變電站智能巡檢應用現(xiàn)狀及解決措施

楊彥杰 谷健 袁慶

摘要：目前，我國科學技術水平顯著提升，在變電站運行中，智能巡檢主要是借助計算機技術、人工智能技術、遙信遙感技術等先進的技術手段，以機器人、滑軌攝像頭等取代人工進行巡檢，巡檢的效率更高，也可以有效保障工作人員的生命財產安全。本文結合智能巡檢的優(yōu)勢，就其應用現(xiàn)狀進行分析，并以變電站巡檢為例，對智能巡檢存在的問題以及解決措施進行討論，希望能夠為變電站的運行維護工作提供可靠支撐。

關鍵詞：智能巡檢;應用現(xiàn)狀;解決措施

引言

變電設備巡檢及缺陷管理是變電站運維工作的重要工作內容。目前，人工巡檢仍采用紙質作業(yè)卡進行各類設備巡檢及狀態(tài)、數(shù)據記錄，工作效率低，設備管控水平也難以提升。變電站智能巡檢管控系統(tǒng)實現(xiàn)設備巡檢作業(yè)卡的電子化、對巡檢數(shù)據的準確性智能判別，并對各類設備信息進行存儲、分析，形成了設備缺陷發(fā)展趨勢，實現(xiàn)了設備狀態(tài)全方位掌控。巡檢過程中遇有疑問時，可通過APP申請專家支持，對問題進行指導，提高了設備運維水平。

1運維現(xiàn)狀

變電站近年來雖然出現(xiàn)了多種運維系統(tǒng)，比如變電站輔控系統(tǒng)、室外激光導航機器人巡檢系統(tǒng)、室內掛軌機器人巡檢系統(tǒng)、三維巡檢系統(tǒng)等，但這些系統(tǒng)分屬不同安全大區(qū)，相互之間交互信息很少，信息孤島依然存在。變電站輔控系統(tǒng)主要集成了視頻系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測、安全防范等數(shù)據，進行展示和聯(lián)動;巡檢機器人主要完成紅外測溫和表計讀取，一定程度上減輕了運維人員的工作量，但受限于機器人的活動范圍，不能完全實現(xiàn)全覆蓋;極少數(shù)變電站部署了三維巡檢系統(tǒng)，通過對整站設備進行三維建模，結合增強虛擬現(xiàn)實技術，實現(xiàn)了變電站設備的虛擬化巡檢，缺點在于和其他系統(tǒng)交互不足，屬于被動式運維系統(tǒng)，尚不能實時全面地展示變電站設備運行情況。設備巡檢是變電站運維人員的一項重要工作，傳統(tǒng)以人工為主的現(xiàn)場變電設備檢修模式，不僅無法保證檢修數(shù)據的準確性，而且檢修效率較低，無法滿足電力企業(yè)信息化及智能化檢修要求。在運維人員的駐地運維班，對變電站設備缺乏有效的監(jiān)視手段。

2變電站智能巡檢要求

①電網電氣設備的高可靠性。由于變電站大部分時無人值守，一旦出現(xiàn)故障，運維人員無法及時達到現(xiàn)場，因此要求設備的可靠性必須要高;同時為了減少設備的故障次數(shù)和操作次數(shù)，還要要求電氣接線要高效智能，負責設備安全可靠;②提高電氣設備的智能化水平，電氣設備智能化水平越高，其自動化水平和遠程操作控制水平越高，進而就可以降低運維人員頻繁往返現(xiàn)場的次數(shù)，同時，也可以確保電氣設備體系的可操作性和可控性，進而減少運維人員的判斷和控制;③信息數(shù)據通信傳輸?shù)囊蟆Ｗ冸娬局悄苎矙z生產系統(tǒng)實現(xiàn)了無人值守，但同時變電站的各項數(shù)據需要實時搜集傳送給終端。終端對數(shù)據正確的分析，在很大程度上依賴于數(shù)據高效傳輸能力。同時從電力輸配運行工作的方面來說，變電站還應該做好各類數(shù)據的分類傳輸，以便提升智能變電站的各類重要數(shù)據信息傳送能力。

3智能巡檢應用現(xiàn)狀

最近幾年，伴隨物聯(lián)網、云計算等技術的相繼出現(xiàn)，智能化技術被引入巡檢領域，能夠取代人工完成大部分的巡檢工作，實現(xiàn)了巡檢的自動化和智能化，在一些遠距離、高風險、大強度的工作環(huán)境中，替代人工從事重復性運維巡檢工作。在不斷的發(fā)展過程中，智能巡檢的方式和手段變得越發(fā)多樣化，除去最為常見的智能巡檢機器人，還包括定點攝像頭、滑軌攝像頭等，配合無線測溫裝置、各類數(shù)據在線監(jiān)測裝置、無線數(shù)據傳輸終端、RFID電子標簽等，可以實現(xiàn)對于多種運行參數(shù)信息的采集，并且對照云端存儲以及大數(shù)據，就狀態(tài)信息實施異常報警和趨勢預測，而工作人員也可以運用作業(yè)終端APP和PC客戶端，隨時隨地對設施設備的安全狀態(tài)進行監(jiān)控，及時對存在的隱患和問題進行處理，有效避免安全事故的發(fā)生。以物聯(lián)網為支撐，智能巡檢系統(tǒng)能夠使工作人員實現(xiàn)對于設施設備的遠程監(jiān)測和實時數(shù)據兌取，實現(xiàn)自動化管理，減少用工人數(shù)和運行維護成本。

4變電站智能巡檢應用解決措施

4.1檢測識別技術應用

智能巡檢機器人應具有較強的檢測識別技術，以便對變電站中的不同情況進行識別，收集環(huán)境中的信息，并對信息進行分析，了解變電站中是否存在故障或問題。在對變電站進行檢測時，主要對設備的外觀情況進行檢測，對開關狀態(tài)進行識別，對變電站中不同的表計、壓板、把手、位置、油溫表等的狀態(tài)和相關數(shù)據進行讀取和識別，同時使用紅外線測量設備溫度。使用智能巡檢機器人對變電站進行巡視時，可以通過激光雷達等技術對站內情況進行單位重構，為工作人員提供變電站的三維全景，明確站內主要的一次及二次設備的坐標情況，展示不同的構件情況，具有較強的真實性。

4.2紅外測溫與診斷技術應用

紅外監(jiān)測與診斷技術是利用帶電設備的致熱效應，采用專用設備獲取從設備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進而判斷設備狀況和缺陷性質的一門綜合技術。紅外熱像儀利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得與溫度場對應的紅外熱像圖，熱像儀對全部運行設備進行掃描檢查，發(fā)現(xiàn)存在異常的溫度點，然后對溫度異常的部位進行重點檢測，測出異常點的溫度。為了判斷設備是否故障，將異常點溫度與正常運行時的溫度進行比較，同時考慮周圍環(huán)境條件的影響，最后根據設備的相對溫差以及是否超出規(guī)定值，來確定設備故障與否。不但可以形成某一時刻的一些關鍵設備的設備溫度曲線，也可以形成某一設備在一定歷史時間內的時間-溫度曲線。

4.3遠程專家支持

當巡檢人員遇到相關技術問題時可申請遠程專家支持，通過智能巡檢交互系統(tǒng)在終端查看當前可聯(lián)系的遠程專家，并發(fā)起遠程支持請求，自動附加當前任務執(zhí)行信息、人員信息、終端信息及人員位置信息等。當遠程專家接收到現(xiàn)場巡檢人員的遠程專家支持請求時，APP自動以通知的形式提醒專家接收到新的技術或業(yè)務支持請求，實時通信交互數(shù)據類型包括文字、語音、圖片及視頻等，輔助專家對現(xiàn)場巡檢工作進行技術支持。在主站上響應支持請求的專家還可通過向現(xiàn)場發(fā)送文件的方式協(xié)助現(xiàn)場工作人員對問題進行處理。

結語

總而言之，智能巡檢在電力領域有非常廣泛的應用，能夠在一定程度上替代人工進行煩瑣重復的巡檢工作，提高工作效率，降低人工成本的同時，將設備運行狀態(tài)信息、視頻圖像信息有效整合，實現(xiàn)巡視工作及巡視結果的可視化、自動化、智能化展示及判斷。就目前來看，伴隨智能化技術的發(fā)展，智能巡檢系統(tǒng)的結構和功能變得越發(fā)完善，取得了較為顯著的成果，不過在實際應用中，依然存在有不少缺陷和問題，要求技術人員必須做好問題的深入研究，找出其原因所在，然后采取切實有效的措施和方法來對問題進行解決，提高巡檢工作的效率，以此來推動巡檢工作提質增效。

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