浅谈大数据架构视域下的变电站设备智能化巡检系统设计分析

从当前我国变电站运行情况来看,巡检工作是保障变电站设备稳定运行的基础工作。绝大部分电力企业目前仍旧以人工巡检为主,在我国现代化信息技术水平不断提高的今天,只有根据变电站运维情况,积极引进大数据技术,构建智能化巡检系统,才能为电力企业实现可持续化发展奠定基础。节省人力资源的同时,提高巡检工作的准确性,使得变电站管理实现高度智能化。本文主要探究了大数据架构视域下的变电站设备智能化巡检系统设计,希望能为我国电力行业发展提供参考。     

变电站图像监控系统技术的应用研究

首先介绍了图像监控系统相关技术的发展现状,在此基础上,重点分析了变电站图像监控系统的配置,主要包括厂站端设备、传输通道设备和主站设备3个组成部分,最后阐述了变电站图像监控系统的主要用途。     

挂轨式巡检机器人综合管理平台开发与应用

介绍了挂轨式机器人综合管理平台,其采用多级部署架构、统一接口规范、图像识别技术,能够实时掌握变电站数据及告警信息,快速定位机房故障源,使机房监控从人工定期巡检维护的方式向机器人自动监控和管理的方式转变。通过应用挂轨式巡检机器人综合管理平台扩大巡检范围,提高巡检效率,分析和整理现场监测数据,可以为全省综合监测管控体系提供数据支撑,提升省内数据监测及应用的水平。     

基于视频监控的变电站巡检巡视系统设计

针对当前系统未能对变电站红外图像进行异常检测,导致变电站巡检巡视性能下降,平均测试时间和误报率增加,提出一种基于视频监控的变电站巡检巡视系统。 分别设计系统管理子模块、状态监测子模块和智能辅助控制子模块,对通过视频监控采集到的变电站图像进行 RGB 值校正,将输入空间样本映射到特征空间中,得到对应的数据集。 采用核猫群红外图像异常检测方法对变电站进行检测,最终获取异常区域,实现变电站巡检巡视。 通过和已有系统进行实验对比可知,所设计系统能够有效降低平均测试时间和误报率,同时还能够提升巡检巡视性能。     

基于变电站巡检机器人的紫外电晕检测系统及检测方法研究

传统手持式人工巡检存在的运维人员劳动强度大、设备状态识别不标准等问题逐渐暴露,变电站巡检机器人搭载紫外成像设备进行变电站设备局部放电检测遂被提出。以变电站巡检机器人为载体,设计基于机器人的紫外电晕检测系统,通过同类设备的相互比较和单一设备的历史记录比较等手段实现机器人对变电站局部放电设备的智能化检测,成功做到了变电站巡检机器人搭载紫外成像设备对变电站设备进行巡检,并在设备故障初期给出报警,增长了变电站设备故障的预警时间,提高了变电站运行的安全性和信息化程度。     

基于统一信息平台的变电站一体化监控系统设计

根据变电站运行维护和专业管理的实际需求,从总体上描述了变电站一体化监控系统的设计思路,变电站一体化监控系统在统一界面的数据平台上,将综合监控、作业、应用集成在一起,并通过不同的系统结构实现站内监控及远程浏览的功能需求,同时横向贯通设备状态监测主站与安全生产管理仿真主站,实现业务协同,能够为变电站的实际运行维护和作业管理提供全方位、智能化的信息支撑。     

变电站巡检机器人系统设计与实现

针对已投入使用的变电站设备布局紧密,仪器朝向不一的智能化巡检问题,设计一种变电站巡检机器人系统。系统本体采用基于六轴机械臂的复合式结构,极大地提高了检测的灵活性;提出激光雷达和二维码导航融合的复合导航方式,在保证精度的前提下提高了导航系统的稳定性;利用视觉算法进行智能识别,开发远程监控中心进行智能监控。实际测试应用表明：该系统具有较高的精度和灵活性,整体运行效果有效可靠。     

变电站直流回路智能诊断技术研究

变电站直流系统的可靠性直接影响保护控制设备的安全运行。针对变电站直流回路缺乏完整的监视,故障时信息杂乱的问题,建立了变电站直流回路状态监测与智能诊断架构,通过变电站端的采集、监视和诊断实现站端的智能告警,通过调度端进行全网变电站端的直流状态评估。     

变电站无人机自主巡检系统的设计应用

针对变电站设备巡检主要依赖人工巡检,运维人员工作繁重等问题,介绍了在线智能巡视系统的实际应用及提升巡视效率和监控强度的意义。通过对轻小型无人机自主巡检系统结构组成及实践应用的探讨,说明无人机自主巡检系统能提升设备状态的管控力和运检管理穿透力,能实现提高设备运维检修效率、降低运检人员现场监控、巡检、检测的工作强度的目标。     

基于增量式PID算法的变电站设备巡检机器人控制系统研究

为了避免巡检机器人巡检过程中发生安全隐患和故障,运行轨迹误差较大,提出了基于增量式PID算法的变电站设备巡检机器人控制系统。运用RS485与TCP/IP转换器保证主程序与机器人之间的联络,以高清摄像头、温湿度传感器采集变电站图像与温湿度。控制微处理器内PWM信号,将脉冲数传输给控制模块,得到实际与预期速度,输入到增量式PID模型,应用遥控和机器人自身程序相结合,根据传回的变电站图像令机器人运行时可自主控制,实现精准的巡检任务。通过仿真实验,证明所提系统能够使机器人在巡检过程中平稳运行,运动轨迹误差小,控制效果佳。     

矿用巡检机器人设计及其应用

针对煤矿井下水泵房等重要设备的巡检、监控问题,研制了一种实用的、可以代替人工巡检,集数据采集、视频监控和故障报警等功能为一体的矿用井下防爆巡检机器人装置,论述了巡检机器人的组成和功能特点,利用该巡检机器人系统可以实现对煤矿井下水泵房、变电站、运输机等大型设备的自动巡检,实现无人值守,为数字化矿山建设提供有力的技术支持。     

基于实时分布式计算平台的智能变电站设备在线监测研究

提出了实时分布式计算平台,利用开源技术将在线监测获得的数据存储到计算平台进行数据处理,从而达到自动故障检测和分析的目的。实时分布式计算平台具有强大的计算能力,能为设备提供更为强大的数据整合和分析水平,有利于变电站设备自动状态监控。改进的监测系统已在智能变电站内EMI在线监测设备上得到应用,结果表明,通过对设备运行数据进行分析及计算,提高了变电站在线监测设备的故障诊断和状态监控水平。     

带式输送机巡检机器人控制系统及样机试验测试

为解决传统人工巡检和固定摄像机监测带式输送机效率低、盲区大及工作量大的问题,在对巡检机器人控制系统功能需求分析的基础上,完成了控制系统总体架构的设计,结合功能需求完成关键硬件和视频监控、信息采集功能的软件流程设计,并通过搭建样机平台对巡检机器人控制系统的定位精度和信息采集功能进行验证,取得理想效果。     

无人机电力巡检系统研究

随着电力系统改革的深化,电力行业快速发展,电网规模也越来越大,但这也给电力巡检任务带来了一定困难,亦提出了更高的要求。在传统的人工巡检无法应对当下巡检任务的背景下,无人机凭借其较高的灵活度与工作效率,为电力巡检带来了更自动化、智能化的解决方案。现提出一套无人机电力巡检系统,实现了无人机自动化巡线,通过多路运营商无线网卡高速、稳定地回传图像与视频,地面服务器端通过测温校准及分析进行故障检测,并将接收到的数据进行智能归档,保证了无人机电力巡检的准确性和稳定性。     

基于网络状态感知的变电站一体化运维系统

提出了基于网络状态感知的变电站一体化运维系统。分析了变电站一体化运维平台的数据需求,说明了数据主要特点和传输过程。根据状态感知的基本概念说明了网络状态感知的结构以及关键技术。针对基于网络状态感知的一体化平台,搭建了平台架构,说明了系统功能,并以变电站为例,说明了状态感知设备配置在一体化运维系统中数据处理能力的效果。     

工业智能巡检系统

对工业智能巡检系统的技术方案进行了介绍，对系统功能进行了分析，并给出了实现途径。工业智能巡检系统通过成像采集设备和传感器设备采集仪表设备图像和传感器数据，结合机器视觉技术进行仪表识读，并对数据进行实时大屏显示、预警提示及管理，由此实现智能巡检。应用工业智能巡检系统，可以有效解决传统巡检人工记录方式存在的错误率高、效率低、成本较高等问题。     

高铁牵引变电所移动智能巡检机器人系统研制

高速铁路牵引变电所是现代高速铁路建设中至关重要的一环,其安全可靠运行关系到高铁正常运行。为了保证牵引变电站的安全,每天的巡检任务是繁琐而繁重的。为了减轻巡检任务的负担和增强检测结果的可靠性,研制了一套针对高铁牵引变电所的移动智能巡检机器人系统。该移动巡检机器人由移动平台、协作机械臂及各种检测传感器组成,用于对牵引变电站内的10 kV高压开关柜上的仪表、显示屏、指示灯及开关等电器指标信息进行精准识别和记录,对柜体及周边的温度、声音、烟雾等工作环境信息进行实时检测,并将巡检的结果信息通过无线网络传输给设备的远程控制中心。     

基于地理信息云平台的变电站虚实交互技术研究

将变电站系统与地理信息云平台和虚拟现实交互技术相结合，在地理信息云平台(GICP)上加装基于变电站实景三维重建模型的AR设备以实现虚拟现实展示功能，对地理潮流信息、电力巡检信息和电网潮流等数据进行多视场可视化表达，弥补传统视频流方案可视化信息单一的缺陷。便于管理者更加直观、立体、便捷地获取变电站场景的运作实况，提升变电站系统监控和作业效率。     

变电站机器人沿轨道自主巡检的方法研究

为了克服对未铺设道路的变电站巡检的困难,设计了一种能导电和传输数据的巡检轨道,提出了一种机器人沿轨道运动并对变电站设备进行自主巡检的方法,机器人通过在轨道上移动,收集选定目标的热图像,并处理数据和预测电气元件的机械强度,从而实现对电气元件的故障诊断。将设计的自主巡检机器人识别的热图像测量结果与美国FLIR SC660红外热像仪的测量结果进行了比较,结果表明,该机器人能准确识别部件和测量部件的温度。     

基于工业互联网的设备电能监控系统

针对制造业智能制造升级改造过程中，设备电能监控管理的需求，提出一种基于工业互联网理念的设备电能监控系统的架构体系，研究系统的网络架构以及平台架构，进行电能监测，系统功能、系统界面的设计与开发。该系统采用智能电表监测设备的电能参数，通过数据采集平台把电表的Modbus协议转换成MQTT协议，并上传到云平台。在某工厂实际场景下，进行系统的安装部署及应用，实现设备电能参数的实时采集、监控与统计分析，实现该工厂的设备、产线、车间用电的精确计量，提高了设备用电统计分析效率，有效地支撑了工厂电能管理、用电优化，提高机器生产效率。该系统具有建设成本低、容易实现、运行可靠、利于复制推广的优点，可以基于工业互联网平台积累数据，进一步挖掘分析，构建能耗优化模型，实现工厂电能的智能管理。