数字化巡检管理技术及其在电力系统中的应用

数字化巡检管理技术及其在电力系统中的应用

钟永龙 吴慧娟

国网张掖供电公司 甘肃省张掖市 734000

摘要：线路及设备的定期或不定期巡视检查是确保电网安全稳定运行的基础工作。本文综合比较了多种巡逻技术，分析和探讨了数字化巡逻产品在电力系统中的应用。

关键词：数字化巡逻；管理技术

随着监控队工作量的日益增加，监视技术日益更新，监视设备增加，电力维护成为监控队维护的重点，电力线路维护是电力系统维护的首要任务。监控队受电磁环境、传播、多路径传输等多方面影响，大部分建在远离城市的偏远地区，电力线路通过或淹没架空，进入监控队。因此，这些电力线路不仅要承受正常的机械负荷和电力负荷的内部压力，还要承受污染、闪电、强风、滑坡、沉没、鸟害等外部入侵，这些因素会促进线路各组成部分的老化，如果不及时发现和清除，可能会发展成各种故障，对电力系统的安全和稳定构成严重威胁。目前，各监控队对电力线巡逻采用原始手动巡视、手动记录工作方式。这种方式存在着人为因素多、管理费用高、无法监督巡逻人员工作状态等明显缺陷。针对现有线路巡逻中普遍存在的问题，结合目前国内各大企业使用的电力线路巡逻管理的具体情况，经过缜密的调查、分析和论证，监控队引进了一套电力线路自动检查管理。线路自动巡逻管理可以有效保障输配系统结构线路和设备安全，通过检查检查掌握线路状况和周边环境的变化，发现危害设备缺陷和线路安全的隐患，及时消除缺陷，防止事故发生，或将误差限制在最低范围，确保输配线路安全和电力系统稳定。

线路和设备的定期或不定期巡视检查是确保电网安全稳定运行的基础工作。但是。由于日常巡逻是经常性的工作，部分工作人员容易造成无聊，经常出现不正常的现象，为了改造传统的巡逻工作模式，克服设备安全操作过程中的“死角”和人员行为不规范等，部分供电企业引进条形码、信息螺栓、信息按钮等数字技术手段，确保巡逻制度的实施。本文综合各种巡逻技术，分析和探讨了数字巡逻产品在电力系统中的应用。

1电力巡检的重要性

在21世纪的今天，电力在人类社会中发挥的作用越来越大，生产和研究不仅离不开电力，城乡广大人民群众的基本生活也离不开电力。如果没有电，人的生活变得一团糟，大部分日常生活中常见的活动将变得非常困难，当电力供应出现问题时，城市供水系统也将崩溃，这将导致几乎一个城市完全无法生存。因此，保障电力供应安全成为保障国家战略能源安全的重要组成部分。电力设备长期暴露在自然中，不仅能承受正常的机械负荷和电力负荷的作用，还能承受污染、闪电、强风、洪水、山崩、沉没、地震、新年等外力侵害。由于各种因素，线路的各组成部分可能会老化、疲劳、氧化和腐蚀，如果不及时发现和清除，可能会发展成各种故障，对电力系统的安全和稳定造成威胁。

因此，为了防止突发的设备故障和事故，平时需要对重要的变电站和线路进行定期、不定期的常规巡逻。因此，及时发现事故隐患，防患于未然，将事故消灭于萌芽状态。从根本上提高电网运行可靠性，保障正常能源供应。

1目前电力线检查管理缺陷

电力线路长期暴露，经常遭受强风、洪水、地震等各种灾害，要承受正常的机械负荷和电力负荷内部压力。各种因素重叠会加速电力线的疲劳和老化，线路故障的危险如果不及时处理，可能会发展成线路故障或线路事故。为了确保电力线路和电力系统的安全性和稳定性，必须做好电路维护，以便在运行中始终保持良好状态。电力线路巡逻管理是保障输电线路设备和安全的基础工作，通过巡视检查，了解和掌握线路运行情况和周围环境，及时发现线路和设备上存在的各种安全风险，开发维修内容，将故障控制在最低限度内，最终确保整个电力系统的稳定性由于影响电力线路运行的因素很多，应开发智能线路巡视系统，减少员工负担，为管理者提供有价值的依据，使电力系统平稳运行。目前电力行业轨道巡逻方式有人工巡逻方式和半自动方式两种。其中后一种方式成本高，管理困难，没有得到普及和应用。传统线路巡逻，主要依靠巡逻人员检查线路，不能及时掌握线路运行和周围环境情况，其缺陷主要是管理上的漏洞、线路巡逻工作量大、输入巡逻数据、抄写员等容易出错。第二，数据无法有效利用，评估和信息决策时重要的信息可能会被大量复杂的数据淹没。

2数字化巡检技术的简介

2.1自动识别的巡检技术

自动识别是指机器自动识别记录文字、图像、条形码等数据的手段，并将其转换为数据的技术，如条形码、信息按钮、射频卡、磁卡、指纹等。其中，条形码技术试图应用于电力设备巡逻管理，但条形码读取对条形码质量要求较高，电力巡逻现场大部分在野外，纸张或塑料制成的条形码容易受到天气环境的影响，导致读取不准确或读取失败的现象，因此，条形码技术无法大规模普及和应用。基于自动识别技术的产品主要由两部分组成：信息载体(或电子标签)和手持设备(或阅读器)。根据自动识别产品的技术特点，可分为接触和非接触两类。代表性产品是信息按钮和射频卡，在巡逻领域使用最广泛。

(1)接触技术-信息按钮技术始于20世纪90年代，信息载体大小与按钮电池相同，内部有数据识别信息固化的小芯片。每个信息按钮的电子标签在世界上是唯一的。如果“信息”按钮适用于巡逻系统，则可以在指定的巡逻地点设置不同号码的“信息”按钮，并在工作人员巡逻时用随身携带的读取器轻轻触摸“信息”按钮，用读取器记录该“信息”按钮的数字ID和检查时间。阅读器可以保存数千条信息。阅读器内的数据可以通过通信接口传输到计算机进行分析处理。信息按钮是高级不锈钢包装材料，密封性好，酸碱腐蚀性和抗震性强，可以在各种自然环境下工作，如果没有人损坏，寿命通常在10年以上。

(2)非接触技术-无线网卡是无线传输数据的集成电路卡。读取器以非接触方式读取和识别存储在卡上的电子数据，以实现自动识别目的。射频卡读写时处于非接触操作状态，可防止接触不良导致的读写错误等，并防止灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响。射频识别技术可以根据使用的频率分为低频和高频。根据电子标签是否配有电池，可以分为主动和被动两类。也就是说，将存储在电子标签中的信息注入的方法可以分为三类：集成电路固化、现场有线重写和现场无线重写。

在一般的巡逻系统中，一般使用低频、手动、硬化型无线网卡，安装在塔或建筑物内部(钻小孔后用水泥或沥青密封)，或使用10年以上。但是，使用射频设备时，周围不能有强电磁干扰。否则会出现杂乱现象，射频卡工作时发出的电磁波会干扰电力二次设备，影响设备的正常运行。

这两种类型的产品安装比较复杂，工作量大。在野外使用容易造成人为损伤，因此不容易进行有效的监视和管理。

2.2全球定位系统的检查技术

全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始开发的，具有海、陆、空全方位的实时三维导航和定位功能。GPS卫星发送的导航位置信号是可供无数用户共享的信息资源。只要在陆地、海洋和空中的广大月份有接收、跟踪、转换和测量GPS信号的接收设备，就可以随时解释GPS卫星发送的导航信息。可以实时计算用户点的三维位置、三维速度和时间信息。如果将GPS应用于巡逻系统，则必须为每个巡逻人员配置手持CPS接收设备。巡逻人员到达巡逻地点后，根据使用要求，只能将手持设备、巡逻人员所在的地理位置、当前时间信息、线路和设备的故障状态记录在手持设备的大容量内存中。目前手持设备分为微处理器核心、集成GPS信号模块、自身硬件和软件开发两种类型。该产品价格相对较低，运营比较复杂，功能扩展有限。另一个是通过标准通信接口将完整的GPS接收器和手持PDA结合在一起。不要再开发新的硬件，只需在手持操作系统上开发特定的软件功能即可。这样不仅可以提高手持设备的通用性，还可以充分利用手持计算机强大的信息处理能力。使用手持设备的手持设备目前价格比较高，在恶劣的条件下，手持设备可能无法正常工作。

以GPS巡逻技术为基础的优点是，不需要在巡逻场所设置信息载体，可以完全避免人为破坏信息载体的可能性。但是民用GPS系统的定位精度有一些误差，开发人员需要对软件进行一定的检查工作。

3电力巡检管理系统及技术特点

将上述数字巡逻技术与其产品进行比较后，配备后台管理计算机和巡逻管理软件，即可构成完整的数字巡逻管理系统。手持设备和管理员可以通过本地串行通信交换数据，也可以通过远程通信网络(例如，通过公用电话网和调制解调器设备)交换数据。巡逻管理软件主要包括系统维护、计划管理、数据通信、数据分析、综合查询、报表打印等模块，可以完成检查数据的存储、查询、分析、汇总和报表输出。实现从发现缺陷到处理缺陷的全过程监督，减少因人为因素造成的漏检或误检问题，逐步实现线路及设备巡逻管理无纸事务，使管理层能够有效监督巡逻人员的工作状况。

4结论

综上所述，基于自动识别技术的数字巡逻管理系统适合站内或小区域的设备检查，适合基于全球定位进行大范围的架空线路和室外设备检查。这两项检查工作可以通过一套软件系统实现对电力企业巡逻的全方位综合管理。数字巡逻管理系统的应用，能够满足快速、高效、及时的线路检查工作的需要，最大限度地提高电力系统的效率和低故障率的安全稳定运行。

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