基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電運維一體化平臺設(shè)計

何智

摘 要：提出了基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電站運行維護綜合平臺的設(shè)計方案，該平臺利用手機、平板電腦等移動終端實現(xiàn)運行維護過程的信息化，通過移動網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)實時上傳到運維系統(tǒng)的云平臺，實時指導(dǎo)和審核運維線路和流程，實時預(yù)警和排除故障，通過專家技術(shù)支持功能咨詢遠(yuǎn)程技術(shù)，實現(xiàn)運維系統(tǒng)的共享運行維護知識和運行維護方案。該平臺已在佛山供電局應(yīng)用，提高了操作人員在日常檢修工作中的響應(yīng)能力、方便性和安全性。

關(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù);變電運維;一體化平臺設(shè)計

引言：

電力設(shè)備的巡檢、運行和維護是保證電力設(shè)備安全、正常運行的基本途徑。隨著變電站設(shè)備數(shù)量和規(guī)模的增加，運行維護環(huán)境更加復(fù)雜?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)運行維護方法存在數(shù)據(jù)不便于保存、人員和設(shè)備信息管理不方便等問題。利用手機、平板電腦等移動終端，實現(xiàn)運維流程信息化，通過移動互聯(lián)網(wǎng)將采集到的數(shù)據(jù)實時上傳到運維系統(tǒng)云網(wǎng)絡(luò)，實時指導(dǎo)和審核運維線路和流程，對設(shè)備檢測數(shù)據(jù)進行實時分析和匯總，對故障進行實時預(yù)警和排除。通過專家咨詢、遠(yuǎn)程技術(shù)支持等功能，實現(xiàn)運維知識和運維方案的共享。

1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展和深入，作為電網(wǎng)運行核心節(jié)點的變電站數(shù)量也在迅速增加，其運行要求也在不斷提高。工作現(xiàn)場各專業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合、協(xié)同應(yīng)用的工具和技術(shù)，以及基于實時信息的變電站運行管理、設(shè)備維護、現(xiàn)場值班等專業(yè)人員的現(xiàn)場工作指導(dǎo)仍然缺乏，主要體現(xiàn)在變電站運行人員的業(yè)務(wù)位置信息采集困難：由于變電站運行任務(wù)與運行人員的位置密切相關(guān)，變電站運行人員的位置和狀態(tài)難以采集，形成了業(yè)務(wù)管理和控制的盲點。國內(nèi)外針對上述問題進行了一些研究和應(yīng)用。美國環(huán)境系統(tǒng)研究所開發(fā)了支持移動操作的arc pad產(chǎn)品。通過移動和手持設(shè)備，為現(xiàn)場工作人員提供地圖、地理信息系統(tǒng)和GPS集成功能，支持戶外巡檢人員的無線定位、實時通信和大容量數(shù)據(jù)庫訪問，獲取電力業(yè)務(wù)所需的信息應(yīng)用，大大提高了現(xiàn)場數(shù)據(jù)的有效性和可用性。美國Field squared公司發(fā)布了一個移動應(yīng)用開發(fā)平臺，以增強公用事業(yè)領(lǐng)域工作的移動性。目前，在實際生產(chǎn)中，已經(jīng)使用了一些移動終端版本的后臺系統(tǒng)，包括用戶關(guān)系管理（CRM）、GIS、sap、電源管理系統(tǒng)、銷售系統(tǒng)和SQL數(shù)據(jù)庫。國家電網(wǎng)河南省電力公司設(shè)計了一套適用于特高壓變電所的“主機+移動操作平臺終端”的運行檢測平臺系統(tǒng)。上述研究和實際成果主要利用移動終端的移動特性進行開發(fā)，但對各種變電站運維服務(wù)仍缺乏協(xié)同支持功能。與現(xiàn)有的變電站運行維護系統(tǒng)相比，本文提出的集成平臺強調(diào)了設(shè)備、系統(tǒng)和人機之間的共享和互聯(lián)，并通過技術(shù)手段消除了互連過程中的障礙。從而達到信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)作的目的。

2移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

2.1HybridAPP跨平臺開發(fā)技術(shù)

混合應(yīng)用技術(shù)是近年來跨平臺移動發(fā)展的一大趨勢。研究和實現(xiàn)混合模式在變電綜合平臺運維中的應(yīng)用，可以有效解決不同操作系統(tǒng)平臺的功能差異和不同業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的平臺差異。該平臺在技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用方案上采用了混合/xamarin開發(fā)模式，構(gòu)建了一個跨Android、IOS、windows等多個操作系統(tǒng)的變電操作移動操作集成平臺。這種開發(fā)模式使用跨平臺的web技術(shù)來開發(fā)大部分的應(yīng)用程序代碼，并且可以直接訪問本機API。為變電站運行維護人員提供集成化、跨平臺的風(fēng)險預(yù)警、任務(wù)指導(dǎo)、設(shè)備說明、專家咨詢等個人服務(wù)功能，提高變電站運行效率和實時管控能力。

2.2電力 GIS技術(shù)

電力GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)應(yīng)該與電網(wǎng)生產(chǎn)管理和現(xiàn)有的IT系統(tǒng)（如MIS、OA等）的所有環(huán)節(jié)相結(jié)合，更應(yīng)該與電力企業(yè)的ERP系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，形成一套完整的信息管理和決策支持系統(tǒng)。站臺。該系統(tǒng)主要依托GIS技術(shù)平臺、GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)和移動終端技術(shù)，可用于變電站的運行維護管理。借助電力GIS技術(shù)，通過建立設(shè)備數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)了變電站運行維護移動操作巡檢的業(yè)務(wù)邏輯。通過Ge Smallworld界面顯示設(shè)備數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上增加了操作維護工作的各種功能。巡查結(jié)束時，將采集的信息與數(shù)據(jù)同步，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。定位技術(shù)還可防止檢查員失蹤和不到位。移動終端可記錄各檢測點的情況。

2.3基于數(shù)據(jù)挖掘的變電運維指

利用多群體行為采集系統(tǒng)對移動運營商的運營過程和數(shù)據(jù)記錄進行采集和整理，將運營任務(wù)劃分為一系列用戶行為。行為在過程中通過原始定義和過濾產(chǎn)生一系列相應(yīng)的事件。當(dāng)事件通過該行數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)作為采集中心時，系統(tǒng)將其格式化為標(biāo)準(zhǔn)記錄格式，并存儲在技術(shù)數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫中。通過關(guān)聯(lián)分析算法找出同一行為記錄中不同字段之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過滑動窗口分割算法找出不同標(biāo)準(zhǔn)記錄之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，引入相似性的概念來表示不同行為模式之間的符合程度，采用全序列比較法、相關(guān)函數(shù)法來實現(xiàn)模式比較，進而從有效知識中提取出運行維護過程中的關(guān)鍵點行為特征值（時間、步驟、效果）點，建立并存儲為運行維護人員的運行知識庫;通過記錄運行過程和運行人員運行的報警和異常信息，結(jié)合運行經(jīng)驗知識簇，建立各種癥狀（底部事件）與結(jié)論（頂部事件）的直接聯(lián)系事件）以最小割集，并根據(jù)變電站運行維護的各個環(huán)節(jié)進行分析、細(xì)化、分類和存儲，提高知識庫結(jié)構(gòu)的推理速度，形成作業(yè)知識分析樹。結(jié)合變電站操作人員的具體操作步驟，檢索相應(yīng)的操作知識庫和操作知識分析樹信息，實時推送操作過程指導(dǎo)信息、個人操作指導(dǎo)信息、報警、異常等關(guān)鍵信息，從而提高現(xiàn)場作業(yè)效率，保證作業(yè)質(zhì)量。

結(jié)語

隨著配電網(wǎng)的逐步改造和配電網(wǎng)自動化水平的逐步提高，基于配電網(wǎng)的大規(guī)模停電事故處理成為可能。在浙江杭州，一場大規(guī)模停電事故只用了不到60分鐘就完成了停電地區(qū)的供電恢復(fù)。與被動等待事故解除相比，數(shù)十小時隨時停電的時間充分證明了基于配電網(wǎng)的大規(guī)模停電負(fù)荷轉(zhuǎn)移的可行性和有效性。但也存在一些實際問題，如方案復(fù)雜、危害性大、遙控開關(guān)多、運行狀態(tài)監(jiān)測困難等。因此，結(jié)合杭州大規(guī)模停電的實際情況，針對配電網(wǎng)大規(guī)模停電技術(shù)存在的問題，提出了解決方案，并開發(fā)和設(shè)計了處理軟件。通過在杭州的仿真試驗，該軟件能在不到10分鐘的時間內(nèi)恢復(fù)供電故障，使基于配電網(wǎng)的大面積停電處理技術(shù)實用化。

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