基于移動(dòng)應(yīng)用的智能配網(wǎng)調(diào)度視頻及圖像感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王歡

摘要：近年來，我國用電需求不斷增漲，為提高配網(wǎng)供電效率和供電質(zhì)量，保證整個(gè)過程的穩(wěn)定安全，開展智能配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)已經(jīng)是當(dāng)前我國電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的主要方向。隨著智能配電網(wǎng)建設(shè)越來越多，針對(duì)智能配網(wǎng)的調(diào)度研究就顯得尤為重要，為解決目前配網(wǎng)調(diào)度中無法直觀掌握網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行以及操作流程等問題，本文通過對(duì)智能配網(wǎng)調(diào)度管理特點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合傳統(tǒng)調(diào)度存在的問題，探討了基于移動(dòng)應(yīng)用的智能配網(wǎng)調(diào)度視頻感知及圖像感知系統(tǒng)的配網(wǎng)調(diào)度研究。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)應(yīng)用;配網(wǎng)調(diào)度;圖像感知;視頻感知

1配網(wǎng)調(diào)度管理分析

配網(wǎng)調(diào)度管理主要指管理人員對(duì)配電網(wǎng)的日常運(yùn)行操作以及供電線路故障檢修等工作的計(jì)劃安排和管理指導(dǎo)。按照業(yè)務(wù)類型可以細(xì)分為故障處理類調(diào)度管理和計(jì)劃?rùn)z修類調(diào)度管理以及日常系統(tǒng)操作維護(hù)類調(diào)度管理三大塊。其中故障處理類調(diào)度管理主要指配電線路出現(xiàn)異常狀態(tài)而引起的短路或超負(fù)荷、漏電等故障問題。計(jì)劃?rùn)z修類調(diào)度主要指有計(jì)劃有目的的安排配電線路的周期性停電性能檢查和故障處理，配電網(wǎng)日常業(yè)務(wù)的主要組成部分，也是預(yù)防配電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障的主要手段。日常系統(tǒng)操作維護(hù)調(diào)度則主要指計(jì)劃性的對(duì)配電線路進(jìn)行設(shè)備養(yǎng)護(hù)、設(shè)備調(diào)換或系統(tǒng)升級(jí)等操作。配電網(wǎng)調(diào)度管理對(duì)象主要包括變電站日常運(yùn)行人員、配電線路運(yùn)行維護(hù)人員、電廠運(yùn)行用戶等。其中配電線路運(yùn)行人員則承擔(dān)了配電線路日常運(yùn)作業(yè)務(wù)中的大部分。

2視頻感知及圖像感知技術(shù)與配網(wǎng)調(diào)度

2.1視頻感知與圖像感知技術(shù)

視頻感知和圖像感知是云計(jì)算構(gòu)架技術(shù)中的一種表現(xiàn)形式，云計(jì)算是通過并行計(jì)算、分布式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和虛擬化等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合發(fā)展的新產(chǎn)物，視頻和圖像感知需要在前端設(shè)置相應(yīng)的視頻和圖像捕捉器，包括傳感器等，通過大數(shù)據(jù)處理技術(shù)、視頻智能分析和解碼技術(shù)、將各種技術(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和整合，利用云計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算能力提供視頻圖像的分析識(shí)別，能夠提升電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)實(shí)施狀況的反應(yīng)能力，對(duì)應(yīng)方面通過分析視頻圖像，提取關(guān)鍵的電網(wǎng)調(diào)度信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)原始數(shù)據(jù)的積累，通過對(duì)信息的識(shí)別，可以對(duì)電網(wǎng)調(diào)度信息進(jìn)行更高層次的碰撞、分析和利用。由于圖像和視頻的采集是動(dòng)態(tài)的，因此后期需要對(duì)視覺顯著性進(jìn)行估計(jì)，還需要利用相應(yīng)的算法和模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)視覺感知圖像和視頻的濾波處理，將圖像的局部進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，實(shí)現(xiàn)白噪聲最小化的目標(biāo)。電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，因此在圖像和視頻采集、壓縮、存儲(chǔ)、通信與傳輸?shù)冗^程中都會(huì)受到失真，因此需要對(duì)視頻數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)。

2.2 5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)切片具有4種關(guān)鍵技術(shù)，分別為網(wǎng)絡(luò)切片標(biāo)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)切片端到端管理、網(wǎng)絡(luò)切片端到端SLA保障以及接入、傳輸、核心網(wǎng)切片。按照不同的需求，通過5G技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)范圍、接入方式以及部署策略的定制，實(shí)現(xiàn)對(duì)新業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的有序、快速部署。配網(wǎng)作業(yè)一般是大范圍或者長(zhǎng)周期的作業(yè)，所以必須保證持續(xù)性的通信和較長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間?？梢砸揽渴謾C(jī)提供電量，并在手機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用程序的安裝，之后通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)和后臺(tái)的通信，利用5G+APN的方式組網(wǎng)。

2.3事故模擬與回放

配電網(wǎng)相對(duì)于輸電網(wǎng)更容易發(fā)生故障，配電運(yùn)行在調(diào)度過程中所占的工作量較大，通過視頻捕捉和圖像采集技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行事故的采集，形成歷史數(shù)據(jù)庫，通過移動(dòng)終端展示事故模擬與回放。通過視頻采集和圖像捕捉得到的配電網(wǎng)設(shè)備以及系統(tǒng)的模型，運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)據(jù)技術(shù)來模擬電力系統(tǒng)的故障，形成數(shù)據(jù)庫，可以針對(duì)不同運(yùn)行方式下配電網(wǎng)運(yùn)行的具體特征形成事故模擬，從而為反事故演練儲(chǔ)備一定的資源。針對(duì)配電網(wǎng)事故模擬，可以實(shí)現(xiàn)一次系統(tǒng)故障全面模擬，全面的保護(hù)定值信息校核、配電終端特性的全面模擬、事故的實(shí)時(shí)回放等。

2.4在線評(píng)估展示

由于配電網(wǎng)與用戶聯(lián)系緊密，包括分布式電源、電動(dòng)汽車、電池儲(chǔ)能等接入配電網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行帶來一定影響，配電網(wǎng)的潮流和在線評(píng)估工作，也增加了電力調(diào)度的難度。針對(duì)視頻以及調(diào)度圖像感知的方法，將視頻采集與圖像捕捉應(yīng)用于配電終端、配電線路以及用戶測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各主要電氣設(shè)備的狀態(tài)采集，從而獲得電氣設(shè)備的實(shí)施狀態(tài)，形成圖像和模型。針對(duì)所獲得的靜態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過平臺(tái)的評(píng)估模型對(duì)電力運(yùn)行方式進(jìn)行實(shí)施評(píng)估，形成預(yù)警分析，結(jié)合人工設(shè)置和檢修票方式，將評(píng)估結(jié)果輸出到移動(dòng)終端，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度人員現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行查看時(shí)，方便快捷的掌握調(diào)度的預(yù)警和流程，從而實(shí)現(xiàn)全局、變化區(qū)域的周邊范圍評(píng)估，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的一體化。

2.5提高故障狀態(tài)識(shí)別與研判效率

單兵檢修作業(yè)人員能夠通過智能終端設(shè)備將配網(wǎng)線路或設(shè)備的故障表象信息借由WIFI、4G/5G網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確生動(dòng)的向調(diào)度管理信息平臺(tái)呈現(xiàn)更具參考價(jià)值的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)異常狀態(tài)信息。便于調(diào)度管理人員輔助和指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員對(duì)故障程度以及故障原因進(jìn)行初步研判，然后借鑒企業(yè)云服務(wù)平臺(tái)內(nèi)部的各類故障檢修案例信息存檔，更加快速準(zhǔn)確的確定檢修方案。針對(duì)電力設(shè)備維護(hù)修理時(shí)出現(xiàn)的各類區(qū)別于跳閘的棘手問題時(shí)，同樣可以借由單兵子系統(tǒng)與后臺(tái)調(diào)度管理系統(tǒng)的聯(lián)系，組織企業(yè)內(nèi)部專家?guī)椭鷮＜覉F(tuán)隊(duì)配合調(diào)度管理人員通過無線電通話的方式及時(shí)的指導(dǎo)單兵作業(yè)人員完成技術(shù)要求較高的故障研判和排除業(yè)務(wù)操作。

結(jié)語

綜上所述，配網(wǎng)調(diào)度作為配電網(wǎng)末端的指揮中樞，擔(dān)負(fù)著保證供電安全及供電服務(wù)的雙重壓力，為解決配網(wǎng)調(diào)度中無法直觀掌握網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行以及操作流程等問題，需要建立一套基于移動(dòng)應(yīng)用的提供智能輔助、智能告警、智能決策的配網(wǎng)智能應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度運(yùn)行的智能感知、移動(dòng)應(yīng)用、業(yè)務(wù)的智能化流轉(zhuǎn)以及調(diào)度智能輔助決策應(yīng)用。本文分析了電網(wǎng)調(diào)度可視化以及移動(dòng)化的需求，設(shè)計(jì)了移動(dòng)應(yīng)用和可視化調(diào)度的平臺(tái)構(gòu)架，針對(duì)視頻感知及圖像感知技術(shù)與配網(wǎng)調(diào)度智能業(yè)務(wù)需求的關(guān)系進(jìn)行說明，對(duì)基于移動(dòng)應(yīng)用的配網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，給出了技術(shù)構(gòu)架、系統(tǒng)功能，為配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更加智能化的調(diào)度提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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