基于物聯(lián)網(wǎng)實景三維可視化裝置在智能變電運維工作的應用

荊 哲

（國網(wǎng)寧夏電力有限公司銀川供電公司，寧夏銀川750011）

1 引言

智能變電站是互聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)物，具有信息化、現(xiàn)代化的技術特性，可以對電力資源進行高效轉變。但是智能變電站的運行和維護與傳統(tǒng)變電站有著較大的差別，陳舊的運維技術已經(jīng)無法跟上智能變電站的需求，運維工作急需尋找一條信息化的道路，實現(xiàn)變電運維模式的全面升級。而同為物聯(lián)網(wǎng)時代的創(chuàng)造——三維可視化技術為此帶來了新的可能性。

2 傳統(tǒng)變電運維模式面臨的主要問題

我國地大物博，且人口分布極不平衡，又建設有覆蓋全國全部崎嶇地形地區(qū)、偏遠地區(qū)的電網(wǎng)，運維工作人員面臨著極大的挑戰(zhàn)。

我國的變電站數(shù)量極為龐大，出于優(yōu)化資源配置的考慮，在偏遠地區(qū)采用的是無人值班子站的管理模式，這種模式很容易產(chǎn)生安全隱患。比如，新工作人員對子站的詳情不夠熟悉，子站的設備數(shù)量和設備規(guī)模都較為龐大，配電裝置花樣繁多，再加上我國各地的變電站設備硬件各不相同，子站分布零星，很難進行實地培訓或者集中統(tǒng)一的培訓，這些因素都可能帶來安全事故，對財產(chǎn)和人身安全造成威脅。

其次，有些運維班子轄區(qū)內的變電所數(shù)量多，分布分散，有些甚至分布在極為偏遠的山區(qū)內。變電站運行一旦出現(xiàn)問題，運維班子通常要經(jīng)過較長一段時間才能獲悉，嚴重影響了當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。且運維人員若想進入變電站內部勘察構造的情況，需要花費幾小時甚至幾天的時間來往奔波，造成人力資源的較大浪費。

最后，運維班子的工作人員素質水平參差不齊，大多都不具備信息化技術也是運維系統(tǒng)難以轉型的原因之一。傳統(tǒng)變電站的運維人員普遍教育水平較低，接觸互聯(lián)網(wǎng)和信息通信技術的機會較少，對新型技術的接受能力較差，而越是偏遠地區(qū)情況越是嚴重。盡管在幾年前，傳統(tǒng)的3D建模技術已經(jīng)在變電站運維方面有所使用，但是傳統(tǒng)3D建模技術需要大量的前期準備工作，包括對圖紙進行分析和實地考察，3D建模軟件及其應用技術較難，技術人員的水準和經(jīng)驗往往難以勝任，再加上許多地區(qū)的變電站前期運維工作存在缺漏，沒有足夠精確的圖紙或者模型，造成了傳統(tǒng)3D建模的推廣極為艱難[3]。

于是一種數(shù)據(jù)統(tǒng)一、簡便高效、可操作性強、可以進行虛擬浸入式觀測的可視化技術就顯得尤為重要了。

3 可視化技術帶來的新機遇——三維實景技術

電力運用進入到新階段，對變電站自身也提出了新的要求，有別于傳統(tǒng)變電站，智能變電站要求建立在先進科技的基礎上，能與其他變電站數(shù)據(jù)相連，產(chǎn)生一張能夠進行全網(wǎng)統(tǒng)籌管理的局域網(wǎng)，能快速、簡便、精確地進行技術檢測和風險預警，同時要符合低碳環(huán)保的要求?；谥悄茏冸娬镜奶攸c，智能變電站的運維工作也有了新的要求：變電站的建設前期規(guī)劃科學合理，變電站的日常維護信息化、高效化、透明化，變電站能進行定期檢修，設備問題及風險能夠提前預警等等[4]。

三維實景技術是可視化技術范圍內的一種實際應用，利用硬件設備搭建軟件平臺，遵循國際開放性系統(tǒng)的標準完全獨立，綜合圖像、文字、地理分析系統(tǒng)、實景掃描等等技術，幫助建立變電站的可視化信息系統(tǒng)，它在以下幾個方面解決我國現(xiàn)階段變電站運維模式的不足。

3.1 網(wǎng)絡“走進去”代替人員走進去

三維實景技術的核心是模擬建立一個實景的三維可視化系統(tǒng)，并且能夠進行放大，就如同人們親自進行實地考察一樣。運維人員只需要經(jīng)過協(xié)議搭建的平臺，連接內網(wǎng)的服務器，就可以通過互聯(lián)網(wǎng)對所需進入的變電站進行快速訪問，且不僅能觀察到內部設備狀況，還可以獲得變電站周圍的實景情況和地理信息。

如果能將內網(wǎng)的服務器進行有機連接，可以在一定區(qū)域內形成局域網(wǎng)，將方圓幾千米內的變電站信息進行共享，利用大數(shù)據(jù)技術對其進行分析和規(guī)劃，從而更有效地進行資源整合和能源配給。

除此之外，三維實景平臺不僅可以搭建變電站的系統(tǒng)信息，還可以與其他系統(tǒng)進行串聯(lián)，例如天氣預警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等等，有效地進行風險預警和風險把控，幫助運維人員加強風險預警措施或是風險后的搶修方案制定[5]。

3.2 簡單高效，便于普及

相較于傳統(tǒng)的3D建模在變電運維方面的運用，三維實景平臺并不要求各地的運維班子各自為戰(zhàn)，而是通過一個統(tǒng)一、便捷的互聯(lián)網(wǎng)平臺進行串聯(lián)，也就不要求運維班子進行有建模的技術要求。而且由于三維實景平臺對各個變電站進行了可視化，運維班子的培訓也可以直接在平臺的可視化圖像基礎上進行，減少了實地培訓的次數(shù)，節(jié)約了人力物力，而對運維人員的培訓，也只需要集中在平臺操作等方面，利用視頻教學或者網(wǎng)絡授課等方式就可以完成，既照顧到了教育水平較低的運維人員，又節(jié)約了培訓所需的開支。

三維實景技術的模型搭建也比傳統(tǒng)建模更加簡便。只需要專職人員到實地進行照片拍攝，用可視化軟件進行加工處理即可獲得，建模工作更為輕松簡便，提高了時間的效率，也不需求昂貴的基礎設施，普通的數(shù)碼相機或者地質勘探用無人機就可以完成采集工作。

4 結束語

三維可視化技術在其他領域的成功，和電力運維領域的初期探索給了我們很大的信心，它改變傳統(tǒng)實地作業(yè)的模式，通過遠程操作完成變電站設備的管理及周圍地理的考察，并且在物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境下對于資源的合理配置有重要的意義，相信在不遠的將來，更大范圍的應用探索，更先進的管理模式誕生，將指日可待。