使三方面融為一體，最大限度的保證安全，在技術(shù)逐漸成熟之后，將會(huì)采用監(jiān)護(hù)人和遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式來(lái)代替監(jiān)護(hù)人的工作。

（二）效益

整個(gè)技術(shù)的操作系統(tǒng)并不是都是非常完美，毫無(wú)失誤的，但是采用本系統(tǒng)可以最大限度地使各方面融入這個(gè)操作的過(guò)程之中，在人員配置上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，通過(guò)眼鏡和遠(yuǎn)程操控的方式，最大限度地來(lái)減少操作失誤的發(fā)生，減少因操作失誤帶來(lái)的各方面的損失。

五、結(jié)語(yǔ)

在整個(gè)操作系統(tǒng)中，通過(guò)采取這幾個(gè)方面的設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行檢驗(yàn)和識(shí)別，完成電網(wǎng)倒閘操作票智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和完善工作，整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于可以更加智能地進(jìn)行檢驗(yàn)，或者是進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控，做到操作現(xiàn)場(chǎng)防止失誤和輔助作業(yè)的功能，使用谷歌眼鏡的操作設(shè)備，真正的實(shí)現(xiàn)了操作人員現(xiàn)場(chǎng)的失誤最少化。使整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的工作人員都可以毫無(wú)壓力的應(yīng)對(duì)整個(gè)操作過(guò)程中發(fā)生的偶然事件或者緊急事件，降低誤操作的可能性，提高工作效率。