|
物聯(lián)網(wǎng)技術在配電網(wǎng)智能巡檢中的應用研究
王大蕾 2022/9/7 15:03:11
（接上頁）優(yōu)化路徑進行優(yōu)化，以此提高巡檢效率和巡檢質(zhì)量。
2.2.3 配電網(wǎng)智能巡檢實現(xiàn)步驟
本系統(tǒng)設計方案提及的配電網(wǎng)巡檢并未完全脫離人力資源，除了一些傳感器監(jiān)測點以外，還采用人工巡檢方式，按照設定路徑檢查設備作業(yè)狀態(tài)和傳感器運行狀態(tài)。將巡檢人員記錄的現(xiàn)場信息與傳感器采集信息集中到一起，作為配電網(wǎng)設備操控命令下達參考依據(jù)，從而充分發(fā)揮智能巡檢作用。以下為此項功能實現(xiàn)主要步驟：
第一步：巡檢任務下發(fā)后，需要巡檢人員利用數(shù)字秘鑰，完成系統(tǒng)身份識別。在NFC身份識別對話框中輸入正確的用戶信息，身份驗證通過后，該工作人員可以得到無線通信模塊發(fā)送來的本次巡檢工作任務內(nèi)容。
第二步：按照下發(fā)的巡檢任務內(nèi)容，開始本次巡檢工作。在此期間，系統(tǒng)的“GPS+北斗”雙模定位功能自動開啟，同時利用RFID掃描功能實現(xiàn)快速讀寫，根據(jù)系統(tǒng)定位，結(jié)合當前員工所處地理位置，指引員工進入巡檢現(xiàn)場，按照指示走完巡檢路線，完成一次巡檢任務。
第三步：開啟圖像信息采集裝置、專業(yè)傳感器作業(yè)模式，開始采集現(xiàn)場作業(yè)設備數(shù)字、圖像信息，利用信息存儲與處理功能模塊，對這些信息采取存儲管理，根據(jù)操控要求，對部分信息采取預處理，使得獲取的數(shù)據(jù)應用價值更高。借助無線通信模塊，在應用層和網(wǎng)絡層之間建立通信連接，將這些處理后的信息發(fā)送至應用層，等待故障診斷。
第四步：數(shù)據(jù)匯總到應用層后，調(diào)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫開始比對，觀察當前信息是否符合已經(jīng)發(fā)生的多種故障，生成設備狀態(tài)診斷結(jié)果。另外，本系統(tǒng)還會生成地理信息，此部分信息將作為下一次巡檢路徑生成的優(yōu)化依據(jù)。
2.3 智能巡檢優(yōu)化
傳統(tǒng)的配電網(wǎng)線路巡檢路徑根據(jù)工作人員的多年工作經(jīng)驗設定，這種巡檢路徑確定方式缺少科學依據(jù)，存在較強的主觀性，伴隨著較大的設備運行風險。為了彌補傳統(tǒng)巡檢的不足，本文提出一種智能巡檢優(yōu)化策略。運用數(shù)據(jù)挖掘技術，對巡檢數(shù)據(jù)進行預處理，獲取研究價值更高的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)設備作業(yè)原理，構(gòu)建風險評價模型，將數(shù)據(jù)帶入模型中，對設備運行期間伴隨的風險大小進行評價。以風險評價作為巡檢路徑確定依據(jù)，以此提高巡檢效率。
2.4 系統(tǒng)管控功能模塊設計
為了降低配電網(wǎng)現(xiàn)場設備故障發(fā)生頻率，本系統(tǒng)利用有限的設備運行數(shù)據(jù)，對設備當前作業(yè)狀態(tài)及故障產(chǎn)生原因進行分析，確定故障產(chǎn)生具體位置，從而為設備故障維修提供可靠信息。其中，關于管控功能的設計，綜合運用貝葉斯網(wǎng)絡、信息熵理論等多種方法，建立一套支持配電設備故障檢測的模型。該模型主要對設備各項指標運行風險進行評價，同時給出故障發(fā)生概率評估結(jié)果。依據(jù)這些評價和評估結(jié)果，擬定設備管控方案。
3 系統(tǒng)測試分析
按照系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設計方案搭建系統(tǒng)硬件設備，2021年4月26日至2021年4月30日組織系統(tǒng)功能測試，以傳統(tǒng)巡檢方案作為對照組，通過觀察測試結(jié)果，判斷本系統(tǒng)設計方案在巡檢路徑優(yōu)化、巡檢時效性、故障診斷、信息處理效率、故障定位5個方面是否有所改進。其中，傳統(tǒng)巡檢方案以多年工作經(jīng)驗為依據(jù)，設計巡檢路徑，現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù)，將此部分數(shù)據(jù)錄入計算機后上傳，由相應工作人員審核做出判斷，給出故障診斷結(jié)果。本系統(tǒng)則是采用智能操控模式，根據(jù)當前掌握的設備作業(yè)數(shù)據(jù)，判斷設備發(fā)生故障可能性，自動生成巡檢路徑，按照此路徑開始巡檢，利用信息采集終端設備獲取設備作業(yè)數(shù)據(jù)。如圖4所示為巡檢系統(tǒng)操作界面，測試結(jié)果如表1所示。
圖4 系統(tǒng)運行界面
表1 系統(tǒng)測試結(jié)果
巡檢方案 巡檢路徑 巡檢時間 巡檢故障診斷精準率 巡檢故障發(fā)生時效 故障定位精準度 信息處理效率
傳統(tǒng)方案 2.1km 90min 68.2% 較低 50.1% 一般
本系統(tǒng) 1.1km 50min 92.3% 較高 95.2% 較高
為了便于分析，表1中以平均數(shù)值作為統(tǒng)計分析依據(jù)。通過對比表1中數(shù)據(jù)可知，與傳統(tǒng)方案相比，本智能巡檢系統(tǒng)生成的巡檢路徑更短，大大縮短了巡檢時間的同時，提高了巡檢故障發(fā)生時效、巡檢故障診斷精準率、故障定位精準度、信息處理效率。其中，巡檢故障診斷精準率達到92.3%，故障定位精準度達到95.2%，符合配電網(wǎng)設備巡檢及故障診斷需求。
4 總 結(jié)
本文圍繞配電網(wǎng)巡檢問題展開探究，為了提高巡檢時效性，優(yōu)化巡檢路徑，提高故障診斷精準度，利用物聯(lián)網(wǎng)技術，開發(fā)一套智能巡檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用核心控制器，對現(xiàn)場終端設備進行控制，實現(xiàn)了有效信息采集、數(shù)據(jù)實時傳輸，通過無線通信模塊，為巡檢管控中心提供相關信息，經(jīng)過綜合（未完，下一頁）
|