變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

徐寶軍，李新海，凌 霞，肖 星，劉德志，尹雁和，羅其鋒，邱天怡

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局，廣東 中山 528400)

0 引言

變電站在電力系統(tǒng)中具有變換電壓等級(jí)、匯集和分配電能、控制電能流向等作用。作為電網(wǎng)輸送電能的重要環(huán)節(jié)，變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和供電可靠性[1-3]。變電站內(nèi)存在大量變壓器、斷路器、刀閘、電容器、電抗器和消弧線圈等電氣設(shè)備，其安全可靠運(yùn)行是變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。為確保變電設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，按相關(guān)設(shè)備檢修規(guī)程規(guī)定，變電部門需定期組織開展變電設(shè)備檢修工作來排除設(shè)備運(yùn)行隱患以確保設(shè)備運(yùn)行工況良好。此外，當(dāng)設(shè)備在檢修周期內(nèi)存在缺陷時(shí)，需立即開展設(shè)備檢修工作以消除缺陷。檢修工作質(zhì)量的好壞直接影響電網(wǎng)運(yùn)行水平[4-5]。隨著人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(augmented reality, AR)以及定位技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)系統(tǒng)陸續(xù)開展變電設(shè)備智能化和可視化運(yùn)維的研究。文獻(xiàn)[11]提出基于智能巡檢的智能化變電站狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)綜合多種類型數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，但未提供識(shí)別出故障設(shè)備后的處理方法。文獻(xiàn)[12]設(shè)計(jì)基于大數(shù)據(jù)架構(gòu)的變電站設(shè)備智能化巡檢系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成應(yīng)用視頻監(jiān)控和巡檢任務(wù)管理單元數(shù)據(jù)，識(shí)別出設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)，然而在現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)及安全管控方面存在不足。文獻(xiàn)[13]研究一種基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的變電站智能檢修報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)在現(xiàn)場作業(yè)安全管控方面具有一定作用，但在檢修作業(yè)現(xiàn)場指導(dǎo)及進(jìn)度管理方面不能發(fā)揮作用。

1 檢修工作存在的問題

目前變電設(shè)備檢修工作主要存在如下問題。

(1) 檢修人員技能水平參差不齊。變電設(shè)備種類、數(shù)量繁多，檢修人員需掌握大量變電設(shè)備檢修方法，且由不同廠家生產(chǎn)的同一類型設(shè)備檢修工序和工藝標(biāo)準(zhǔn)也存在差異，檢修人員全部掌握相關(guān)設(shè)備檢修方法存在一定客觀難度，導(dǎo)致檢修人員技能水平存在差異，難以保障檢修質(zhì)量。

(2) 檢修計(jì)劃缺乏自動(dòng)管理。變電設(shè)備檢修類型、周期各不相同，目前生產(chǎn)管理系統(tǒng)檢修計(jì)劃編制主要依靠人工完成，工作量大。生產(chǎn)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的信息共享和數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用程度不高[6]，存在計(jì)劃編制遺漏導(dǎo)致設(shè)備超期檢修的隱患。

(3) 檢修方案缺乏智能管理。目前，制定變電設(shè)備檢修方案時(shí)需依靠人工查詢?cè)O(shè)備運(yùn)維狀況、缺陷狀況、歷史檢修狀況等數(shù)據(jù)，并根據(jù)檢修類型、檢修規(guī)范確定檢修方案。檢修方案質(zhì)量對(duì)編審人員技術(shù)技能水平和責(zé)任心依賴程度高，工作質(zhì)量難以保障且工作效率低，缺乏對(duì)生產(chǎn)管理系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的綜合智能應(yīng)用，缺乏典型檢修方案數(shù)據(jù)庫管理、自動(dòng)引用和針對(duì)性完善功能。

(4) 檢修作業(yè)指導(dǎo)書缺乏可視化指導(dǎo)。為規(guī)范現(xiàn)場檢修作業(yè)工作，電網(wǎng)企業(yè)制定了檢修作業(yè)指導(dǎo)書，對(duì)檢修人員起到了一定的指導(dǎo)作用。但檢修作業(yè)指導(dǎo)書主要依靠文字描述，缺乏視頻、圖像可視化應(yīng)用，沒有做到檢修工序、工藝可視化指導(dǎo)，不利于員工學(xué)習(xí)、掌握相關(guān)檢修技能。

(5) 作業(yè)現(xiàn)場安全管控難度大。檢修工作地點(diǎn)周圍存在大量帶電設(shè)備，現(xiàn)場監(jiān)護(hù)人難以做到全面監(jiān)管，存在檢修人員誤入帶電間隔、誤碰帶電設(shè)備等引發(fā)人身傷亡的風(fēng)險(xiǎn)[7-10]。

針對(duì)目前變電站檢修作業(yè)存在的問題，以下綜合應(yīng)用變電站各智能系統(tǒng)數(shù)據(jù)，基于AR及激光雷達(dá)定位等關(guān)鍵技術(shù)，提出并研發(fā)了變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則是利用站內(nèi)多系統(tǒng)數(shù)據(jù)全面反映設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀況，為設(shè)備檢修作業(yè)提供支持。變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)打破了以往各個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)間獨(dú)立的狀態(tài)，采用多種交互方式融合站內(nèi)多個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

變電站目前使用的智能系統(tǒng)主要有SCADA系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。SCADA系統(tǒng)集中收集變電設(shè)備運(yùn)行核心數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)展示變電設(shè)備運(yùn)行狀況，該系統(tǒng)通過正反向隔離裝置與變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。在線監(jiān)測系統(tǒng)及生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過防火墻接入到變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)。在線監(jiān)測系統(tǒng)主要收集油色譜、主變套管電容量及介損、超高頻局放、環(huán)境在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，而生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要包含設(shè)備檢修計(jì)劃、工作票信息、設(shè)備臺(tái)賬和缺陷記錄等數(shù)據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)檢修預(yù)演功能，變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)需調(diào)用智能運(yùn)維三維數(shù)據(jù)平臺(tái)中的全站設(shè)備三維模型。三維建模指按照設(shè)備現(xiàn)場設(shè)施位置、設(shè)備廠家圖紙相結(jié)合的方式對(duì)變電站全站設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行精確建模[14-15]。三維模型的構(gòu)建包括電力設(shè)備內(nèi)部元件的精確重構(gòu)和電力設(shè)備在變電站中空間坐標(biāo)信息的精確還原。智能運(yùn)維三維數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)變電站區(qū)域進(jìn)行三維激光掃描采集三維數(shù)據(jù)，對(duì)三維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成單個(gè)設(shè)備重構(gòu)工作。在確定現(xiàn)場參考點(diǎn)建立位置坐標(biāo)系后，通過電力設(shè)備與參考點(diǎn)間位置關(guān)系，確定各個(gè)電力設(shè)備的坐標(biāo)，將各個(gè)設(shè)備按坐標(biāo)組合在三維模型中即可得到變電站全站模型。

為了獲得現(xiàn)場人員的工作位置，變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)在現(xiàn)場分區(qū)域布置激光雷達(dá)感應(yīng)樁，這些感應(yīng)樁發(fā)射激光脈沖信號(hào)檢測確定檢修人員位置后，將位置數(shù)據(jù)通過交換機(jī)傳輸至變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)主站，用于識(shí)別檢修人員跨越電子安全圍欄的不安全行為，并聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)該不安全行為進(jìn)行抓拍。

AR移動(dòng)作業(yè)平板通過無線網(wǎng)絡(luò)與變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)主站相連，檢修人員在現(xiàn)場工作時(shí)，可實(shí)時(shí)通過AR移動(dòng)作業(yè)平板查看設(shè)備的三維模型以及設(shè)備型號(hào)、規(guī)格尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機(jī)械特性等信息。同時(shí)AR移動(dòng)作業(yè)平板可從變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)主站的AR技術(shù)數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)獲取檢修預(yù)演視頻。AR技術(shù)數(shù)據(jù)庫集成變電站內(nèi)常見檢修作業(yè)的3D演示視頻。檢修視頻根據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書、檢修試驗(yàn)規(guī)程及廠家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制作而成，能夠動(dòng)態(tài)展現(xiàn)設(shè)備的拆解、安裝、調(diào)試、試驗(yàn)、驗(yàn)收等各環(huán)節(jié)工藝流程及質(zhì)量控制要求。此外，檢修視頻可根據(jù)現(xiàn)場需求進(jìn)行擴(kuò)展、完善。檢修人員可隨時(shí)調(diào)取相關(guān)設(shè)備檢修視頻學(xué)習(xí)檢修作業(yè)工序、工藝要求以提高檢修作業(yè)水平，高質(zhì)量地完成檢修工作。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

3.1 檢修計(jì)劃智能管理

按南方電網(wǎng)《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定需對(duì)變電設(shè)備開展周期性規(guī)范化檢修。變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從生產(chǎn)管理系統(tǒng)中獲取設(shè)備運(yùn)行年限、歷史檢修記錄、歷史缺陷記錄、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，自動(dòng)生成年度、月度變電設(shè)備檢修計(jì)劃，對(duì)需要停電檢修的設(shè)備則自動(dòng)生成年度、月度停電計(jì)劃。該系統(tǒng)每月自動(dòng)統(tǒng)計(jì)年度、月度變電設(shè)備檢修計(jì)劃完成情況，滾動(dòng)編制下月月度變電設(shè)備檢修計(jì)劃。

變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)還與生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的缺陷模塊及在線監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，當(dāng)運(yùn)行人員或在線監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備存在重大及以上缺陷時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)告警提醒檢修人員開展消缺工作以及提前開展需結(jié)合年度、月度變電設(shè)備檢修的工作。

通過系統(tǒng)上述智能綜合停電計(jì)劃管理，可有效防止變電設(shè)備檢修超期及避免設(shè)備重復(fù)停電，確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行，提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

3.2 檢修方案智能編制

變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)建有檢修方案庫，囊括了各類型規(guī)范化檢修典型方案以及設(shè)備消缺檢修典型方案。該檢修方案庫具備修編、擴(kuò)容功能，方便檢修人員定期開展檢修方案的修編擴(kuò)容工作。檢修方案主要包含檢修對(duì)象、檢修任務(wù)、臺(tái)賬信息、歷史缺陷記錄、歷史檢修記錄、工序工藝要求、備品備件等內(nèi)容，防止發(fā)生工作疏漏。該系統(tǒng)生成年度、月度變電設(shè)備檢修計(jì)劃后，針對(duì)每項(xiàng)檢修任務(wù)智能關(guān)聯(lián)推送對(duì)應(yīng)的檢修方案，經(jīng)管理人員確認(rèn)后即可派工執(zhí)行。當(dāng)變電設(shè)備發(fā)生缺陷，該系統(tǒng)在生成設(shè)備消缺檢修任務(wù)的同時(shí)可智能推送設(shè)備消缺檢修方案，指導(dǎo)檢修人員開展消缺工作。

3.3 檢修預(yù)演

針對(duì)變電站變電設(shè)備檢修作業(yè)，變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)可提供設(shè)備零部件級(jí)的檢修預(yù)演3D視頻。AR移動(dòng)作業(yè)平板根據(jù)具體檢修任務(wù)可從該系統(tǒng)調(diào)取對(duì)應(yīng)的設(shè)備檢修流程預(yù)演視頻。檢修預(yù)演功能具體流程如圖2所示。

圖2 檢修預(yù)演流程

檢修預(yù)演視頻包含檢修對(duì)象、檢修任務(wù)、備品備件、零部件展示、拆解工序、安裝工序、調(diào)試工序、試驗(yàn)工序、整組傳動(dòng)工序等內(nèi)容，同時(shí)展示作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及控制措施、相關(guān)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了檢修前的技術(shù)培訓(xùn)及檢修過程的技術(shù)指導(dǎo)。

3.4 檢修過程智能管控

在檢修作業(yè)時(shí)，檢修人員通過AR移動(dòng)作業(yè)平板根據(jù)檢修工單任務(wù)下載相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書，在現(xiàn)場工作中逐項(xiàng)執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書相應(yīng)步驟，管控現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量、安全。作業(yè)指導(dǎo)書的執(zhí)行情況通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(virtual private network，VPN)定時(shí)(如間隔5 min)傳輸至變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)主站，檢修管理人員可在該系統(tǒng)跟蹤查看當(dāng)前現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行情況。變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)可智能判斷發(fā)現(xiàn)作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行步驟存在的漏項(xiàng)并向AR移動(dòng)作業(yè)平板發(fā)送告警信息，提醒現(xiàn)場檢修人員。在檢修作業(yè)完成后，系統(tǒng)可自動(dòng)將相應(yīng)的檢修工單、檢修方案、檢修作業(yè)指導(dǎo)書及工作票等材料進(jìn)行歸檔，實(shí)現(xiàn)歷史追溯查詢。

檢修人員的位置信息是檢修過程管控的另一項(xiàng)內(nèi)容。根據(jù)《電力安全工作規(guī)程》規(guī)定，檢修人員需在指定的檢修工作地點(diǎn)工作且必須與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離。變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)可實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場檢修人員的位置信息，為檢修人員提供安全監(jiān)管功能。

作業(yè)前變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)從生產(chǎn)管理系統(tǒng)獲取檢修工單對(duì)應(yīng)檢修工作票的工作地點(diǎn)。系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)取工作地點(diǎn)所在區(qū)域的三維模型，然后根據(jù)工作票要求在變電站三維模型中劃定電子安全圍欄。工作票許可人結(jié)合實(shí)際調(diào)整電子安全圍欄空間布局，與工作負(fù)責(zé)人確認(rèn)電子安全圍欄圈定的作業(yè)區(qū)域符合要求后，將電子安全圍欄的作業(yè)區(qū)域空間位置信息與工作票信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)并保存到安全作業(yè)區(qū)域數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)還可獲取工作票中的工作負(fù)責(zé)人及工作班成員信息，確認(rèn)工作人員作業(yè)資格后運(yùn)行人員方可簽發(fā)工作票許可作業(yè)。作業(yè)過程中，激光雷達(dá)裝置會(huì)定時(shí)發(fā)送激光脈沖信號(hào)采集計(jì)算檢修工作人員的位置信息。智能檢修系統(tǒng)根據(jù)采集的人員位置信息以及三維模型數(shù)據(jù)，識(shí)別出檢修人員跨越電子安全圍欄的不安全行為時(shí)立即聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)該不安全行為進(jìn)行抓拍，并推送告警信息和控制現(xiàn)場聲光告警裝置發(fā)出告警信號(hào)，提醒運(yùn)行人員及現(xiàn)場檢修人員采取措施管控上述不安全行為，防止發(fā)生人身安全事故。檢修過程智能管控流程如圖3所示。

圖3 檢修過程智能管控流程

4 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 AR作業(yè)支持技術(shù)

AR技術(shù)是一種實(shí)時(shí)計(jì)算攝影機(jī)影像的位置、角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，利用該技術(shù)可以實(shí)時(shí)將真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體同時(shí)疊加到同一個(gè)畫面進(jìn)行呈現(xiàn)[16]。

變電設(shè)備AR作業(yè)支持技術(shù)的實(shí)現(xiàn)建立在變電站三維建模的基礎(chǔ)上。作業(yè)過程中檢修人員手持AR移動(dòng)作業(yè)平板聚焦檢測到檢修設(shè)備后，可將設(shè)備以及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)以AR技術(shù)進(jìn)行展示，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)的疊加可視化。檢修人員可在現(xiàn)場通過AR移動(dòng)作業(yè)平板實(shí)時(shí)查看變電設(shè)備的臺(tái)賬、運(yùn)行數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)原理以及檢修工作危險(xiǎn)點(diǎn)等信息。當(dāng)檢修人員對(duì)變電設(shè)備結(jié)構(gòu)原理不熟悉時(shí)，可通過AR移動(dòng)作業(yè)平板進(jìn)行三維零部件級(jí)模型AR檢修預(yù)演，展示設(shè)備的拆解、安裝、調(diào)試、試驗(yàn)、整組傳動(dòng)等工序、工藝、流程及要求內(nèi)容，從而加深變電設(shè)備結(jié)構(gòu)原理的理解，確保變電設(shè)備檢修工作順利開展。

AR移動(dòng)作業(yè)平板掃描識(shí)別出設(shè)備后，檢修人員可查詢檢修工單關(guān)聯(lián)的檢修計(jì)劃、檢修方案、作業(yè)指導(dǎo)書，確認(rèn)檢修對(duì)象、檢修任務(wù)，并可進(jìn)行AR檢修預(yù)演，熟悉掌握相關(guān)設(shè)備工作原理及工序、工藝標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)了解作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及控制措施。檢修人員還可通過AR移動(dòng)作業(yè)平板快速查詢檢修對(duì)象臺(tái)賬信息、歷史缺陷記錄、歷史檢修記錄、歷史試驗(yàn)記錄，為現(xiàn)場檢修工作提供綜合數(shù)據(jù)支持。

在現(xiàn)場作業(yè)過程中，檢修人員在AR移動(dòng)作業(yè)平板的作業(yè)指導(dǎo)書上記錄當(dāng)前檢修作業(yè)執(zhí)行情況并上傳到變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)主站，執(zhí)行結(jié)果主要以已完成、無需進(jìn)行、未完成三種狀態(tài)記錄。變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)主站在識(shí)別出作業(yè)指導(dǎo)書執(zhí)行漏項(xiàng)時(shí)將立即向AR移動(dòng)作業(yè)平板推送告警信息，提醒檢修人員管控檢修工作質(zhì)量。

4.2 激光雷達(dá)定位技術(shù)

激光雷達(dá)定位技術(shù)具有極高的角度、距離及速度分辨率，可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的跟蹤并獲取目標(biāo)的清晰圖像；同時(shí)激光按直線傳播，方向性強(qiáng)，受電磁波等有源干擾源的影響小，故該技術(shù)適用于變電站內(nèi)的人員跟蹤定位，以實(shí)現(xiàn)變電站人員位置的實(shí)時(shí)管控功能。

變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)采用激光雷達(dá)定位技術(shù)獲取檢修人員的位置信息。布置在變電站內(nèi)不同位置的激光雷達(dá)感應(yīng)樁每秒鐘發(fā)射15次激光脈沖信號(hào)。激光脈沖信號(hào)射向被測目標(biāo)物體后反射回激光雷達(dá)感應(yīng)樁，感應(yīng)樁通過測量光脈沖往返傳播所需時(shí)間來計(jì)算檢修人員與感應(yīng)樁的距離。通過多個(gè)激光雷達(dá)感應(yīng)樁的配合及聯(lián)合多目標(biāo)跟蹤智能分析算法，可確定檢修人員的當(dāng)前位置，定位誤差為30 cm以內(nèi)。系統(tǒng)根據(jù)獲取的人員位置信息判斷分析人員位置是否在相應(yīng)工作安全區(qū)域內(nèi)，識(shí)別出檢修人員跨越電子安全圍欄的不安全行為時(shí)立即啟動(dòng)告警功能，從而保障現(xiàn)場作業(yè)安全。

5 應(yīng)用實(shí)例

500 kV文山變電站是南方電網(wǎng)首座500 kV戶內(nèi)GIS變電站，也是南方電網(wǎng)智能技術(shù)應(yīng)用示范點(diǎn)。以上研制的變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)已試點(diǎn)安裝應(yīng)用于500 kV文山變電站2號(hào)主變區(qū)域。在2號(hào)主變區(qū)域共配置2個(gè)落地式激光雷達(dá)感應(yīng)樁、2個(gè)高掛式激光雷達(dá)感應(yīng)樁，并完成全站設(shè)備設(shè)施三維建模、2號(hào)主變零部件級(jí)三維建模和2號(hào)主變零部件級(jí)檢修預(yù)演3D視頻制作。

該系統(tǒng)與站內(nèi)已有的智能運(yùn)維三維數(shù)據(jù)平臺(tái)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、機(jī)器人智能巡檢系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)了檢修計(jì)劃智能管理、檢修方案智能編制、檢修預(yù)演、檢修過程智能管控功能。

變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)在500 kV文山變電站應(yīng)用效果如下。

(1) 該系統(tǒng)打破了站內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)間的信息壁壘，通過系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互和變電設(shè)備生產(chǎn)大數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了變電設(shè)備周期性檢修和消缺檢修的智能綜合停電計(jì)劃管理，降低了生產(chǎn)計(jì)劃管理人員的工作量，提高了檢修計(jì)劃編制工作質(zhì)量和工作效率，使變電設(shè)備真正做到到期應(yīng)修必修。

(2) 該系統(tǒng)建立了檢修方案庫。典型規(guī)范化檢修方案以及設(shè)備消缺檢修方案經(jīng)專家審定后方可入庫，并按檢修任務(wù)內(nèi)容自動(dòng)推送合適的檢修方案。該功能既傳承了專家經(jīng)驗(yàn)，又規(guī)范了檢修管理，為檢修人員策劃環(huán)節(jié)提供了有力的技術(shù)支撐。

(3) 檢修人員在檢修前或檢修過程中可選用檢修預(yù)演功能，隨時(shí)選擇調(diào)閱該系統(tǒng)所提供的設(shè)備零部件級(jí)檢修預(yù)演3D視頻，指導(dǎo)檢修人員開展現(xiàn)場檢修工作，使檢修前的技術(shù)培訓(xùn)及檢修過程的技術(shù)指導(dǎo)做到直觀和可視化。

(4) 該系統(tǒng)通過與AR移動(dòng)作業(yè)平板數(shù)據(jù)交互，可自動(dòng)監(jiān)管提醒檢修人員逐項(xiàng)執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書相應(yīng)步驟；通過激光雷達(dá)定位技術(shù)，可智能識(shí)別檢修人員跨越電子安全圍欄的不安全行為并告警；實(shí)現(xiàn)了檢修作業(yè)過程質(zhì)量和安全的有效管控。

6 結(jié)論

通過集成應(yīng)用AR作業(yè)支持技術(shù)、激光雷達(dá)定位技術(shù)，研制了變電設(shè)備智能檢修系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了變電設(shè)備檢修計(jì)劃智能管理功能，可自動(dòng)跟蹤變電設(shè)備檢修周期并制定檢修計(jì)劃以避免設(shè)備超期未檢修。該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了檢修方案智能編制、檢修預(yù)演、檢修過程智能管控功能，為檢修人員提供了直觀有效的技術(shù)支持，提升了變電設(shè)備檢修質(zhì)量及效率，保障了檢修人員的人身安全。該系統(tǒng)對(duì)變電設(shè)備檢修智能技術(shù)發(fā)展起到推動(dòng)作用。