基于移动热点手持式电力数据采集分析装置的设计与实现

基于移动热点手持式电力数据采集分析装置的设计与实现

肖克伟,张江山,何昱蓉

云南电网有限责任公司文山供电局 云南 663000

摘要：在当前大多变电设备铭牌、表计安装位置高，且受天气影响铭牌、表计老化严重，数据模糊不清，尤其设备带电状态下运行人员每周开展的帐实一致性核查整改工作不方便，数据准确率有误差，作业人员工作效率低，且存在高坠、触电风险；设备瓷瓶裂纹等不易观察的缺陷设备运行时跟踪手段单一，不直观，无有效手段进行拍照留存，缺乏智能化数字化管理，设备个别隐蔽部分验收时不便观察，不容易发现，可能造成设备带病运行，影响设备安全运行。同时，考虑到变电站的数据搜集过程中，一些地方较为险阻，因此还提出了一种手持式能够自由伸缩的电力数据采集装置。

关键词：手持式电力数据采集装置；

引言：

在当前，随移动热点等新技术的层出不穷，变电站原有的技术、管理的模式都受到了非常大的影响。对于变电站而言，需要做的应当是积极拥抱新技术，加快技术的革新，优化管理的模式。在信息通信新技术的应用当中，通过移动热点技术能够搭建现场的作业智能化体系，实现现场数据的实时同步，一键上传到终端上，更加规范化地指导现场的作业开展，提高整体的作业效率。

但是，在当前大多变电设备铭牌、表计安装位置高，且受天气影响铭牌、表计老化严重，数据模糊不清，尤其设备带电状态下运行人员每周开展的帐实一致性核查整改工作不方便，数据准确率有误差，作业人员工作效率低，且存在高坠、触电风险；设备瓷瓶裂纹等不易观察的缺陷设备运行时跟踪手段单一，不直观，无有效手段进行拍照留存，缺乏智能化数字化管理，设备个别隐蔽部分验收时不便观察，不容易发现，可能造成设备带病运行，影响设备安全运行。

变电站运维检修的工作开展中，对于带电检测数据等相关的设备状态数据的搜集方式，仍然是以人工录入的方式为主。采用这种方式不仅要消耗较大的人力，且工作的效率也会因此而降低。对此，在新形势的背景下，应当加大力度运用移动热点互联等信息通信的新技术，构建新的变电设备智能化现场作业体系。通过所研制的手持式一体化电力数据采集分析装置，也就是搭建现场作业的平台，可以更好地规范各项数据，有效实现数据的实时上传与共享，提高了在作业现场当中的数据分析的能力，可以为现场作业、数据高级应用提供更多必要的支撑。除此以外，在数据搜集的过程中，许多的作业人员在采集数据时都需要进行登高作业，但是一些变电站使用年限较长，其数据搜集存在一定难度，如变电站的表计铭牌较为模糊，人工读取数据难度较大，且登高作业本身存在一定的安全风险。故本次还提出了一种设计，通过手持式伸缩杆和360°的摄像头设计，以此帮助作业人员能够在地面完成相关的数据采集工作。

一、变电站手持式设备数据智能采集一体化管控平台设计构思

（一）变电站手持式设备数据智能采集一体化管控平台

变电站手持式设备数据智能采集一体化管控平台的作用在于能够同步好现场侧、中心侧的数据，有效实现数据的同步。在现场侧中，一体化管控平台和电子检测设备基于无线移动热点的基础上进行有效的连接。工作人员在开展运检工作的过程当中，如带电检测、预防性试验等，都可以在获取到数据之后迅速的上传到管控平台当中，展开初步的分析以及存储相关的数据。在经过的手持式设备数据智能采集装置的信息归一化处理后，及时的把数据上传到中心侧当中

同样的，电网公司的中心策划数据和相关的资源也能够通过手持式设备数据智能采集装置和现场侧的运维活动互通。比如在中心侧测量中，可以通过相关的高级应用对现场侧所上传上来数据进行分析和匹配，能够在分析之后直接把相关的结果通知到现场侧当中，指导现场的运维活动开展。因此，在现场侧当中运维人员在遇到相关技术问题的时候，可以及时的通过手持式设备数据智能采集装置开展相应的实训会议，通过视频会议与变电站进行联系，组织临时的会议，获得公司中心侧的专家指导，有效解决现场侧当中所遇到的困难。

（二）使用手持式设备数据智能采集装置的运维工作流程

在进行运检工作的过程当中，需要确保运检的现场人员设备与中心侧的平台处于实时连接的状态。一方面，现场试验的数据能够及时的上传到平台当中，共享到中心侧；另外一方面，中心侧的相关决策也能够通过平台及时的下达实现资源的共享，从而更好的在互动当中完成相关的工作，具体的示意图如下：

工作人员在变电站工作测量中，相关的管理员可以通过中心侧的平台设置以及发布相关的运维任务，在运维任务当中可以要求现场侧的运维人员针对哪些变电站进行巡视，以及要搜集哪些具体的数据等。

在现场侧运维人员需要布置以及整理好相关的智能硬件盒子与电力的检测设备，在智能硬件盒子当中需要搭建专门的无线网络，以此来更好地和各种电力检测设备搭建自动的无线网络连接。运维人员在使用电力检测设备的时候，收集到的所有数据将会自动地存储在硬件盒子当中，在数据搜集完成后运维人员只需要点击相应的平板电脑界面，能够自动生成测报告以及一键上传相关数据。

二、手持式电力数据采集装置设计

（一）采集装置设计

当前大多变电设备铭牌、表计安装位置高，且受天气影响铭牌、表计老化严重，数据模糊不清，尤其设备带电状态下运行人员每周开展的帐实一致性核查整改工作不方便，数据准确率有误差，作业人员工作效率低，且存在高坠、触电风险。尤其是在最近几年，随着人们对于电力的需求不断增加，许多的变电站的设计变得愈发复杂，相应也加大了作业人员的数据采集难度。采用传统的数据采集方式，作业人员有可能需要完成相应的登高作业，埋下了一定的安全隐患，不利于作业的安全开展。其次，设备瓷瓶裂纹等不易观察的缺陷设备运行时跟踪手段单一，不直观，无有效手段进行拍照留存，缺乏智能化数字化管理。在传统的数据采集的方式中，并没有结合现代技术进行优化，缺少了智能化地管理，采集数据低效。最后，在数据采集的作业开展过程中，设备个别隐蔽部分验收时不便观察，不容易发现，可能造成设备带病运行，影响设备安全运行。

对此，在设计手持式变电设备数据采集装置，除了要考虑到设计专门的智能运检盒子以外。主要釆取以下措施进行改进：以高压绝缘操作杆为基础，在绝缘操作杆头用机械钻孔在其内部嵌入可视针孔高清无线传输摄像头。绝缘操作杆头内嵌入的高清摄像头采集的图像信息釆用无线传输模块传输，传输范围为20米，在移动终端上可以对采集的标识牌信息进行拍照或者录像的方式进行保存，实现带电查看设备铭牌和设备状态的可视功能，提升缺陷跟踪和设备验收质量。

（二）预期效果

本次所设计的手持式电力数据采集装置中，共有两部分组成，一部分是智能运检盒子，一部分是数据采集装置。在数据采集装置的设计中，考虑到变电站的环境影响问题。故设计了专门的高压绝缘操作杆来进行。采用这种操作杆的预期效果为：1、能够有效提升变电设备铭牌、表记采集质量，降低环境对数据采集的影响，杜绝作业人员触电、高坠的风险，实现全方位无死角的主网网铭牌数据釆集；2、解决瓷瓶表面裂纹等不易观察缺陷跟踪质量，能辅助运维人员对设备隐蔽部分验收。

（三）功能及技术指标要求：

对于本次设计的手持式电力数据采集装置，其基本的功能要具备：第一，要具有360°的拍照功能，可以较好地实现多角度的拍照；第二，本装置具有数据回传功能；第三，绝缘杆还具有可调节的功能，能够适应较为复杂的环境。

结论：

在本文的研究中，提出了一种基于移动平台所搭建起来的电力系统智能运检盒子，同时考虑到在变电站搜集数据的时候，一些环境较为复杂的变电站往往难以较好收集数据，对此提出了一种手持拍摄装置，该装置可以自由伸缩，且摄像头具有360°旋转拍摄的功能。针对一些变电站设备铭牌安装位置高，以及表计老化严重的情况，都能很好地对其进行解决。

参考文献：

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