基于UWB和GIS變電站智能巡檢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

近年來(lái),隨著移動(dòng)gis技術(shù)的不斷發(fā)展,基于移動(dòng)gis技術(shù)的智能巡檢系統(tǒng)在城市建設(shè)與管理中發(fā)揮出了巨大作用,基于此,文章以智能巡檢系統(tǒng)為研究對(duì)象,首先分析了系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),然后具體討論了基于移動(dòng)gis的智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),希望對(duì)我國(guó)智能巡檢技術(shù)的發(fā)展有所幫助.

對(duì)消防設(shè)施的智能化管理,可以體現(xiàn)出城市智慧化發(fā)展的水平,故為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),可運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)與gis技術(shù),構(gòu)建一個(gè)消防智能的巡檢系統(tǒng),并在實(shí)際管理中應(yīng)用。該系統(tǒng)是利用多項(xiàng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的分層管理并實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),提高設(shè)備的管理效率。

本文闡述了變電站設(shè)備巡視工作的重要作用,介紹了變電站內(nèi)設(shè)備巡視到位率現(xiàn)狀,提出了一種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備掃碼和遠(yuǎn)程記錄相結(jié)合的設(shè)備巡視法,設(shè)計(jì)了一套手機(jī)終端和遠(yuǎn)程服務(wù)器相結(jié)合的設(shè)備運(yùn)維巡視系統(tǒng),并在設(shè)備巡視中進(jìn)行試用,效果良好,提高了設(shè)備巡視到位率,同時(shí)第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理了設(shè)備缺陷,進(jìn)而保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

變電站是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的主要環(huán)節(jié),用來(lái)傳導(dǎo)、接收并分配電能。而作為電網(wǎng)運(yùn)行基礎(chǔ)設(shè)備的重要組成部分,變電站經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種故障,如果不及時(shí)處理,勢(shì)必會(huì)影響電網(wǎng)的正常安全運(yùn)行。隨著變電站規(guī)模不斷擴(kuò)大,監(jiān)控信息驗(yàn)收程序也越來(lái)越復(fù)雜?，F(xiàn)階段變電站監(jiān)控信息驗(yàn)收尚未形成完善的、有效的管理控制流程,從而導(dǎo)致信息驗(yàn)收工作質(zhì)量不斷下滑。因此,針對(duì)變電站告警驗(yàn)收的現(xiàn)狀與其中的問(wèn)題,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的智能告警提示驗(yàn)收工作流程,在解決變電站驗(yàn)收時(shí),對(duì)各部門(mén)工作流程中存在的不規(guī)范等問(wèn)題,提出進(jìn)一步規(guī)范職責(zé)和驗(yàn)收過(guò)程,提高變電站驗(yàn)收的整體質(zhì)量與水平。

針對(duì)目前水電站大壩巡檢系統(tǒng)存在的問(wèn)題,對(duì)巡檢對(duì)象作了詳細(xì)剖析后進(jìn)行了科學(xué)、合理的劃分,并提出了可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建模型,開(kāi)發(fā)了基于web的水電站大壩巡檢系統(tǒng)。實(shí)踐表明,該系統(tǒng)可有效提高工作效率。

依托移動(dòng)智能終端,設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)分析的智能化巡檢系統(tǒng),集成了標(biāo)準(zhǔn)巡檢規(guī)程,規(guī)范了巡檢作業(yè)過(guò)程,提供了便捷化的數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)出功能,有效提高了巡檢效率,并對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出設(shè)備健康狀態(tài)變化趨勢(shì),以便預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,及時(shí)處理。

針對(duì)傳統(tǒng)變電站安全教育培訓(xùn)工作存在交互欠缺和體驗(yàn)性差的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種基于沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)的可視化變電站巡檢培訓(xùn)系統(tǒng)。研究設(shè)計(jì)了總體架構(gòu),闡述平臺(tái)系統(tǒng)組成,并進(jìn)行了系統(tǒng)流程設(shè)計(jì),對(duì)變電站一、二次設(shè)備以及三維場(chǎng)景進(jìn)行建模,通過(guò)動(dòng)態(tài)交互技術(shù)提高員工在三維虛擬環(huán)境中的臨場(chǎng)感和可操作度,強(qiáng)化員工對(duì)變電站復(fù)雜環(huán)境的了解和突發(fā)事件處理能力,提升電力培訓(xùn)效果。

依托移動(dòng)智能終端,設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)分析的智能化巡檢系統(tǒng),集成了標(biāo)準(zhǔn)巡檢規(guī)程,規(guī)范了巡檢作業(yè)過(guò)程,提供了便捷化的數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)出功能,有效提高了巡檢效率,并對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出設(shè)備健康狀態(tài)變化趨勢(shì),以便預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,及時(shí)處理。

針對(duì)電力巡檢環(huán)節(jié)存在巡檢效率低、巡檢人員不到位、作業(yè)報(bào)表杜撰、任意修改等諸多不足,從500kv變電站通信設(shè)備巡檢應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題出發(fā)進(jìn)行分析,提出利用lbs技術(shù),實(shí)現(xiàn)基于百度地圖的智能巡檢系統(tǒng).應(yīng)用結(jié)果表明,系統(tǒng)能滿(mǎn)足變電站設(shè)備巡檢和缺陷管理的工作需求,實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備巡檢信息的綜合處理,同時(shí),提高巡檢效率,并使巡檢作業(yè)規(guī)范化、科學(xué)化.

依托移動(dòng)智能終端,設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)分析的智能化巡檢系統(tǒng),集成了標(biāo)準(zhǔn)巡檢規(guī)程,規(guī)范了巡檢作業(yè)過(guò)程,提供了便捷化的數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)出功能,有效提高了巡檢效率,并對(duì)巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出設(shè)備健康狀態(tài)變化趨勢(shì),以便預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,及時(shí)處理.

云臺(tái)是變電站智能巡檢機(jī)器人中的關(guān)鍵組成部分,針對(duì)現(xiàn)有云臺(tái)產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)巡檢任務(wù)要求這一情況,設(shè)計(jì)了巡檢機(jī)器人云臺(tái)控制系統(tǒng)。首先敘述了整個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)和總體設(shè)計(jì)方案;進(jìn)而設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件和軟件,詳細(xì)描述了硬件系統(tǒng)各模塊的功能特點(diǎn)以及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中系統(tǒng)功能、控制算法和控制軟件三個(gè)方面的內(nèi)容;最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了云臺(tái)控制系統(tǒng)控制精度良好,云臺(tái)定位準(zhǔn)確,能夠滿(mǎn)足巡檢任務(wù)的要求。

變電站智能巡檢機(jī)器人云臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著變電運(yùn)行減人增效、無(wú)人值班變電所大規(guī)模的推廣,對(duì)運(yùn)行的管理水平提出了更高要求.同時(shí)隨著狀態(tài)檢修工作在我局的深入開(kāi)展,要求實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握設(shè)備的健康狀況,并對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的綜合智能判斷提出了更高的要求.基于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的變電巡檢系統(tǒng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的巡視作業(yè)能夠?qū)ρ惨曔M(jìn)行全過(guò)程控制,并對(duì)所巡視設(shè)備的數(shù)據(jù)有一個(gè)科學(xué)的分析判斷.通過(guò)這套系統(tǒng)及時(shí)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和危及安全的隱患,保證設(shè)備的安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,使變電巡視工作跨上一個(gè)新臺(tái)階.

變電站負(fù)責(zé)電能轉(zhuǎn)換和電能分配的重要工作,在整個(gè)電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用,而智能變電站的出現(xiàn),優(yōu)化了設(shè)備配置、提高設(shè)備自動(dòng)化程度、預(yù)知設(shè)備故障、降低設(shè)備投入成本,保證變電站更加安全、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行,推動(dòng)了社會(huì)的快速發(fā)展。

氣體絕緣組合電器（gasinsulatedswitchgear，簡(jiǎn)稱(chēng)“gis”），又稱(chēng)為氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，是一種將變電站內(nèi)高壓電氣設(shè)備（變壓器等除外）集成于接地的金屬殼體內(nèi)，以高壓sf氣體為主絕緣和滅弧介質(zhì)的配電裝置。與傳統(tǒng)變電站相比，gis變電站具有占地面積小，環(huán)境因素影響小，安全可靠性高，安裝周期短等特點(diǎn)。gis變電站是電力系統(tǒng)的重要樞紐，gis電氣設(shè)備已成為我國(guó)乃至全球變電設(shè)備發(fā)展的主流，一旦gis發(fā)生故障，

設(shè)計(jì)的管道巡檢系統(tǒng)由手持終端、無(wú)線服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控管理中心組成。在管道巡檢工作中,巡檢人員配置手持終端,手持終端將實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星發(fā)送的經(jīng)度、緯度、時(shí)間等信息,且每隔3min將定位信息及巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的事件狀況信息通過(guò)gprs無(wú)線服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控管理中心的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。監(jiān)控管理中心的監(jiān)控人員通過(guò)管道巡檢系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)巡檢工作及巡檢事件進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢工作實(shí)時(shí)的管理。

簡(jiǎn)要介紹氣體絕緣金屬封閉組合電器的發(fā)展歷史和應(yīng)用概況,詳細(xì)剖析了該新型組合電器的優(yōu)勢(shì);同時(shí)也指出它的不足之處。針對(duì)其存在的問(wèn)題,創(chuàng)造性地提出了在設(shè)計(jì)階段應(yīng)采取的對(duì)應(yīng)措施,為其安全可靠運(yùn)行提供了技術(shù)依據(jù),并充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)為施工、運(yùn)行和檢修服務(wù)的理念。

本仿真系統(tǒng)可使使用者深入地了解數(shù)字化變電站的運(yùn)行性能及工作特性,可以卓有成效地進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài),暫態(tài)和動(dòng)態(tài)分析,提高電力系統(tǒng)人員的技術(shù)水平。

本文研究開(kāi)發(fā)了一種基于變電站巡檢機(jī)器人的多超聲傳感器采集系統(tǒng)。系統(tǒng)選用一體化超聲傳感器,以單片機(jī)為控制器,設(shè)計(jì)了超聲波的發(fā)射和接收電路,完成了與機(jī)器人工控機(jī)的通信,并完成了相應(yīng)的軟件程序設(shè)計(jì)。考慮到變電站的強(qiáng)電磁環(huán)境對(duì)電子設(shè)備的干擾影響,在電路設(shè)計(jì)上采用大量的濾波電路,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,實(shí)現(xiàn)了測(cè)量的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。變電站環(huán)境應(yīng)用表明:該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,具有較高的測(cè)量精度,對(duì)變電站巡檢器人在變電站中的應(yīng)用具有重要意義。

從變電站日常運(yùn)行管理工作著手,以主體業(yè)務(wù)組織系統(tǒng)構(gòu)造了一個(gè)變電站綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。它集成了變電站實(shí)時(shí)信息、運(yùn)行管理、設(shè)備管理及技術(shù)檔案管理等功能模塊,為變電站的運(yùn)行管理提供了一個(gè)有效實(shí)用的手段,既提高了變電站運(yùn)行的工作效率,又使變電站的運(yùn)行管理更加系統(tǒng)化、規(guī)范化、科學(xué)化。

針對(duì)gis組合電器擴(kuò)建雙母線時(shí)造成220kv變電站停電范圍廣、停電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題,提出非全停擴(kuò)建施工方法,介紹非全停擴(kuò)建施工方法的擴(kuò)建原理及施工步驟,通過(guò)實(shí)例分析該施工方法的應(yīng)用情況,結(jié)果表明該施工方法具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并給出安裝建議。

針對(duì)gis組合電器擴(kuò)建雙母線時(shí)造成220kv變電站停電范圍廣、停電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題,提出非全停擴(kuò)建施工方法,介紹非全停擴(kuò)建施工方法的擴(kuò)建原理及施工步驟,通過(guò)實(shí)例分析該施工方法的應(yīng)用情況,結(jié)果表明該施工方法具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并給出安裝建議。