水电站智能巡检系统研究与设计

水电站智能巡检系统研究与设计

摘要：设备巡检是水电站运行的重要日常工作，随着科学经济的进步，设备巡

检逐渐向智能化方向发展。与传统的电子巡更系统相比，智能巡检系统效率高，

巡检数据齐全，能够实现设备的可控与在控。本文主要分析了智能巡检系统如何

运用到水电站中，促进水电站的长足发展。

关键词：水电站；智能巡检；研究

水电站是我国电力的重要来源基地，随着社会经济迅猛发展，人们对电能的

需求量越来越大。因此，做好水电站管理工作，实施智能化的巡检方式，做好巡

检系统的研究和设计就显得尤为重要和紧迫了。设备巡检是一项复杂的系统性工程，涉及到多个部门、多个工作人员协调才能完成。引入智能化巡检系统，有利

于节约人力成本，及时处理水电站运行中设备发生的故障，对确保水电站稳定、

长久运行有着不可小觑的现实意义。笔者结合实际经验，分析了智能巡检系统的

结构和功能，对水电站智能巡检系统的研究和设计提出了几点思考。

1智能巡检系统结构和功能

按照国家电网公司水电站设备管理规范的要求，运行人员巡视设备的环节繁多，发现缺陷后要记录、登记、上报，管理和调度人员由此安排停电、检修，检

修人员实施检修工作，检修试验结果要反馈等。整个过程虽然涉及多个部门、多

个相关人员，但工作流程按照规定的顺序运转。因此，智能巡检系统对设备巡视、检修的整个工作过程以流程实现顺序控制，以运行巡视、设备检修为工作节点，

以报表输出为工作目标，按照数据流动线路，在充分体现各项工作标准基础上实

现智能化、规范化，达到最佳工作状态。

系统的工作流程控制符合电力系统工作特点和工作数据全过程控制的要求，

针对巡视、检修等工作过程进行序化、细化和标准化控制，保证整个作业过程处

于可控、在控状态，减少人为错误。

智能巡检系统结构分为手持式巡检器和巡检管理软件两部分。手持式巡检器

配备基于Windows CE操作系统的“Inspection Navigator”领航软件，大屏幕液晶显示，良好的人机交互界面，配备高性能激光扫描头，通过条码扫描自动识别巡检

设备；通过USB口与巡检数据管理站连接，下载巡检计划，设备信息，或上传巡

检数据等；设计自动提示功能，按照巡检计划、规范和标准提醒巡检时间、巡检

项目，错漏项目。

巡检管理软件基于SQL Server数据库管理，根据日常工作制定巡检计划，或

与生产管理系统连接，下载巡检任务。巡检管理软件根据巡检任务，制定巡检内容、时间、安排，形成巡检计划，将巡检计划，巡检设备信息，相关设备巡检规

范及帮助系统下载到手持式巡检器，指导工作人员按规范进行巡检作业。巡检结

果上传到巡检管理软件，进入数据库，用于查询、图示、统计、分析，形成报表

或设备运行情况。

2智能巡检系统对水电站的工作意义

2.1能够更加详细的进行常规巡检工作。能够更加详细的进行常规巡检和保存记录。智能巡检机器人能够根据水电站内的具体需求，在巡检时间、内容、路径

上进行合理配置，对电气设备进行周期性的全面巡检，对主要电气设备拍摄照片。实现对巡检全过程的自动管理，同时能够将巡检记录及照片远传后台进行保存，

将常规巡检工作做得更加详细完善。

2.2能够进行特殊巡检工作。智能巡检系统执行特殊巡检任务能够真正实现对

水电站的全天候检测，并且能够有效的降低恶劣条件对工作人员的威胁。智能巡

检工作能够在常规巡检的基础上，依据水电站运行的需求，在高海拔、高寒等地

理条件下，或者在大风、炎热、雷雨、冰雪、大雾等恶劣天气条件下，当工作人

员不能进行巡检时，由智能巡检机器人对具体电气设备制定巡检路线进行特殊巡检，实现了智能代替人工巡检，并且真正实现对水电站的全天候检测。

2.3能够进行智能分析。智能巡检系统中采用了模式识别技术，能够对设备外观进行异常检测，进行表计读取，对开关及刀闸分合状态进行识别，对设备噪声

进行采集和分析。对温度数据调查结果采取温升分析法、同类或三相设备温升对

比法、或者是历史数据分析法，进行智能分析，对设备缺陷进行诊断，从而实现

设备故障判别功能并自动报警，与此同时实现了水电站全寿命周期管理和故障信

息综合分析决策提供必要的数据和技术支撑。

2.4能够进行网络系统接口。在进行一键式顺控操作时，智能巡检机器人能够采用模式识别技术，对断路器、隔离开关的位置进行自动识别，实现被控设备控

前及控后位置的自动校核。同时提供与站内信息一体化平台、监控系统、MIS、

安防和远方监控中心等系统接口，从而实现系统的联动功能，再智能化的基础上，加强了水电站的同一性与整体性。

3解决方案

操巡队巡视工作量较大，一个人负责多种设备的巡视任务，要求了解这些设

备的运行状态、历史巡检记录、规范作业标准、缺陷上报流程等。为了将复杂的

工作过程转化为简单操作任务，水电站智能巡检系统在设计上满足功能需求，如

下文所示。

3.1业务分类。巡检业务主要包括水电站设备日常巡视、设备台帐、春（秋）查管理、设备检修、预防性试验、设备评定级、缺陷管理、技改项目等。针对不

同业务，智能巡检系统提供巡视规范，设备台帐报告，设备管理项目提示，设备

检修流程，试验内容、步骤和报告，设备评定级标准，缺陷管理程序及技改项目

信息记录等。

3.2任务提示。每项任务都需要通过审批、核查、汇报、报表等关联性任务。智能巡检系统在工作或业务数据、程序流动到各个环节点时，自动生成任务提示，以任务提示条形式显示在巡检管理系统软件界面上，多项任务形成列表，选择即

可进入该工作点，提示任务后续的工作流程。审批、汇报任务可上传生产管理系统，等待任务的结果，也可自动生成报表，形成纸质或电子文档资料上报。

3.3历史记录。历次巡检数据通过手持器采集后，进入巡检管理软件的数据库中，再次工作时，历史数据随任务一同下传至手持器。同时，为减轻输入的工作量，上次操作的输入历史数据作为选项显示在本次巡检流程的每一步上，工作人

员完成任务时，通常只需在手持器上点选即可完成整个工作。

3.4数据交换。巡检管理软件向下要完成与手持器的数据交换，手持器在巡检工作任务过程中起指导、提示、完成情况记录、数据采集及帮助等作用。巡检任

务下达后，任务的规范操作流程、安全注意事项提示、完成情况登记表、数据采

集的储存及巡检设备相关的帮助信息应一同下传到手持器上。在巡检任务完成后，更新的数据应及时上传到巡检管理软件，储存或更新到数据库中。巡检管理软件

向上要完成与生产管理系统的数据交换，接受生产管理系统下发的巡检任务或审

批意见，以便形成巡检计划，制定巡检任务。任务完成后形成报表上传到生产管

理系统。

3.5分析统计。日常巡检工作或各项任务完成的数据进入到巡检管理软件数据