变电站电气设备智能巡检系统

变电站电气设备智能巡检系统

1 问题的提出

由于目前变电站的巡视工作是由巡检人员携带纸质资料，或把资料信息记在脑海中，凭经验进行巡视，巡视过程中，依靠巡视人员的自觉性，巡视每一个区域，每一个设备。尽管巡视人员的专业素质很高，对设备的运行状况都比较了解，职业素质也很高，能自觉巡视到位。但随着电网规模的扩大，设备的增加，运行情况复杂，在巡视过程中出现查看信息不快捷，并可能出现漏检、错检的情况。

为了提高巡检的效率和质量，实现变电设备巡检电子化、信息化、规范化和智能化，最大限度减小漏检、错检，确保巡检人员从工作计划、执行、完工确认形成一个闭环，保证设施的安全和电力系统稳定，达到变电设备长期高效稳定运行，不妨探索性的将电子标签技术引入到输变电设备的运行巡检管理中。针对不同的变电设备及变量进行不同的电子标签编码，利用电子标签的规范管理及掌上式采集器的方便携带、数据存储量大、程序可编程的优点，开发出一套较为实用和完善的巡检电子标签数据采集管理系统，为输变电设备的巡检和数据管理提供强有力的技术支持。

2 系统设计

巡检电子标签数据采集管理系统是由掌上式采集器、运行巡检电子标签数据采集程序、运行数据管理电脑、运行巡检电子标签数据管理程序等组成的一个计算机管理的巡检作业管理系统。系统的设计，首先必须充分考虑所需要巡检的设备项目，以及巡检设备时的最优线路，然后根据确定下来的巡检线路和巡检项目，编排巡检项目的编码，并将编码粘贴到相关设备上，所有的编码都是唯一的。在进行巡检作业时，巡检人员按照预先设定的巡检项目，逐项进行。利用掌上式采集器对运行设备进行巡检作业时，用采集器扫描设备电子标签编码，然后输入运行数据，或通过选择菜单输入运行数据，数据采集时间自动生成，不能人为进行修改，避免了巡检作业人员的作弊。作业时，只有完成了当前项目的数据采集工作，才能进行下一项目的操作，以避免作业人员的工作遗漏。存储在采集器的数据，需要时可进行实时查询、编辑或删除。

在运行数据录入过程中，会进行数据有效性检查，如果数据非法或变量越限，会提示操作员确认输入或进行修改。利用基于RS-232的红外线通信方式或其他通讯方式，可简捷而迅速的将采集器内的巡检数据上传至电脑中。通过计算机平台可实现对运行数据的查询及打印，必要时可进行数据编辑，同时可实现对运行数据的统计、分析，能按要求生成所需的曲线，及时提供给管理者和决策者必要的信息。

巡检电子标签数据采集管理模式的具体的优点体现如下：通过编程，可实现数据非法提示、数据遗漏提示；数据录入准确、快捷；抄录数据可查询、删改，液晶显示一目了然；采集器与电脑相连，数据传递瞬间完成，准确无误；避免了巡视人员走过场的现象。

3 系统结构描述

3.1后台数据库采用国际先进的同步技术

如图1所示，采用Sybase公司Mobilink同步技术，按需获取数据，每次请求时去服务器获取，而不是由服务器按照特定规则定期生成数据包；有完善的出错回复机制和错误检测自动回复机制；支持多种中心数据库，如：oracle，sybase，sql server，其它同步技术只能与自己的数据库进行同步，再通过其它途径定期的与生产系统的数据库进行数据交互。

3.2 基于J2EE平台构建B/S结构的多层应用系统

J2EE架构是广电建设信息系统的标准，基于J2EE平台构建B/S结构有如下优点：B/S结构是一种跨平台的应用软件结构，支持TCP/IP协议的所有软硬件系统，做到了一次开发，随处可用；在B/S结构中，数据的查询、处理和表示都由服务器完成，在客户端只需运行客户自己的操作系统和通用的Web浏览器，和C/S 结构的应用系统相比，B/S结构的客户端变得非常“瘦”；B/S具有统一的浏览器客户端软件，不仅节省了客户端软件开发的投入，减少维护客户端软件的时间与精力和客户培训等工作，也方便了用户的使用。

3.3 巡视工作流程

巡视工作流程及设备巡视路线如图2、图3所示，在此不再作分析与阐述。

4 系统功能

巡检电子标签数据采集管理模式采用电子标签技术及光电通信技术，为各种变电设备巡检和数据管理提供了强有力的技术支持。在巡检过程中，运行人员只要用扫描仪录入设备编码和数据，回办公室后，直接将扫描仪接到计算机的串行端口，就能将此次的巡检数据输入到计算机，并能按要求生成所需的曲线，及时提供给管理者和决策者必要的信息。既减轻了劳动强度，又增加了实时性。概而言之，系统具有以下功能。

4.1 运行数据采集功能

在利用采集器对运行设备进行巡检作业时，可通过电子标签扫描设备编码输入运行数据，或通过选择菜单输入运行数据，数据采集时间自动生成。

4.2 运行数据实时查询、修改、删除功能

可实时查询采集器内的运行数据，必要时可进行修改或删除。

4.3 变量越限、数据非法提示功能

在运行数据录入过程中，会进行数据有效性检查，如果数据非法或变量越限，会提示操作员确认输入或进行修改。

4.4 数据上传功能

利用基于RS-232的红外线通信方式，简捷而迅速将

采集器内的运行数据上传至运行部电脑中。

4.5 数据共享功能

巡检数据处理平台在接收自采集器内的运行数据时，可与网络服务器连接，并将接收到的数据传输至服务器，实现网络资源共享。

4.6 数据查询打印功能

通过网络可实现对运行数据的查询及打印，必要时可进行编辑修改。

4.7 数据统计、分析功能

通过网络可实现对运行数据的统计、分析功能。

5 系统特点

巡检电子标签数据采集管理系统能够根据输变电系统的特点而设定，其特点表现在以下几个方面。

第一，电子标签扫描技术。该系统采用基于激光扫描的电子标签技术，首次将电子标签技术引入运行巡检中，实时生成采集时间，并可根据用户需要设定正确巡检项目及巡检顺序，有效跟踪巡检作业进度及防止遗漏。

第二，光电通信方式。采集器与计算机平台之间可采用基于红外线通信的RS-232通信方式或其他通信方式，简捷、迅速，为操作人员的管理和使用提供了工作的便利。

第三，先进的计算机平台。运行巡检电子标签数据采集程序集成于掌上式采集器内，运行环境可根据用户需要予以设定，开发平台为标准的Clipper；运行巡检电子标签数据管理平台运行环境可为Windows95/98/2000或NT，开发平台为VB。

第四，可靠性好。系统本身可靠，数据不易丢失，避免运行数据被多次重复抄录和输入而出现错误。

第五，智能性帮助。系统根据运行设备不同，给予不同提示，包括变量越限提示和数据非法提示，防止因误操作引起的数据输入错误，同时对于设备故障也可直接提示操作员，引起注意。

第六，统一的数据库结构。统一完整的运行数据库，数据库管理完善方便，数据存储不仅是计算机文件的形式和概念，而且是与运行设备状态参量观念一致的动态数据。标准统一的数据库保存形式为各种分析方法的运用提供了可能，为诊断研究和发展提供了可拓展性，有利于数据对第三方的开放。

第七，安全性。系统能够根据不同用户名，给出不同权限规定，可因此进行不同操作。比较可靠，可防止因非法操作引起的数据丢失或修改，并避免导致其它错误

第八，方便的操作和精美直观的界面现实。系统软件在图形界面下运行，各状态信息显示清晰，图形美观，操作方便。

第九，面向网络的系统设计及直观的采集界面显示。系统可方便地扩展为局域网络，实现资源和信息共享。运行数据采集软件集成于采集器内运行，可在采集器中进行查询、修改、删除，操作方便，一目了然。

6 结束语

巡检电子标签数据采集管理是一个全新的设备运行巡检管理概念，作为一种输变电设备管理的现代化管理模式，它摒弃了传统式的凭手工、纸和笔的巡检模式，把设备的巡检工作提高到了一个新的层次。从而极大提高了运行巡检质量和效率。最重要的是它规范了每一位工作人员的作业行为和标准，为各种输变电设备持续、可靠的运行提供了技术保障。

巡检电子标签数据采集管理模式的应用，满足了快速、高效、及时的运行巡检需要，由于该管理模式的适应性强，故也适用于所有实行无人值班、少人值守的变电站。珠海供电局在井岸中心站做试点，半年来