CN109490713A - 一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法及系统 - Google Patents

一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法及系统 Download PDF

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池俊峰
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张振鹏
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赵鹏
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Abstract

本发明公开了一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法及系统,属于电缆线路巡检技术领域。本发明方法包括:电缆智能识别标签组件获取电缆线路及电缆线路通道设备数据信息并发送至智能巡检移动终端;运行状态检测组件采集电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据;数据非接触式发送组件,调用运行状态组件采集的电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,获取诊断信息;智能巡检移动终端生成巡检计划及巡检作业清单,接收电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息,传输至状态交互诊断模块;状态交互诊断模块对电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息管理、对诊断信息进一步判断,生成报警信息及检修策略。

Description

一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法及系统
技术领域
本发明涉及电缆线路巡检技术领域,并且更具体地,涉及一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法及系统。
背景技术
当前,电缆线路的运维检修以人工巡视、状态检测及在线监测为主,数据离散化、孤岛化,运维人员无法在巡视或检修过程中有效评估和掌握电缆线路运行状态,也无法通过系统平台获取线路运行及状态信息数据,巡检效率收到一定制约,巡视检测的数据分散于各类检测设备、数据表单或监控平台中,格式缺乏统一性规范性,难以实现信息交互,且录入存储工作流程繁杂。且电缆运维体量大、人员少、通道环境复杂,巡视以人工接入为主不仅难以电缆巡视周期要求,也难以保证运检巡视效果,巡检不及时、不到位,存在漏检或错检的问题时有发生。此外,全面推广带电检测,庞大的设备数量和有限的人力之间的矛盾会越来越大;当前带电检测工作对测试人员要求高,测试效率低;大数据应用发现测试数据整理工作量大且整理不规范、不完善;现场大量测点或过高或接近高压部位等,对检测人员的安全性带来极大挑战;就在线监测而言,装置质量良莠不齐、故障率高、寿命短、维护工作量大,电源和通信技术瓶颈制约了技术发展,此外,数据准确性、稳定性、实时性不够;监测手段缺乏,各重要状态参量在线监测技术仍未实现全面突破;设备与传感器集成度不高,建设改造难度大等诸多因素也存在一定制约。因此,亟待建立一种新型的电缆线路及通道运维巡检模式,强化运维人员与检测/监测装置以及后台数据中心的数据信息交互,提升运维检修工作效率。
发明内容
针对上述问题,本发明还提出了一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法,所述方法包括:
电缆智能识别标签组件识别电缆线路及电缆线路通道设备,获取电缆线路及电缆线路通道设备数据信息并发送至智能巡检移动终端;
运行状态检测组件采集电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,同时对运行状态特征数据进行缓存;
数据非接触式发送组件,调用运行状态组件采集的电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,对电缆线路及电缆线路通道运行状态特征数据进行初步诊断,获取诊断信息;
智能巡检移动终端生成巡检计划及巡检作业清单,接收电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息,传输至状态交互诊断模块。
状态交互诊断模块对电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息管理、对诊断信息进一步判断,获取电缆线路及电缆线路通道设备缺陷及故障信息、基于缺陷及故障信息生成报警信息及检修策略。
可选的,运行状态信息包括:电缆线路局部放电、运行温度、接地电流、介质损耗、电缆线路通道环境、沉降及水位和视频监控信息。
可选的,运行状态检测组件,包括::常规监控工作模式、异常报警工作模式和重症监护工作模式。
可选的,数据非接触式发送组件兼容在线监控装置。
本发明提出了一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的系统,所述系统包括:
电缆智能识别标签组件,识别电缆线路及电缆线路通道设备,获取电缆线路及电缆线路通道设备数据信息并发送至智能巡检移动终端;
运行状态检测组件,采集电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,同时对运行状态特征数据进行缓存;
数据非接触式发送组件,调用运行状态组件采集的电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,对电缆线路及电缆线路通道运行状态特征数据进行初步诊断,获取诊断信息;
智能巡检移动终端,生成巡检计划及巡检作业清单,接收电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息,传输至状态交互诊断模块。
状态交互诊断模块,对电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息管理、对诊断信息进一步判断,获取电缆线路及电缆线路通道设备缺陷及故障信息、基于缺陷及故障信息生成报警信息及检修策略。
可选的,运行状态信息包括:电缆线路局部放电、运行温度、接地电流、介质损耗、电缆线路通道环境、沉降及水位和视频监控信息。
可选的,运行状态检测组件,包括::常规监控工作模式、异常报警工作模式和重症监护工作模式。
可选的,数据非接触式发送组件兼容在线监控装置。
本发明利用分布式数据存储与无线发送组件对电缆线路进行数据流改造,引入手持信息终端与集成化检测终端,利用电子标签建立巡检设备与电缆线路及相关设备的快速关联,与管控中心数据后台的信息交互,在点对点传输保障信息安全的前提下,建立起电缆线路移动巡检及交互诊断系统,实现运维人员的可控运维,提升运维检修效率,降低巡检人员携带大量设备、反复录入导出查询数据信息以及检修过程中查阅运行状态信息等工作的复杂程度。
本发明应用智能移动巡检技术,通过结合电子标签和具有射频识别的移动终端,实现地下管道及电力电缆的身份辨识、信息调阅和日常巡检。同时将电子标签、状态感知模块和智能移动终端进行深度融合,实现电缆线路智能巡检,并对巡视质量关键指标进行远程自动管控,对巡视异常信息及时处理,最终综合全过程电缆状态检测与评估体系,结合电缆线路设备质量、安装质量及历史试验检修数据,实现电缆状态评估与运维检修策略决策。充分发挥大数据、云计算等信息技术的集成作用,基于物联网技术实现智能设备信息互联互通、机器人、无人机等智能装备应用和环境和设备状态自动感知;基于海量业务信息大数据分析、多源数据融合实现智能诊断等创新成果与传统运检业务深度融合,创建新型电网智能运检管控平台,全面变革传统运检管理模式和工作方式。
附图说明
图1为本发明一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法流程图;
图2为本发明一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的系统结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明提出了一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法,如图1所示,包括:
电缆智能识别标签组件识别电缆线路及电缆线路通道设备,获取电缆线路及电缆线路通道设备数据信息并发送至智能巡检移动终端;
电缆智能识别标签组件根据无源电子标签,记录存储电缆基础台账信息,与GIS系统联合实现电缆设备资产管理与身份识别,并与无线发送、接收组件自动联动,当移动巡检终端接近时,可快速、远距离识别电缆及通道设备、设施,结合巡检计划或人工选择的方式,启动状态检测数据发送,简化巡检人员查询设备台账流程,并可作为参照物对巡检路径、巡检到位率进行远程管理。
运行状态检测组件采集电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,同时对运行状态特征数据进行缓存;
运行状态检测组件主要承担电缆线路及通道状态数据采集,包括电缆线路局部放电、运行温度、接地电流、介质损耗等电气特征量以及通道环境、沉降、水位、视频监控等信息数据,同时对运行状态特征数据进行缓存,等待发送组件调用。此外,检测组件包含常规监控、异常报警、重症监护等多类工作模式,可结合设备运行状态评估结果及人工定义两类方式进行更改,满足不同应用场景需求。
数据非接触式发送组件,调用运行状态组件采集的电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,对电缆线路及电缆线路通道运行状态特征数据进行初步诊断,获取诊断信息;
数据非接触式发送组件实现对原有在线监控系统的改造升级,其主要承担数据采集组件与巡检终端间得数据通信功能(基于蓝牙与4G混用技术),并具备运行状态数据初步分析与自诊断功能,在自诊断过程中发现异常时,可实现组件间的无线组网并将异常信息推送至状态交互诊断评价系统,实现故障或风险预警。同时在巡检人员需要参考后台历史数据、状态评估结论、运维策略建议时,可通过组件间构建的数据网络进行调用。此外该组件还可以辅助完成巡检记录、风险点记录等功能,对电缆线路及通道风险与隐患进行追踪处理。
智能巡检移动终端生成巡检计划及巡检作业清单,接收电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息,传输至状态交互诊断模块。
智能巡检移动终端主要功能在于感知电子标签获取对象信息,由数据非接触式发送组件中收集和存储电缆线路及通道状态数据,并上传至状态交互诊断评价系统,同时接收巡检计划与辅助巡检作业,记录设备、设施缺陷与隐患,是开展电缆线路移动智能巡检的核心单兵装备。智能巡检移动终端也包括巡检机器人系统,其功能与PDA终端具有一定的相似性,但其主要执行的是定期、差异化巡视任务,对高危风险点进行复核与监控,巡检机器人的应用可以降低人工作业强度,定期收集监控数据,降低无线发送组件的组网数据量要求,优化电缆线路状态感知架构体系,还可与消防机器人联动执行火灾探查与灭火,降低人工干预的风险。
状态交互诊断模块对电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息管理、对诊断信息进一步判断,获取电缆线路及电缆线路通道设备缺陷及故障信息、基于缺陷及故障信息生成报警信息及检修策略。
状态交互诊断模块的构建结合了国内外在电缆绝缘老化、状态综合诊断、剩余寿命评估以及相关智能识别分析技术领域的相关成果,建立综合状态感知、离线诊断、材料性能分析手段的综合全过程电缆状态检测与评估体系,结合电缆线路设备质量、安装质量及历史试验检修数据,评估电缆状态与整定运维策略重点强化多状态数据的综合评估,支撑电缆线路全寿命周期管理和检修策略的科学制定。电缆及通道状态交互诊断系统平台可实现电缆线路台账及运行信息等基础数据管理、同类设备缺陷及故障分析、电缆运行状态分级评价诊断以及差异化运维检侧策略决策。
在电缆运行状态分级评价诊断方面,针对不同电缆故障类型及运行年限分析,分别采用多状态感知数据融合分析与统计学风险评估方法,结合同类设备运维数据比对,实现电缆线路状态精确诊断与故障风险预测与评估。诊断过程中判据的建立是将电缆及通道的不同状态参量进行比对分析,详细评估主要缺陷相关性及故障表征状态特征,分别采用跨领域典型相关性分析、(混合)概率典型相关性分析、Coupula函数模型等建立不同类型的相关性分析模型,修正并评价状态量之间关联性最大出现的权重/概率等参数的变化规律,根据两两状态量之间的权重/概率等参数的变化规律得出各变量之间的关联性量化结论,从而得出电缆及通道状态指标量化评价判据。
在电缆运维策略决策方面,基于状态感知数据和同类设备缺陷比对,通过weibull分布模型与Crow-AMSAA模型对潜在故障风险进行评估,进而制定维护策略与重点维护对象,并结合线路运行年限,分别采用COX比例风险模型和weibull比例风险模型,结合状态数据、运行信息及故障数据制定状态决策曲线,探查故障主要影响因素,从而制定电缆状态检修策略、隐患消除策略,并根据剩余寿命预测和成本分析制定消缺与检修方式。在退役决策方面,根据电缆线路同类设备运行缺陷、故障数据、状态感知诊断数据以及老化评价模型评价电缆健康状态;结合社会影响,经济影响,环境影响制定电缆线路重要等级,进而得出电缆健康程度与重要程度的二维决策分布,指导电缆线路退役更换。
本发明还提供一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的系统,如图2所示,包括:
电缆智能识别标签组件,识别电缆线路及电缆线路通道设备,获取电缆线路及电缆线路通道设备数据信息并发送至智能巡检移动终端;
运行状态检测组件,采集电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,同时对运行状态特征数据进行缓存;
数据非接触式发送组件,调用运行状态组件采集的电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,对电缆线路及电缆线路通道运行状态特征数据进行初步诊断,获取诊断信息;
智能巡检移动终端,生成巡检计划及巡检作业清单,接收电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息,传输至状态交互诊断模块。
状态交互诊断模块,对电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息管理、对诊断信息进一步判断,获取电缆线路及电缆线路通道设备缺陷及故障信息、基于缺陷及故障信息生成报警信息及检修策略。
运行状态信息包括:电缆线路局部放电、运行温度、接地电流、介质损耗、电缆线路通道环境、沉降及水位和视频监控信息。
运行状态检测组件,包括::常规监控工作模式、异常报警工作模式和重症监护工作模式。
数据非接触式发送组件兼容在线监控装置。
本发明利用分布式数据存储与无线发送组件对电缆线路进行数据流改造,引入手持信息终端与集成化检测终端,利用电子标签建立巡检设备与电缆线路及相关设备的快速关联,与管控中心数据后台的信息交互,在点对点传输保障信息安全的前提下,建立起电缆线路移动巡检及交互诊断系统,实现运维人员的可控运维,提升运维检修效率,降低巡检人员携带大量设备、反复录入导出查询数据信息以及检修过程中查阅运行状态信息等工作的复杂程度。
本发明应用智能移动巡检技术,通过结合电子标签和具有射频识别的移动终端,实现地下管道及电力电缆的身份辨识、信息调阅和日常巡检。同时将电子标签、状态感知模块和智能移动终端进行深度融合,实现电缆线路智能巡检,并对巡视质量关键指标进行远程自动管控,对巡视异常信息及时处理,最终综合全过程电缆状态检测与评估体系,结合电缆线路设备质量、安装质量及历史试验检修数据,实现电缆状态评估与运维检修策略决策。充分发挥大数据、云计算等信息技术的集成作用,基于物联网技术实现智能设备信息互联互通、机器人、无人机等智能装备应用和环境和设备状态自动感知;基于海量业务信息大数据分析、多源数据融合实现智能诊断等创新成果与传统运检业务深度融合,创建新型电网智能运检管控平台,全面变革传统运检管理模式和工作方式。

Claims (8)

1.一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的方法,所述方法包括:
电缆智能识别标签组件识别电缆线路及电缆线路通道设备,获取电缆线路及电缆线路通道设备数据信息并发送至智能巡检移动终端;
运行状态检测组件采集电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,同时对运行状态特征数据进行缓存;
数据非接触式发送组件,调用运行状态组件采集的电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,对电缆线路及电缆线路通道运行状态特征数据进行初步诊断,获取诊断信息;
智能巡检移动终端生成巡检计划及巡检作业清单,接收电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息,传输至状态交互诊断模块;
状态交互诊断模块对电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息管理、对诊断信息进一步判断,获取电缆线路及电缆线路通道设备缺陷及故障信息、基于缺陷及故障信息生成报警信息及检修策略。
2.根据权利要求1所述的方法,所述的运行状态信息包括:电缆线路局部放电、运行温度、接地电流、介质损耗、电缆线路通道环境、沉降及水位和视频监控信息。
3.根据权利要求1所述的方法,所述的运行状态检测组件,包括::常规监控工作模式、异常报警工作模式和重症监护工作模式。
4.根据权利要求1所述的方法,所述的数据非接触式发送组件兼容在线监控装置。
5.一种用于电缆线路移动巡检及交互诊断的系统,所述系统包括:
电缆智能识别标签组件,识别电缆线路及电缆线路通道设备,获取电缆线路及电缆线路通道设备数据信息并发送至智能巡检移动终端;
运行状态检测组件,采集电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,同时对运行状态特征数据进行缓存;
数据非接触式发送组件,调用运行状态组件采集的电缆线路及电缆线路通道设备运行状态特征数据,对电缆线路及电缆线路通道运行状态特征数据进行初步诊断,获取诊断信息;
智能巡检移动终端,生成巡检计划及巡检作业清单,接收电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息,传输至状态交互诊断模块;
状态交互诊断模块,对电缆线路及电缆线路通道设备数据信息及诊断信息管理、对诊断信息进一步判断,获取电缆线路及电缆线路通道设备缺陷及故障信息、基于缺陷及故障信息生成报警信息及检修策略。
6.根据权利要求5所述的系统,所述的运行状态信息包括:电缆线路局部放电、运行温度、接地电流、介质损耗、电缆线路通道环境、沉降及水位和视频监控信息。
7.根据权利要求5所述的系统,所述的运行状态检测组件,包括::常规监控工作模式、异常报警工作模式和重症监护工作模式。
8.根据权利要求5所述的方法,所述的数据非接触式发送组件兼容在线监控装置。
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