浅谈智能巡检在电力的应用

浅谈智能巡检在电力的应用

梁灿明

（广东电网有限责任公司东莞供电局橫沥供电分局广东东莞523460）

摘要：随着我国经济社会的不断发展，电力系统改革的不断深入和电网规模因需求量的增大而扩张，加强对电力系统的控制和管理工作尤为重要。在我国当下，主流的电力巡检方式中，大部分都是依靠人力来完成的，这些巡检方式不仅效率低下，而且容易引发失误。电力智能巡检系统能够实现对电力巡检工作的智能、高效、科学的管理。本文主要对电力智能巡检系统的设计与应用进行初步的探讨分析，仅供相关人士参考。

关键词：智能巡检系统；设计；应用

1我国电力配网巡检工作的现状以及存在的问题

对电力设施进行巡检工作，在很大程度上能够保证供电的安全性与稳定性，还能够在线路设备发生隐患的最短时间内进行有效地处理完善工作。但是在电力配网的实际巡检工作中，也存在不少问题：巡检工作人员缺乏责任意识。在巡检工作中，一些巡检工作人员往往图简便忽视了对一些设备与线路的巡检工作或者对一些关键环节的巡检不细心，这样就很难保证电力线路和设备是否处在安全正常运行的状态。巡检工作人员的综合素养较低。一些巡检人员并没有经过系统专业的培训，对检查的线路以及设备不能够很好的掌握和了解，因此在实际巡检工作中可能会出现舍本逐末和不知道设备检查要素的情况，这也给了解线路真实运行情况增加了难度。巡检工作复杂，人工效率不高。在当下，我国巡检工作是采用笔记记录的方式进行的，不仅仅需要花费较多的时间，而且在对资料进行整理分析的过程中，工作量繁复，容易造成资料缺失的情况，这样也就很难保证巡检工作的效率。

2GIS技术以及GIS配网电力智能巡检系统的设计原则

2.1GIS技术概述

GIS也就是地理信息系统的简称。它是通过计算机硬件以及软件系统的支持，对某个确定区域的地理分布数据实现从采集存储到分析描述的一个空间信息系统。一般而言，一个完整的地理信息系统项目的完成需要经过对问题的定义，获取相应的硬件及软件设备，采集数据并建立数据库，对数据的分析、揭示和展示这几个阶段。

随着地理信息系统技术的不断发展与完善，该系统在电力系统中的应用也越来越广泛。尤其在电力巡检工作中，GIS技术能够有效地利用好地图和数据等信息进行管理，高效的实现对电力系统的巡检工作。

近年来，国外的GIS技术发展较快，针对市场需求和实际应用开发出了MGE、GENAMP等相关软件。而我国的起步相对而言较晚，还需要对GIS软件进行进一步的开发和完善，来实现GIS与企业或者组织的系统的无缝集成，实现二者的兼容。

2.2GIS电力智能巡检系统结构的设计

GIS配网巡检系统的设计较为繁复，要在保证系统实用和安全的前提下还要保证能够处理好用户的需求，从而实现对电力系统的巡检工作。巡检系统由设备标识、移动巡检终端、巡检工作站、巡检数据库服务器、web服务器、通信网络以及其他相关系统接口组成的。

1设备标识

需要巡视的设备上面有特殊的标识，设备标识管理终端能够使用扫描工具实现对设备的标识进行扫描，从而实现对设备的识别、定位工作。

2移动巡检终端

移动巡检终端不仅仅便于携带，而且在现场工作的时候能够灵活的实现对设备数据的记录和设备的巡检工作。

3巡检工作站

巡检工作站是对巡检记录的数据进行分析、处理、维护和展示的地方，方便对巡检数据的处理，一定程度上能够减少数据资料的丢失。

4巡检数据库服务器

巡检数据库服务器通常安装在电网企业的数据信息处理中心，能够实现对巡检系统的设备、以及设备在运行中的数据信息的有效管理。数据库对巡检信息的管理是通过局域网与所有巡检工作站进行连接来实现的。

5通信网络

通信网络能够实现电网企业的局域网、服务器、巡检工作站、web浏览用户中的连通，是巡检工作站与巡检终端实现数据信息传递的桥梁。

3基于RFID技术智能电力巡检系统的总体架构

本系统在系统划分为五个部分即智能化电力设备巡检系统（包括PMS数据来源）、终端管控中心、省公司通讯服务网关、移动终端PDA和现场的RFID标签。

智能化电力设备巡检系统：集PMS系统的数据来源接口、电网设备数据管理、设备运行数据管理、终端管理、设备全寿命周期监控、终端实时数据交互、移动终端作业功能于一体的，对电网主要设备资产的寿命周期跟踪管理的一个应用系统；

PMS数据来源：即目前省电力公司省集中的安全生产管理系统，包括了配网设备资源数据和设备运行数据，为智能化电力设备巡检系统的应用提供基础数据；

省公司通讯服务网关：省电力公司对移动设备接入省电力网的统一对外接入安全网关，具备无线接收、发送、数据安全过滤等多重功能；

终端应用：终端应用主要包括终端的系统功能，数据采集/通讯类公用组件包括RFID射频信息采集，GPS采集，对设备现场巡检记录、缺陷统计、危险点记录、变更、信息查询功能的实现，以及通过GPRS/3G等通讯技术进行现场采集数据与服务端的实时通讯。

系统功能主框图如下：分为主站系统的信息录入，服务中心的管理接口和服务代理以及移动专业终端的设备资产管理功能。

系统应用分为高级应用和业务应用。高级应用主要是资产履历追踪，设备资产属性采集辅助分析，设备寿命曲线，预测分析，以及同类型同批次设备缺陷预测等。

系统的业务应用主要是设备与RFID标签的绑定，设备的出入库管理，投运管理，变更管理，身份识别，履历跟踪等。最后则是设备信息接口和基础信息的维护。

4基于NFC的电力智能巡检系统

NFC（NearFieldCommunication的缩写），即近距离无线通讯技术，它是一种短距离的高频无线通信技术。允许电子设备之间进行非接触式的点对点数据传输交换数据。NFC基于无线电频率认证（RFID）技术。要求物理接触或很靠近（小于10cm）的情况下工作，由此获得安全性。

NFC的工作原理是，读取器（具有NFC功能的设备）产生无线电频率（RF）的正弦波，将能量传递给标签，然后再从标签中读取数据。NFC启动后，可持续产生正弦波信号，如果有标签处在正弦波产生的磁场扰动范围内，产生的磁场扰动范围内，该标签将由磁场扰动获得能量，产生原正弦波反频率或改变频率属性的波，读取器探测到这种改变，将可以判断出附近有标签。RFID在很近的距离通信通常被称为近配对系统，近配对系统的范围通常是小于10cm，这意味着标签必须挨近读取器或安装在读取器上。近距离靠近的好处是，标签的电池场可以发出很大的能量，该能量足以支持标签通信，而不需要内置电源，近配对系统也利于高度保密的场合。

NFC智能巡检系统可以提高巡检工作的标准化、智能化、科学化。一方面提高巡检的工作效率，有效的避免漏检、漏巡等问题的发生，从而降低事故率，保证电力设备的安全稳定的运行，另一方面，通过智能巡检系统可以使巡检工作自动化，提高管理效率和巡检的效率以及准确性，减少在巡检过程中的各方面的损耗，确保巡检的工作质量。

巡检系统主要应用在电力无人值守变电站巡检、电力的变电和配网设备巡检、系统机房设备巡检、消防设施巡检等几种场景。巡检系统目前市场上主要有如下四种技术方案：

1巡更棒

采用巡更棒+巡更点的方式，保安人手一个巡更棒，记录保存在巡更棒里，定时导入记录到电脑。缺点是不能实时更新数据，并且由于需要另外购买巡更棒而增加了成本。

2手�C+GPS

采用手机定位功能，实现到点的巡更巡检功能。优点是可以直接使用手机而不用另外购买设备。缺点是GPS能定位到地点，针对大楼内部、变电站这种同一范围内很多设施的场所不适合使用。

3手机或者PDA+二维码

采用手机二维码方案，可以减少投资，缺点是二维码容易复制、损坏，而导致巡检管理的漏洞较多。

4专用PDA+RFID

本方案避免了手机+二维码的弊端，缺点是需要另外增加专用PDA的投资。

采用手机NFC的技术方案，可以完全避免以上方案的缺点。不但能够实时联网，NFC标签避免二维码容易损坏和可以复制的缺点，而且使用手机降低了另外购买设备的成本浪费。并且能够降低巡检人员的劳动强度，在一定程度上减少管理上带来的问题。

5结束语

智能巡检系统既实现了在巡检现场采集故障数据和运行参数的功能以及对线路、设备信息查询的功能，也使管理人员可以随时对巡检数据进行管理、分析、和检索，并能够及时、准确了解巡线员经过的巡视线路上设备的运行状况，从而及时发现、处理设备缺陷和存在的安全隐患。智能巡检让电力、能源巡检触手可及，提高了业务处理效率，降低了人为记录的差错率，提高了巡检工作效率和质量。

参考文献

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