CN106251420A - 电力设备巡检系统 - Google Patents

Abstract

一种电力设备巡检系统，包括中央处理单元，基站，电力设备以及手持终端，所述电力设备上配备有窄带物联网芯片，所述窄带物联网芯片用于接收电力设备的电力信息，并将所述电力信息实时地发送到所述基站。所述基站用于接收所述窄带物联网芯片上传的电力信息，将异常电力信息发送到所述中央处理单元。所述中央处理单元用于根据所述异常电力信息参数和电子地图模块生成电力设备巡检路线规划，并发送给所述手持终端，所述手持终端还用于将维修后的电力设备的状态反馈给所述中央处理单元。由此本发明可以自动地对电力设备进行监测并给出巡检路线，自动化程度高，此外采用电子地图模块使得路线的选择最短，节省检修时间和成本。

Description

电力设备巡检系统

技术领域

本发明涉一种巡检系统，尤其是涉及一种电力设备的巡检系统。

背景技术

目前，电力设备的日常监控主要是依靠各种仪器仪表集中进行中央式监控，这种监控通常能够识别出大的电力故障，如某条高压线掉落将引起该线路输电电压的变化，由此维修人员根据该线路的信息沿线排查，确定故障位置。这种排查手段耗时而且人力成本较高。另外，某些小的故障，如小区变压器故障，则电力公司无法作出准确的监测，需要用户主动申报故障位置。在广大的山村，变压器的分布通常分布在野外，有时用户和电力公司均无法准确确定故障地点。

在面临多种电力设备故障时，电力公司通常是依靠人力调度的方式进行维修，某些急需维修的故障常常得不到有效的维修。例如，高楼电力故障，会影响电梯的正常使用，但如果此时还出现了路灯电力故障，通常电力维修人员仅依据接到故障的时间先后对故障进行维修，由此会造成效率的低下。

也有采用人工巡检的方式，沿着线路进行排查，费时费力，容易漏检。

窄带物联网是最近兴起的一种物联网通讯方式，其可以实现物与物之间的有效沟通，而且占用的带宽很低，一个基站即可同时接收数千个物联网芯片的数据。但目前其在电力系统的应用并未所见。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明由此提供了一种电力设备巡检系统，包括中央处理单元，基站，电力设备以及手持终端，所述电力设备上配备有窄带物联网芯片，所述窄带物联网芯片用于接收电力设备的电力信息，并将所述电力信息实时地发送到所述基站；所述基站接收所述窄带物联网芯片上传的电力信息，并对电力信息进行初步分析，将异常电力信息发送到所述中央处理单元；

所述中央处理单元根据所述异常电力信息生成电力设备巡检路线规划，并发送给所述手持终端，所述手持终端还用于将维修后的电力设备的状态反馈给所述中央处理单元。

进一步的，所述异常电力信息至少包括电力设备的编号，故障代码，故障时间。

进一步的，所述中央处理单元至少包括信息接收模块，用于接收基站发送的异常电力信息；还包括数据存储模块，用于存储各类数据；还包括数据分析模块，所述数据分析模块读取所述存储模块中的异常电力信息的参数，所述参数至少包括设备名称、设备位置、故障类型、故障发生时间；并对每一个参数进行赋值以获得该电力信息的重要度指数；数据分析模块进一步根据该重要度指数和电子地图模块确定电力设备的巡检路线。

进一步的，所述设备名称、故障类型、故障发生时间通过常数赋值法进行赋值，其中，所述电力设备的重要程度越大则赋值越高；对于所述故障时间，越早接收到的电力信息赋值越高；对于故障类型，越严重的故障赋值越高；

所述设备位置基于所述电子地图模块进行赋值，所述中央处理单元首先获取所述电子地图模块中记载的电力巡检站位置信息，然后在电子地图模块中标示故障设备的设备位置，为每一个故障设备，选择距离其最近的电力巡检站，然而计算出该故障设备与所述最近的电力巡检站之间的实际距离，并将该实际距离作为设备位置的赋值的基准，距离巡检站点越近，所述设备位置赋值越高；

所述数据分析模块，还对所述参数的赋值进行累加，求出该电力信息的重要度指数。

进一步的，所述电力信息的重要度指数通过对所述设备名称、故障类型、故障发生时间以及所述设备位置进行赋值后进行累加而获得，并将所述重要度指数值按顺序从高到低地排序以确定所述电力设备的巡检路线规划。

进一步的，所述数据分析模块，根据电子地图模块为每一个电力巡检站选定一定数量的故障设备，并对确定该一定数量的故障设备的重要度指数，该重要度指数通过对所述设备名称、故障类型、故障发生时间进行赋值后进行累加而获得；并确定出重要度指数最高的一部分故障设备；针对对该重要度指数最高的一部分故障设备，进行路线规划，该路线规划从电力巡检站出发，依次进过每个故障设备的巡检地点，之后再回到电力巡检站，该路线规划采用排列组合的方法进行，依次排列组合后获得多份巡检路线规划，然后选择总实际距离最小的那份路线规划发送给手持终端4。

进一步的，所述手持终端向所述中央处理单元的所述信息接收模块发送任务完成代码，所述中央处理单元将该故障设备从所述数据分析模块中移除；所述中央处理单元定时进行数据分析，并将分析生成的路线规划发送给手持终端以不断地更新设备巡检路线。

此外，不能按时完成的设备巡检，将在下一轮数据分析中，得到更靠前的排名。

由此本发明可以自动地对电力设备进行监测并给出巡检路线，不需要用户进行主动故障申报，自动化程度高。采用电子地图来确定巡检路线，可以使得路线的选择最短，节省检修时间和成本。

附图说明

当结合附图考虑时，参考下面的描述能够很好的理解本发明的结构、原理、工作特点和优点，但此处说明的附图用来对本发明的进一步解释，所附示意图只是为了更好的对本发明进行说明，并不对本发明构成不当限定，其中：

图1是本发明的电力设备巡检系统的组成结构示意图；

图2是本发明的电力设备巡检系统的中央处理单元的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明作进一步的描述，应当指出的是，以下实施例仅仅为示意性的，其并非意图限制本发明。

图1为本发明的电力设备巡检系统的的示意图，包括中央处理单元1，基站2已经电力设备3。电力设备3上配备有窄带物联网芯片31，窄带物联网芯片31用于接收电力设备3的各种电力信息，如电压、电流等信息，并将这些电力信息实时地发送到基站2。基站2接收窄带物联网芯片31上传的电力信息，并对电力信息进行初步分析，将异常的数据电力信息发送到中央处理单元1。

异常的电力信息至少包括电力设备的编号，故障代码，故障时间。电力设备的编号可以用于识别电力设备的类型、位置。故障代码可以识别故障的类型。

中央处理单元1可以是数据中心，用于接收各种电力数据并发送各种指令。

如图2所示，中处理单元1至少包括信息接收模块11，用于接收基站2发送的异常电力信息。还包括数据存储模块12，用于存储各类数据。上述异常电力信息接收后首先存储在该数据存储模块中。

还包括数据分析模块13，用于对存储模块中的数据进行分析。在一个实施例中，数据分析模块读取存储模块中的异常电力信息的参数，所述参数包括设备名称、设备位置、故障类型、故障发生时间等。并对每一个参数进行赋值，求出该电力信息的重要度指数。数据分析模块进一步根据该重要度指数确定电力设备的巡检路线。

其中对于不同的参数，赋值的方法是不同的。例如对于设备名称、故障类型、故障发生时间是根据常数赋值法。

不同电力设备的重要程度显然是不同的，如路灯，其中一盏坏了并不影响路况的照明，因此，赋值可为1。而小区变压器，则具有较高的赋值，例如为1.2，这是因为小区变压器故障通常会导致居民生活受到严重影响。

故障类型赋值是根据故障代码获得，一般而言越严重的故障说明其越需要检修，例如漏电，故障代码表示为高危，则故障状态赋值例如可以为2。而路灯短路，电压不稳这种故障是影响较小的，赋值可以为1。

故障时间赋值，根据接收到的电力信息的先后对其进行赋值，先接收到的电力信息赋值为高，显然，故障时间长对人们的影响会变大，如路灯故障，尽管暂时不影响居民生活，但如果时间长了，会造成不必要的事故，因此，时间因素也是考虑的范围。

而对于设备位置的赋值，则是基于电子地图进行赋值。

中央处理单元1还包括电子地图模块，所述设备位置的赋值是基于电子地图模块而获得的。中央处理单元1首先获取电子地图模块中记载的电力巡检站位置信息，然后在电子地图模块中标示故障设备的设备位置，为每一个故障设备，选择距离其最近的电力巡检站，然而计算出，该故障设备与所述最近的电力巡检站之间的实际距离，该实际距离为道路的实际距离，并非直线距离。并将该实际距离作为设备位置的赋值的基准。如可以以5公里赋值为1，每增加减少1公里的赋值则减少0.1的赋值。

远离巡检站点的赋值较低，而距离巡检站点越近，赋值越高，这是因为，离站点进的电力设备维修起来比较方便，通常作为第一维修选择，有利于确保节省巡检过程的时间。

以上的电力信息赋值，仅仅为示意性的，本领域技术人员可以根据需要对电力信息的各种参数进行赋值，只要是对电力巡检构成影响的参数都可以对其进行赋值。

数据分析模块，还对各个电力信息的赋值情况进行累加，求出该电力信息的重要度指数。如某一个发生故障路灯的设备赋值为1，设备赋值为1.2，故障状态赋值为2，故障时间赋值为1.5，则该路灯的电力信息的重要度指数为1+1.2+2+1.5＝5.7。

获得上述参数后，本发明的中央处理单元1可以采用多种方式确定电力设备的巡检检路线规划。

中央处理单元1还包括通信模块15用于对外输出控制命令。

本发明的电力设备巡检系统还包括，手持终端4，该手持终端4用于接收中央处理单元1的通信模块15发送的电力设备巡检路线规划。由此，电力巡检员就可以接收到巡检任务。

当巡检员维修完成后，该手持终端4向中央处理单元1的信息接收模块11发送任务完成代码，中央处理单元1将该故障设备从数据分析模块中移除。

中央处理单元1可以定时进行数据分析，如每天进行两次，上午，下午各一次。上午给巡检员分配巡检任务后，未完成的巡检设备将在下午时重新进行数据分析，由此不断地更新设备巡检路线。

在一种电力设备的巡检检路线规划的确定方式中，中央处理单元1根据所获得的电力信息的重要度指数，按顺序从高到低地排序，从而获得电力设备的巡检路线规划。例如，在一个实施例中，将某个电力巡检站附近具有10个发生故障的电力设备，则根据它们的电力信息的重要度指数对它们进行巡检排序，首先巡检重要度指数最高的电力设备，其次是重要度指数较低的电力设备，依次排序从而获得巡检路线规划。这种方式，综合考虑了故障的紧急程度与巡检路线最短的规划，是这两者之间达到一定的平衡。

而在另外一种电力设备的巡检检路线规划的确定方式中，中央处理单元1首先根据电子地图确定与每一个故障设备最近的电力巡检站。这样，对于每一个电力巡检站而言，其周边均分布有一定数量的故障设备。

中央处理单元1进一步对上述一定数量的故障设备的设备名称、故障状态、故障发生时间的赋值后进行累加，求出该一定数量的故障设备的电力信息的重要度指数，并选择出重要度指数最高一部分故障设备。例如，某个电力巡检站周边有30个故障设备，则中央处理单元1求出该30个故障设备的重要度指数，并进行排序，选择出重要度指数最高的前10名故障设备。

然后对该重要度指数最高的一部分故障设备，进行路线规划，该路线从电力巡检站出发，依次进过每个故障设备的巡检地点，之后再回到电力巡检站，该路线规划采用排列组合的方法进行。即以电力巡检站作为第一个基点，任意一个故障设备的位置作为下一个节点，计算基点与该节点之间的实际距离；然后再从该节点出发，任意选择下一个故障设备的位置作为下一个节点，计算出这两个节点之间的实际距离。依次类推，最后从最后一个故障设备的位置的节点回到电力巡检站，这样就获得了一份巡检路线规划。依次排列组合后获得多份巡检路线规划，然后选择总实际距离最小的那份路线规划发送给手持终端4。

由于每次仅选择例如10个故障设备进行巡检，因此中央处理单元1的计算量只有10的乘阶即：10！＝3628800次，计算量并不大，对于最优路线规划而言，这种计算方式是最佳的。由于电力设备的维修是需要时间的，因此实际上一个巡检员一个上午的时间并不能对太多的设备进行巡检，通常仅能够对不到10个电力设备进行巡检，因此，实际的计算量远小于10的乘阶，如果一个电力巡检员仅巡检5个电力设备，则计算量仅为5的乘阶，即5！＝120次。这种电力设备的巡检检路线规划的确定方式，更倾向于获得最短的巡检路线规划。

采用故障设备的重要度指数作为路线规划的参数，使得电力设备能够得到及时的检修。例如，巡检员不能按时完成的设备巡检，将在下一轮计算中，始终得到更靠前的排名。

还可以将电力设备的故障时间设定一个必须检修的期限，或者某些电力设备，某些故障状态作为最优先巡检的对象。如电力设备故障如超过三天还未获得维修，则自动列为最优先的巡检设备，在此基础上，再依靠前述的路线规划方式确定下一个巡检设备。

由此本发明可以自动地对电力设备进行监测并给出巡检路线，自动化程度高，节省了检修时间和成本。

尽管已经结合实施例对本发明进行了详细地描述，但是本领域技术人员应当理解地是，本发明并非仅限于特定实施例，相反，在没有超出本申请精神和实质的各种修正，变形和替换都落入到本申请的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种电力设备巡检系统，其特征在于：包括中央处理单元，基站，电力设备以及手持终端，所述电力设备上配备有窄带物联网芯片，所述窄带物联网芯片用于接收电力设备的电力信息，并将所述电力信息实时地发送到所述基站；所述基站接收所述窄带物联网芯片上传的电力信息，并对电力信息进行初步分析，将异常电力信息发送到所述中央处理单元；

所述中央处理单元根据所述异常电力信息生成电力设备巡检路线规划，并发送给所述手持终端，所述手持终端还用于将维修后的电力设备的状态反馈给所述中央处理单元。

2.根据权利要求1所述的电力设备巡检系统，其特征在于：所述异常电力信息至少包括电力设备的编号，故障代码，故障时间。

3.如权利要求1所述的电力设备巡检系统，其特征在于：所述中央处理单元至少包括信息接收模块，用于接收基站发送的异常电力信息；还包括数据存储模块，用于存储各类数据；还包括数据分析模块，所述数据分析模块读取所述存储模块中的异常电力信息的参数，所述参数至少包括设备名称、设备位置、故障类型、故障发生时间；并对每一个参数进行赋值以获得该电力信息的重要度指数；数据分析模块进一步根据该重要度指数和电子地图模块确定电力设备的巡检路线。

4.如权利要求3所述的电力设备巡检系统，其特征在于：

所述设备名称、故障类型、故障发生时间通过常数赋值法进行赋值，其中，所述电力设备的重要程度越大则赋值越高；对于所述故障时间，越早接收到的电力信息赋值越高；对于故障类型，越严重的故障赋值越高；

所述设备位置基于所述电子地图模块进行赋值，所述中央处理单元首先获取所述电子地图模块中记载的电力巡检站位置信息，然后在电子地图模块中标示故障设备的设备位置，为每一个故障设备，选择距离其最近的电力巡检站，然而计算出该故障设备与所述最近的电力巡检站之间的实际距离，并将该实际距离作为设备位置的赋值的基准，距离巡检站点越近，所述设备位置赋值越高；

所述数据分析模块，还对所述参数的赋值进行累加，求出该电力信息的重要度指数。

5.如权利要求4所述的电力设备巡检系统，其特征在于：所述电力信息的重要度指数通过对所述设备名称、故障类型、故障发生时间以及所述设备位置进行赋值后进行累加而获得，并将所述重要度指数值按顺序从高到低地排序以确定所述电力设备的巡检路线规划。

6.如权利要求4所述的电力设备巡检系统，其特征在于：

所述数据分析模块，根据电子地图模块为每一个电力巡检站选定一定数量的故障设备，并对确定该一定数量的故障设备的重要度指数，该重要度指数通过对所述设备名称、故障类型、故障发生时间进行赋值后进行累加而获得；并确定出重要度指数最高的一部分故障设备；针对对该重要度指数最高的一部分故障设备，进行路线规划，该路线规划从电力巡检站出发，依次进过每个故障设备的巡检地点，之后再回到电力巡检站，该路线规划采用排列组合的方法进行，依次排列组合后获得多份巡检路线规划，然后选择总实际距离最小的那份路线规划发送给手持终端4。

7.如权利要求5或6所述的电力设备巡检系统，其特征在于：所述手持终端向所述中央处理单元的所述信息接收模块发送任务完成代码，所述中央处理单元将该故障设备从所述数据分析模块中移除；所述中央处理单元定时进行数据分析，并将分析生成的路线规划发送给手持终端以不断地更新设备巡检路线。

8.如权利要求3-7所述的电力设备巡检系统，其特征在于：不能按时完成的设备巡检，将在下一轮数据分析中，得到更靠前的排名。