物联网和移动互联网技术在电力巡检工作中的应用研究

2015-06-19 11:12:33 软件导刊　点击量：评论 (0)

摘要：通过引入移动互联网和物联网技术，使用RFID和Pad+Server搭建软件架构，建立标准化巡检流程，定义统一的设备缺陷库，从而实现变电站巡检的标准化、智能化和信息化，最大限度破解设备漏检、错检、判断不准确

摘要：通过引入移动互联网和物联网技术，使用RFID和Pad+Server搭建软件架构，建立标准化巡检流程，定义统一的设备缺陷库，从而实现变电站巡检的标准化、智能化和信息化，最大限度破解设备漏检、错检、判断不准确、信息传递不及时等巡检难题，确保电力设备安全、高效、稳定运行。

关键词：移动互联网；物联网；RFID；变电站巡检；智能电网

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号文章编号：1672-7800（2013）012-0140-03

基金项目：四川省教育厅自然科学重点项目（12ZA177）

作者简介：谯石（1969-），男，硕士，西华师范大学计算机学院副教授，研究方向为计算机网络、计算机应用技术。

0引言

变电站电力设备巡检工作是保证电力设备安全、提高电力设备可靠率、确保电力设备最小故障率的一项基础工作。目前，国内普遍采用的是人工巡视、手工纸介质记录的工作方式，这种方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作、巡检数据信息化程度低等缺陷。高可靠性的设备是变电站正常工作的基础，综合分析、自动协同控制是智能变电站的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修状态化是智能电网未来的发展趋势，运维高效化是最终目标。智能变电站作为智能电网的重要组成部分，迫切需要通过可靠的信息化手段解决当前工作中存在的问题。

智能标准化巡视系统是基于移动互联网技术的又一次创新性科技转化实践，智能标准化巡视系统针对巡检工作实际需要及特点，具有路线安排与审阅、内容智能检索、数据记录、缺陷和设备状态变化数据汇总报告等功能，能有效地了解、检查巡检工作状态，及时发现电力设备的缺陷及变化情况，提升电力设备运行安全性、降低生产运营成本、提高工作效率，具有低成本、轻便易操作等显著优点，可以有效降低人为因素带来的漏检或错检等问题。该系统使电力设备检修部门在巡检工作中首次实现了无纸化数据采集，同时使管理部门能有效监督巡检人员的工作情况，实现巡检工作标准化、信息化、智能化，从而最大程度地提高工作效率，保证了电力设备的低故障率及安全运行。

1研究思路及方法

1.1总体思路

以移动互联网和物联网技术为基础，建立标准化巡检流程，定义统一的缺陷库，搭建标准化的智能变电站巡检系统。

物联网技术：使用高频RFID绑定设备，同时也关联了巡检流程和设备缺陷库。射频识别技术RFID（Radio Frequency Identification）是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，与传统的条形码相比具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点[1]。

移动互联网技术：使用平板电脑作为巡检人员的巡检手持终端，构建Pad-Server的软件架构。服务器端的软件程序主要用于管理系统用户、变电站设备、巡检标准等基础信息。平板电脑端从服务器下载最新的巡检标准后，巡检人员将平板电脑携带到变电站，通过RFID准确识别设备，根据相应的巡检标准开展巡检工作，巡检人员将发现的设备缺陷记录在平板电脑中，巡检结束后将巡检结果同步到服务器，系统自动在服务器端进行汇总统计并生成Word版本的巡检报告和图形分析报告。

标准化巡检流程：根据《220kV变电站设备巡视标准化作业指导书（范本）》的要求，所有巡检工作应严格按规定的巡视检查路线和巡视内容进行巡视，以此指导书为基础，通过梳理归纳，建立变电站标准化巡检流程14000余条（以乐山市电业局桥沟220千伏变电站为例），并固化到系统中。

统一的缺陷库：虽然国家电网公司在2011年颁布了《输变电一次设备缺陷分类标准（试行）》，涉及的缺陷标准约6000条，但二次设备、通讯设备的缺陷标准均没有颁布。引入了标准化的管理理念后，针对每个厂家，每种型号的设备均编制了相应的巡检标准，将繁多的技术标准整理后固化进巡检系统，保证所有使用此系统的人员在同一标准下进行工作，从而解决了巡检标准针对性不强、标准不全和不统一的问题。以乐山市电业局桥沟220千伏变电站为例，定义缺陷47 000余条。

1.2系统流程

①平板电脑与服务器连接，从服务器下载设备库、巡检标准库和缺陷库；

②平板电脑通过RFID电子标签识别设备，根据识别的设备有针对性地检索相应的巡检标准，巡检人员按照巡检标准进行巡检；

③巡检人员发现缺陷后记录设备缺陷，同时向管理人员手机客户端发送缺陷信息；

④巡检结束后将平板电脑上的缺陷数据上传到服务器；

⑤在服务器端对缺陷进行汇总管理和统计分析；

⑥待缺陷被消除后，将缺陷消除的情况记录在平板电脑中；

⑦将平板电脑中的消缺信息上传至服务器实现缺陷闭环管理。

2解决方案

2.1软件模型

（1）巡检周期：管理人员在后台服务器端设定巡检周期，将周期发布至平板电脑后，平板电脑根据巡检周期自动推算每一次巡检作业时间并提醒巡检人员。

（2）巡检标准：针对每个变电站每个设备的每个部件进行编写，由专业人员编写完成，完全符合巡检作业现场的实际需求。