基于數(shù)據(jù)的電網(wǎng)運(yùn)檢智慧決策平臺(tái)

胡海平，傅 進(jìn)，周 剛

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司，浙江 嘉興314000）

隨著工業(yè)視頻、巡檢機(jī)器人、無人機(jī)等高新設(shè)備在電網(wǎng)的投入應(yīng)用，使巡檢效率更高同時(shí)積累了大量實(shí)用的巡檢數(shù)據(jù)?；跀?shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間互聯(lián)互通，以大數(shù)據(jù)的思維，進(jìn)行快速、有效的分析，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智慧決策提供有力的數(shù)據(jù)支持，也為提升現(xiàn)有電網(wǎng)運(yùn)檢模式提供技術(shù)支撐。

1 現(xiàn)狀分析

新技術(shù)應(yīng)用為設(shè)備數(shù)據(jù)感知實(shí)時(shí)性、全面性提供硬件支持。傳統(tǒng)的電網(wǎng)設(shè)備巡檢主要依靠人工巡檢，主設(shè)備的關(guān)鍵狀態(tài)信息的獲取依賴人工巡視，難以實(shí)時(shí)掌控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。另外，記錄數(shù)據(jù)存在較多離散紙質(zhì)記錄，數(shù)據(jù)信息缺乏實(shí)時(shí)共享機(jī)制，不易于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。電網(wǎng)高新技術(shù)的應(yīng)用，為數(shù)據(jù)感知實(shí)時(shí)性、全面性提供了技術(shù)支持。

新科技應(yīng)用為人、車、物統(tǒng)籌優(yōu)化，提高效率，提供軟件支持。電網(wǎng)高新技術(shù)的應(yīng)用，一方面提升應(yīng)急響應(yīng)的及時(shí)性，有利于電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，另一方面避免“忙閑不均”，充分利用現(xiàn)有資源。

新技術(shù)的應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)設(shè)備全壽命周期評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐。電網(wǎng)高新技術(shù)的應(yīng)用，可以從設(shè)備的生產(chǎn)到退役，全過程電子數(shù)據(jù)跟蹤，實(shí)現(xiàn)全壽命周期評(píng)估。

新技術(shù)應(yīng)用為提升作業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)管提供技術(shù)支持。電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)分工復(fù)雜、作業(yè)人員眾多，通過電網(wǎng)高新技術(shù)的成熟應(yīng)用，通過“人員識(shí)別”等技術(shù)，全面掌握每個(gè)作業(yè)人員的安全情況，避免作業(yè)人員“超出作業(yè)范圍”“誤入帶電間隔”的安全隱患和人員“脫崗”“人證不匹配”等違章現(xiàn)象。

2 技術(shù)方案

經(jīng)過充分的調(diào)研和前期分析，在最大程度利用現(xiàn)有“大云物移智”等前沿技術(shù)裝備，構(gòu)建基于數(shù)字化的大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通電網(wǎng)運(yùn)檢智慧決策平臺(tái)。該平臺(tái)通過智能巡檢機(jī)器人、工業(yè)視頻、環(huán)境溫濕度、消防等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全面感知；該平臺(tái)通過作業(yè)管控平臺(tái)、GPS車輛定位、智慧倉儲(chǔ)等，提出基于“人、車、物”統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的最優(yōu)最快運(yùn)檢方案；該平臺(tái)將設(shè)備檢修試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確比對(duì)和趨勢(shì)分析，精確把握設(shè)備狀態(tài)；該平臺(tái)通過檢修作業(yè)管控、人臉識(shí)別、虛擬圍欄等技術(shù)，確保作業(yè)人員“人證一致”“不脫崗”“不誤入間隔”等，保證人身、設(shè)備安全。

感知層作為具體數(shù)據(jù)的采集層面，由工業(yè)視頻、車輛定位、在線監(jiān)測(cè)等各類廣泛應(yīng)用的傳感器組成，負(fù)責(zé)電網(wǎng)各類數(shù)據(jù)的采集。

網(wǎng)絡(luò)層作為具體數(shù)據(jù)的傳輸層面，通過無線網(wǎng)絡(luò)和專網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)通過規(guī)約轉(zhuǎn)化至統(tǒng)一的平臺(tái)，并通過安全芯片將數(shù)據(jù)加密，確保傳輸安全。

應(yīng)用層作為具體業(yè)務(wù)管控的執(zhí)行和決策層面，將感知層采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，給出告警信息以及具體的“人、車、物”的處理方案，供決策者參考。

3 模塊功能

3.1 數(shù)據(jù)采集模塊

該模塊通過人臉識(shí)別、紅外測(cè)溫、壓力感應(yīng)等智能傳感技術(shù)和巡檢機(jī)器人、輔控設(shè)施等輔助設(shè)備，實(shí)時(shí)采集、感知和識(shí)別電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)環(huán)境信息，為電網(wǎng)運(yùn)檢智慧決策平臺(tái)應(yīng)用提供海量數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)多元數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。

圖1 電網(wǎng)運(yùn)檢智慧決策平臺(tái)共功能模塊

以智慧消防為例，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層4層結(jié)構(gòu)，安全防護(hù)貫穿各層次。感知層是系統(tǒng)4層的最底層，也是向上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。其主要的功能為負(fù)責(zé)信息采集和信號(hào)處理，通過感知識(shí)別技術(shù)，讓物與物通過網(wǎng)絡(luò)連接，本方案采用NB-IoT無線組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)感知設(shè)備采集數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳，能夠較好地傳輸相關(guān)感知層采集的壓力數(shù)據(jù)。

該模塊能全面實(shí)時(shí)感知設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)識(shí)別異常，有助于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷或隱患，為運(yùn)檢人員處置搶占先機(jī)。

3.2 通信模塊

該模塊通過規(guī)約轉(zhuǎn)化裝置，將不同數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。通過電網(wǎng)運(yùn)檢智慧決策平臺(tái)，將人員、物品、車輛實(shí)時(shí)感知、互聯(lián)，在日常檢修和應(yīng)急處置時(shí)智慧協(xié)調(diào)作業(yè)人員、車輛、備品備件等資源，提供最優(yōu)技術(shù)決策方案，匹配最優(yōu)檢修策略，提升電網(wǎng)設(shè)備智能化管控能力，提升工作效率。

該模塊合理優(yōu)化調(diào)配人、車、物等資源，提高快速響應(yīng)能力，有助于運(yùn)檢人員及時(shí)高效處理缺陷，有效避免各類異常與事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，快速消缺。

3.3 數(shù)據(jù)庫模塊

通過建立設(shè)備巡視檢修試驗(yàn)數(shù)據(jù)云平臺(tái)，形成設(shè)備歷史數(shù)據(jù)庫、故障信息庫等數(shù)據(jù)庫，解決信息孤島問題，此外，通過多渠道收集各類設(shè)備歷史故障信息和相關(guān)處理方案，形成算法庫、缺陷庫和策略庫，為設(shè)備檢修提供精準(zhǔn)策略支撐。該模塊通過數(shù)據(jù)庫掌握設(shè)備全壽命周期內(nèi)狀態(tài)數(shù)據(jù)，提高檢修質(zhì)量，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析，杜絕設(shè)備隱患運(yùn)行，提升設(shè)備本質(zhì)安全。

3.4 智能檢修模塊

該模塊通過運(yùn)用人臉識(shí)別、安全帽識(shí)別、虛擬圍欄技術(shù)，對(duì)參人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)高精準(zhǔn)識(shí)別比對(duì)，確保人員到崗到位，并在安全作業(yè)范圍內(nèi)有序作業(yè)，確保人身安全。

通過建立基于“一崗多能”的設(shè)備主人制，充分挖掘員工潛力，初步培養(yǎng)一支能夠勝任“運(yùn)檢合一”智慧運(yùn)檢工作要求的員工隊(duì)伍，并在各項(xiàng)智能檢測(cè)技術(shù)的高效支撐下，電網(wǎng)運(yùn)檢人才的“智慧”參與下，支撐平臺(tái)所生成的最優(yōu)決策。

4 效益分析

節(jié)約成本。建立基于電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，最大程度替代人工日常巡視與數(shù)據(jù)抄錄，減少運(yùn)檢人員巡視次數(shù)，節(jié)約人力和車輛成本。

提升效率。通過人員、車輛、物品的高效使用，減少資源閑置，節(jié)約成本。

縮短時(shí)間。試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳與比對(duì)以及專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)，減少人工作業(yè)時(shí)間，節(jié)省人員成本。提高供電可靠性，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。