變電站智能巡檢應(yīng)用現(xiàn)狀及解決措施

楊彥杰 谷健 袁慶

摘要：目前，我國科學(xué)技術(shù)水平顯著提升，在變電站運(yùn)行中，智能巡檢主要是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、遙信遙感技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段，以機(jī)器人、滑軌攝像頭等取代人工進(jìn)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(cái)產(chǎn)安全。本文結(jié)合智能巡檢的優(yōu)勢，就其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)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(jìn)行討論，希望能夠?yàn)樽冸娬镜倪\(yùn)行維護(hù)工作提供可靠支撐。

關(guān)鍵詞：智能巡檢;應(yīng)用現(xiàn)狀;解決措施

引言

變電設(shè)備巡檢及缺陷管理是變電站運(yùn)維工作的重要工作內(nèi)容。目前，人工巡檢仍采用紙質(zhì)作業(yè)卡進(jìn)行各類設(shè)備巡檢及狀態(tài)、數(shù)據(jù)記錄，工作效率低，設(shè)備管控水平也難以提升。變電站智能巡檢管控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備巡檢作業(yè)卡的電子化、對巡檢數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性智能判別，并對各類設(shè)備信息進(jìn)行存儲、分析，形成了設(shè)備缺陷發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)了設(shè)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(jìn)行指導(dǎo)，提高了設(shè)備運(yùn)維水平。

1運(yùn)維現(xiàn)狀

變電站近年來雖然出現(xiàn)了多種運(yùn)維系統(tǒng)，比如變電站輔控系統(tǒng)、室外激光導(dǎo)航機(jī)器人巡檢系統(tǒng)、室內(nèi)掛軌機(jī)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(jù)，進(jìn)行展示和聯(lián)動;巡檢機(jī)器人主要完成紅外測溫和表計(jì)讀取，一定程度上減輕了運(yùn)維人員的工作量，但受限于機(jī)器人的活動范圍，不能完全實(shí)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(shè)備進(jìn)行三維建模，結(jié)合增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了變電站設(shè)備的虛擬化巡檢，缺點(diǎn)在于和其他系統(tǒng)交互不足，屬于被動式運(yùn)維系統(tǒng)，尚不能實(shí)時全面地展示變電站設(shè)備運(yùn)行情況。設(shè)備巡檢是變電站運(yùn)維人員的一項(xiàng)重要工作，傳統(tǒng)以人工為主的現(xiàn)場變電設(shè)備檢修模式，不僅無法保證檢修數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(yùn)維人員的駐地運(yùn)維班，對變電站設(shè)備缺乏有效的監(jiān)視手段。

2變電站智能巡檢要求

①電網(wǎng)電氣設(shè)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(yùn)維人員無法及時達(dá)到現(xiàn)場，因此要求設(shè)備的可靠性必須要高;同時為了減少設(shè)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(fù)責(zé)設(shè)備安全可靠;②提高電氣設(shè)備的智能化水平，電氣設(shè)備智能化水平越高，其自動化水平和遠(yuǎn)程操作控制水平越高，進(jìn)而就可以降低運(yùn)維人員頻繁往返現(xiàn)場的次數(shù)，同時，也可以確保電氣設(shè)備體系的可操作性和可控性，進(jìn)而減少運(yùn)維人員的判斷和控制;③信息數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)囊?。變電站智能巡檢生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無人值守，但同時變電站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)需要實(shí)時搜集傳送給終端。終端對數(shù)據(jù)正確的分析，在很大程度上依賴于數(shù)據(jù)高效傳輸能力。同時從電力輸配運(yùn)行工作的方面來說，變電站還應(yīng)該做好各類數(shù)據(jù)的分類傳輸，以便提升智能變電站的各類重要數(shù)據(jù)信息傳送能力。

3智能巡檢應(yīng)用現(xiàn)狀

最近幾年，伴隨物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的相繼出現(xiàn)，智能化技術(shù)被引入巡檢領(lǐng)域，能夠取代人工完成大部分的巡檢工作，實(shí)現(xiàn)了巡檢的自動化和智能化，在一些遠(yuǎn)距離、高風(fēng)險(xiǎn)、大強(qiáng)度的工作環(huán)境中，替代人工從事重復(fù)性運(yùn)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(jī)器人，還包括定點(diǎn)攝像頭、滑軌攝像頭等，配合無線測溫裝置、各類數(shù)據(jù)在線監(jiān)測裝置、無線數(shù)據(jù)傳輸終端、RFID電子標(biāo)簽等，可以實(shí)現(xiàn)對于多種運(yùn)行參數(shù)信息的采集，并且對照云端存儲以及大數(shù)據(jù)，就狀態(tài)信息實(shí)施異常報(bào)警和趨勢預(yù)測，而工作人員也可以運(yùn)用作業(yè)終端APP和PC客戶端，隨時隨地對設(shè)施設(shè)備的安全狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時對存在的隱患和問題進(jìn)行處理，有效避免安全事故的發(fā)生。以物聯(lián)網(wǎng)為支撐，智能巡檢系統(tǒng)能夠使工作人員實(shí)現(xiàn)對于設(shè)施設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測和實(shí)時數(shù)據(jù)兌取，實(shí)現(xiàn)自動化管理，減少用工人數(shù)和運(yùn)行維護(hù)成本。

4變電站智能巡檢應(yīng)用解決措施

4.1檢測識別技術(shù)應(yīng)用

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

4.2紅外測溫與診斷技術(shù)應(yīng)用

紅外監(jiān)測與診斷技術(shù)是利用帶電設(shè)備的致熱效應(yīng)，采用專用設(shè)備獲取從設(shè)備表面發(fā)出的紅外輻射信息，進(jìn)而判斷設(shè)備狀況和缺陷性質(zhì)的一門綜合技術(shù)。紅外熱像儀利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)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(yīng)的紅外熱像圖，熱像儀對全部運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行掃描檢查，發(fā)現(xiàn)存在異常的溫度點(diǎn)，然后對溫度異常的部位進(jìn)行重點(diǎn)檢測，測出異常點(diǎn)的溫度。為了判斷設(shè)備是否故障，將異常點(diǎn)溫度與正常運(yùn)行時的溫度進(jìn)行比較，同時考慮周圍環(huán)境條件的影響，最后根據(jù)設(shè)備的相對溫差以及是否超出規(guī)定值，來確定設(shè)備故障與否。不但可以形成某一時刻的一些關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)備溫度曲線，也可以形成某一設(shè)備在一定歷史時間內(nèi)的時間-溫度曲線。

4.3遠(yuǎn)程專家支持

當(dāng)巡檢人員遇到相關(guān)技術(shù)問題時可申請遠(yuǎn)程專家支持，通過智能巡檢交互系統(tǒng)在終端查看當(dāng)前可聯(lián)系的遠(yuǎn)程專家，并發(fā)起遠(yuǎn)程支持請求，自動附加當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行信息、人員信息、終端信息及人員位置信息等。當(dāng)遠(yuǎn)程專家接收到現(xiàn)場巡檢人員的遠(yuǎn)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(shù)或業(yè)務(wù)支持請求，實(shí)時通信交互數(shù)據(jù)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(jìn)行技術(shù)支持。在主站上響應(yīng)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(jìn)行處理。

結(jié)語

總而言之，智能巡檢在電力領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用，能夠在一定程度上替代人工進(jìn)行煩瑣重復(fù)的巡檢工作，提高工作效率，降低人工成本的同時，將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息、視頻圖像信息有效整合，實(shí)現(xiàn)巡視工作及巡視結(jié)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(shù)的發(fā)展，智能巡檢系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能變得越發(fā)完善，取得了較為顯著的成果，不過在實(shí)際應(yīng)用中，依然存在有不少缺陷和問題，要求技術(shù)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(shí)有效的措施和方法來對問題進(jìn)行解決，提高巡檢工作的效率，以此來推動巡檢工作提質(zhì)增效。

參考文獻(xiàn)：

[l]葉愛民，劉明軍，周友武.變電站智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].江西電力，2018，（12）：9-12.

[2]楊洲，邵長坤，盛兆樂，等.基于VR技術(shù)的變電站遠(yuǎn)程可視化巡檢系統(tǒng)[J].山東電力技術(shù)，2019，46（255）：38-41.

[3]李亞會，何成寶，劉坤鵬.變電站巡檢系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].電氣技術(shù)，2018，19（9）：97-99.

[4]苗俊，尤志鵬，袁齊坤，等.智能巡檢機(jī)器人研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].設(shè)備管理與維修，2019（24）：99-100.

[5]任磊，章其星，李靜茹，等.智能變電站遠(yuǎn)方智能巡檢生產(chǎn)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019（23）：215.