CN105868936B - 一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统 - Google Patents

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Abstract

本发明所设计的一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,它包括智能运检盒子、检测仪器、移动控制设备和服务器;所述智能运检盒子的数据输入端与检测仪器的数据输出端连接,所述移动控制设备通过802.11协议与智能运检盒子进行数据通信,所述服务器通过3G/4G网络与智能运检盒子进行实时数据传输。本发明通过构建变电设备运检现场侧和中心侧的互通体系的“中转智能体”,可利用移动互联实现现场数据的规范化,工作的规范化,为变电设备的运维检修现场工作规范提供支撑和指导,并具有一定数据分析功能。

Description

一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统
技术领域
本发明涉及变电设备运检技术领域,具体地指一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统。
技术背景
随着电网规模扩大,电网安全可靠性要求不断提高,运维任务加重,国家电网公司在构建“大运行、大检修”体系中提出在电网变电生产作业中实施“运行维护一体化”。传统的电力设备运维工作在对一定范围的变电设备开展一定内容的维护、检修工作时,是采用由运行人员进行设备巡视和现场操作,由检修人员进行维护检修分工协作的方式。“运维一体化”则是要求将设备的运维业务和运行检修人员进行重组整合,在一定程度上实现由同一人员、部门承担变电设备的运行和检修的双重职责。通过实行“运维一体化”模式,优化电力设备运检的作业流程,优化企业资产和人力资源的配置,从而达到释放资源效能,提高作业效率和生产效益的目的。
然而,在当前电力设备运维一体化工作的推进过程中,仍存在如下问题:现场试验数据“不规范”;现有的运维人员的数量远满足不了需求,运维人员的素质参差不齐;公司已完成运维检修工作信息化,但目前高级应用偏重于信息化,对实际需求考虑不足;现场侧与中心侧互通性差,中心侧无法对现场进行监督和指导,现场侧无法享用中心侧资源。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,通过构建变电设备运检现场侧和中心侧的互通体系的“中转智能体”,可利用移动互联实现现场数据的规范化、工作的规范化,为变电设备的运维检修现场工作规范提供支撑和指导,并具有一定数据分析功能。
为实现此目的,本发明所设计的一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:它包括智能运检盒子、检测仪器、移动控制设备和服务器;所述智能运检盒子的数据输入端与检测仪器的数据输出端连接,所述移动控制设备与智能运检盒子进行实时数据传输(采用802.11协议),所述服务器与智能运检盒子进行实时数据传输(采用3G/4G网络);
其中,所述智能运检盒子包括内核层和应用层,所述内核层包括无线传输模块、外接设备接口和电源管理模块;所述无线传输模块用于处理数据的发送与接收,所述外接设备接口用于外接设备的管理,所述电源管理模块用于智能运检盒子电源的接入和管理,所述移动控制设备和服务器均通过无线传输模块与智能运检盒子进行实时数据传输;
其中,所述智能运检盒子包括内核层和应用层,所述内核层包括无线传输模块、外接设备接口和电源管理模块;所述无线传输模块用于处理数据的发送与接收,所述外接设备接口用于外接设备的管理,所述电源管理模块用于智能运检盒子电源的接入和管理;
所述应用层包括标准库、算法库、数据库和数据分析应用程序;所述数据分析应用程序包括视频会议模块、数据处理模块、检测仪器管理模块和工作票管理模块;所述视频会议模块的数据输入端与外接设备接口的数据输出端连接,所述数据处理模块的第一数据输入端与无线传输模块的数据输出端连接,所述数据处理模块的第二数据输入端与算法库的数据输出端连接,所述数据处理模块的数据输出端与数据库的数据输入端连接;所述检测仪器管理模块的控制信号输出端与无线传输模块的控制信号输入端连接;所述工作票管理模块的数据输入端与标准库的数据输出端连接。
上述技术方案中,所述移动控制设备配置相应的智能运检系统通过802.11协议与智能运检盒子进行数据通信,所述智能运检系统包括盒子状态监控模块、检测信息配置模块、工作流程展示模块和实验数据显示模块;
其中,所述盒子状态监控模块用于控制智能运检盒子的工作状态,所述检测信息配置模块用于配置现场被测试设备的试验信息,所述工作流程展示模块用于展示标准化工作流程,所述实验数据显示模块用于实现现场测试数据的显示,并能够查看试验数据分析结果。
上述技术方案中,所述服务器包括数据储存模块和高级应用模块,所述数据储存模块用于实现被测试设备的现场检测运维数据、分析结果等数据信息的存储记录,所述高级应用模块用于实现被测设备状态评估、故障诊断、风险评估、检修决策、寿命预测的高级应用,可通过3G/4G网络实现其与智能运检盒子间的实时数据传输。
上述技术方案中,所述标准库用于编制并存储各类被检测电力设备的运维检修工作的标准化流程。
上述技术方案中,所述算法库用于编制并存储各类被检测电力设备的标准化检测数据存储格式和分析算法,提供检测数据规范化处理方式。
上述技术方案中,所述数据库用于实现对被测试电力设备的原始数据、现场运维试验数据、设备家族数据、评价结果、视频信息数据的智能化存储。
上述技术方案中,所述智能运检盒子的无线传输模块支持WIFI、 3G/4G及蓝牙传输模式。
上述技术方案中,所述智能运检盒子的外接设备接口支持音频、视频以及USB、SD存储设备的接入。
本发明的有益效果:本发明利用移动互联实现现场工作的规范化,能对现场工作规范进行规范化管理,提高现场运维水平和规范性;利用智能运检盒子,实现工作流的标准化,要求人员严格按照盒子提示的步骤执行工作,有效的帮助现场人员经验不足等问题;对现场工作提供一定的数据分析功能,实现“一键式”数据上传,有效的支撑了现场工作的分析和诊断功能,提高了现场工作人员的工作效率和工作体验;能够满足不同用户端的实际需求,使得数据更具有针对性和目的性。
附图说明
图1为一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统的结构示意图;
其中,1—智能运检盒子、2—检测仪器、3—移动控制设备、4 —服务器、5—内核层、6—应用层、7—无线传输模块、8—外接设备接口、9—电源管理模块、10—标准库、11—算法库、12—数据库、 13—数据分析应用程序、14—视频会议模块、15—数据处理模块、16—检测仪器管理模块、17—工作票管理模块、18—智能运检系统、 19—盒子状态监控模块、20—检测信息配置模块、21—工作流程展示模块、22—实验数据显示模块、23—数据储存模块、24—高级应用模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
如图1所示的一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,它包括智能运检盒子1、检测仪器2、移动控制设备3和服务器4;所述智能运检盒子1的数据输入端与检测仪器2的数据输出端连接,所述移动控制设备3与智能运检盒子1进行实时数据传输(采用802.11协议),所述服务器4与智能运检盒子1进行实时数据传输 (采用3G/4G网络);
其中,所述智能运检盒子1包括内核层5和应用层6,所述内核层5包括无线传输模块7、外接设备接口8和电源管理模块9;所述无线传输模块7用于处理数据的发送与接收,所述外接设备接口8 用于外接设备的管理,所述电源管理模块9用于智能运检盒子1电源的接入和管理,所述移动控制设备3和服务器4均通过无线传输模块7与智能运检盒子1进行实时数据传输;
所述应用层6包括标准库10、算法库11、数据库12和数据分析应用程序13;所述数据分析应用程序13包括视频会议模块14、数据处理模块15、检测仪器管理模块16和工作票管理模块17;所述视频会议模块14的数据输入端与外接设备接口8的数据输出端连接,所述数据处理模块15的第一数据输入端与无线传输模块7的数据输出端连接,所述数据处理模块15的第二数据输入端与算法库11 的数据输出端连接,所述数据处理模块15的数据输出端与数据库12 的数据输入端连接;所述检测仪器管理模块16的控制信号输出端与无线传输模块7的控制信号输入端连接;所述工作票管理模块17的数据输入端与标准库10的数据输出端连接。
上述技术方案中,视频会议模块14,实现远程视频会议的功能,与内核层5的外接设备接口8(如投影仪,电脑等)相连,可用于专家会诊等场景。数据处理模块15,能够调用算法库11对接收到的被检测设备运维检修数据进行处理,分析设备状态并进行实时评价,对于一些复杂和疑难问题,启动中心侧支撑,包括数据召唤、高级分析和远程专家支撑等,并将原始数据及分析后的数据保存在数据库12中,其接收检修数据以及储存处理后的数据都依赖于无线传输模块7的存在。检测仪器管理模块16,可以启动无线传输模块7实现对已连接检测仪器2的管理功能。工作票管理模块17,可在到达检测现场后,从服务器4下载工作票,搜索所有被测设备,自动生成工作任务,为用户提供设置检测参数的接口。工作票管理模块17 与标准库10相连,由于标准库10中编制并存储着各类被检测电力设备的运维检修工作的标准化流程,可以实现工作流的规范化。
上述技术方案中,所述移动控制设备3配置相应的智能运检系统18通过802.11协议与智能运检盒子1进行数据通信,所述智能运检系统18包括盒子状态监控模块19、检测信息配置模块20、工作流程展示模块21和实验数据显示模块22;
其中,所述盒子状态监控模块19用于控制智能运检盒子1的工作状态,所述检测信息配置模块20用于配置现场被测试设备的试验信息,所述工作流程展示模块21用于展示标准化工作流程,所述实验数据显示模块22用于实现现场测试数据的显示,并能够查看试验数据分析结果。
上述技术方案中,所述服务器4包括数据储存模块23和高级应用模块24,所述数据储存模块23用于实现被测试设备的现场检测运维数据、分析结果等数据信息的存储记录,所述高级应用模块24用于实现被测设备状态评估、故障诊断、风险评估、检修决策、寿命预测的高级应用,可通过3G/4G网络实现其与智能运检盒子1间的实时数据传输。
上述技术方案中,所述标准库10用于编制并存储各类被检测电力设备的运维检修工作的标准化流程。具体地,标准库10根据国家或企业相关导则、操作手册,编制并存储各类被检测电力设备的运维检修工作的标准化流程,实现工作流的规范化,可为试验现场的运维人员提供标准化的工作步骤;同时,可以针对各用户自身运行特点和实际需求,编制和存储定制化的工作流程。
上述技术方案中,所述算法库11用于编制并存储各类被检测电力设备的标准化检测数据存储格式和分析算法,提供检测数据规范化处理方式。具体地,算法库11根据国家或企业相关导则、操作手册,编制并存储各类被检测电力设备的标准化检测数据存储格式和分析算法,提供检测数据规范化处理方式,实现数据流的规范化;同时,可以针对各用户自身运行特点和实际需求,在整体架构一致的前提下,实现定制化的应用算法,包括阈值动态设定、重点关注、算法定制等。
上述技术方案中,所述数据库12用于实现对被测试电力设备的原始数据、现场运维试验数据、设备家族数据、评价结果、视频信息数据的智能化存储。除现场检测收集到的数据外,该数据库12为服务器数据库的子集,仅存储与当前检测相关的数据,有效减少现场数据存储量。现场检测完成后,该数据库新收集到的数据上传到服务器,对服务器数据库进行更新。
上述技术方案中,所述智能运检盒子1的无线传输模块7支持 WIFI、3G/4G及蓝牙传输模式。所述智能运检盒子1的外接设备接口8支持音频、视频以及USB、SD存储设备的接入。
在应用中,本实施例用于实现变电设备运维的现场侧和中心侧的互通。对于现场侧,智能运检盒子1支持主流试验设备的通信协议,通过无线通信的方式,实现被测试设备的试验数据的现场录入,以及分析结果的移动控制设备展示。同时,完成电力设备基础数据、运行数据、检测仪器数据、检测数据和气象信息等数据的规范化处理,实现同一类试验项目数据的统一化和规范化输出,为数据的高效利用提供支撑。
对于中心侧,智能运检盒子1能通过云端体系调用中心侧资源,查询被试设备的相关各类数据;支持视频组件接入,对于一些突发情况及复杂、疑难问题,启动中心侧支撑,包括数据召唤、高级分析和远程专家支撑等功能应用;能够定期从中心侧更新数据和算法模型,对于某些特殊的站和运维要求,开展定制化的服务,如状态评估、故障诊断和策略制定等。
同时,智能运检盒子1还具备基本的数据分析和设备状态实时评价功能,可在获取现场试验数据后能给出基本的分析结论;提供运维指导,实现工作流的标准化,让现场人员随时查询下一步工作和注意事项;提供基于视频的行为分析和历史数据对比,对现场工作进行规范和考核;实现现场工作数据的“一键式”上传,可一键式生成过程记录和分析报告。
本发明的使用过程:
试验开始前,运维人员首先通过移动控制设备3登录智能运检系统18,从服务器4同步被试变电站的台账数据及近期内的状态检测数据。到达测试现场后,启动智能运检盒子1,布置并启动检测仪器2,通过无线网络建立检测仪器2和智能运检盒子1之间的通讯连接,在移动控制设备3确认智能运检盒子1的工作状态后,准备进行检测试验。
在检测试验进行过程中,运维人员首先通过移动控制设备3选择已连接的检测仪器2,选择待测的设备并配置所需的试验信息。在确认试验信息后,移动控制设备3提取相应的标准工作流程,以指导运维人员根据提示的步骤执行试验操作,同时,将相关试验配置信息上传至智能运检盒子1,智能运检盒子1在接收到试验配置信息后,从检测仪器2采集数据。原始试验检测数据通过检测仪器2推送或智能运检盒子1自取的方式传输给移动控制设备3,同时同步至服务器4。而且,智能运检盒子1可通过自身定制的应用,如简单的“阈值分析判断”功能,对原始测试数据进行分析评估,并将结果传输至移动控制设备3。运维人员可在试验中,通过移动控制设备3 的应用软件,查看原始的检测数据及初步的分析结果。
试验结束后,远程服务器4可运用评价模型、算法,完成对接收到的检测试验数据的复杂诊断分析,形成检测试验报告,并将原始数据及其分析结果进行分类存储。当移动控制设备3启动“数据召唤”功能时,服务器4可将相关的数据通过智能运检盒子1的数据库12,传输至移动控制设备3,进行展示。
说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:它包括智能运检盒子(1)、检测仪器(2)、移动控制设备(3)和服务器(4);所述智能运检盒子(1)的数据输入端与检测仪器(2)的数据输出端连接,所述移动控制设备(3)与智能运检盒子(1)进行实时数据传输,所述服务器(4)与智能运检盒子(1)进行实时数据传输;
其中,所述智能运检盒子(1)包括内核层(5)和应用层(6),所述内核层(5)包括无线传输模块(7)、外接设备接口(8)和电源管理模块(9);所述无线传输模块(7)用于处理数据的发送与接收,所述外接设备接口(8)用于外接设备的管理,所述电源管理模块(9)用于智能运检盒子(1)电源的接入和管理,所述移动控制设备(3)和服务器(4)均通过无线传输模块(7)与智能运检盒子(1)进行实时数据传输;
所述应用层(6)包括标准库(10)、算法库(11)、数据库(12)和数据分析应用程序(13);所述数据分析应用程序(13)包括视频会议模块(14)、数据处理模块(15)、检测仪器管理模块(16)和工作票管理模块(17);所述视频会议模块(14)的数据输入端与外接设备接口(8)的数据输出端连接,所述数据处理模块(15)的第一数据输入端与无线传输模块(7)的数据输出端连接,所述数据处理模块(15)的第二数据输入端与算法库(11)的数据输出端连接,所述数据处理模块(15)的数据输出端与数据库(12)的数据输入端连接;所述检测仪器管理模块(16)的控制信号输出端与无线传输模块(7)的控制信号输入端连接;所述工作票管理模块(17)的数据输入端与标准库(10)的数据输出端连接。
2.根据权利要求1所述的应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:所述移动控制设备(3)配置相应的智能运检系统(18)通过802.11协议与智能运检盒子(1)进行数据通信,所述智能运检系统(18)包括盒子状态监控模块(19)、检测信息配置模块(20)、工作流程展示模块(21)和实验数据显示模块(22);
其中,所述盒子状态监控模块(19)用于控制智能运检盒子(1)的工作状态,所述检测信息配置模块(20)用于配置现场被测试设备的试验信息,所述工作流程展示模块(21)用于展示标准化工作流程,所述实验数据显示模块(22)用于实现现场测试数据的显示,并能够查看试验数据分析结果。
3.根据权利要求1所述的应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:所述服务器(4)包括数据储存模块(23)和高级应用模块(24),所述数据储存模块(23)用于实现被测试设备的现场检测运维数据、分析结果数据信息的存储记录,所述高级应用模块(24)用于实现被测设备状态评估、故障诊断、风险评估、检修决策、寿命预测的高级应用,可通过3G/4G网络实现其与智能运检盒子(1)间的实时数据传输。
4.根据权利要求1所述的应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:所述标准库(10)用于编制并存储各类被检测电力设备的运维检修工作的标准化流程。
5.根据权利要求1所述的应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:所述算法库(11)用于编制并存储各类被检测电力设备的标准化检测数据存储格式和分析算法,提供检测数据规范化处理方式。
6.根据权利要求1所述的应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:所述数据库(12)用于实现对被测试电力设备的原始数据、现场运维试验数据、设备家族数据、评价结果、视频信息数据的智能化存储。
7.根据权利要求1所述的应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:所述智能运检盒子(1)的无线传输模块(7)支持WIFI、3G/4G及蓝牙传输模式。
8.根据权利要求1所述的应用于变电设备一体化运维检修的智能运检系统,其特征在于:所述智能运检盒子(1)的外接设备接口 (8)支持音频、视频以及USB、SD存储设备的接入。
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