CN109698555A - 一种无人值守变电站一键远方巡视系统及巡视方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种无人值守变电站一键远方巡视系统及巡视方法，其中，所述系统包括调度自动化系统、视频监控系统以及辅助监控系统，其中：所述调度自动化系统，用于检测设备的遥测数据和遥信数据；所述视频监控系统，用于按照视频监控预置点的巡视顺序，对变电站设备的外观、表记读数信息、周边环境进行监控；所述辅助监控系统，用于通过辅助设备巡检点，检测现场设备及环境状态，并生成一键巡视总报告中。本申请提供的技术方案，能够避免运行人员收到现场检查数值与收到告警时的数值存在差异。

Description

一种无人值守变电站一键远方巡视系统及巡视方法

技术领域

本申请涉及自动化控制技术领域，特别涉及一种无人值守变电站一键远方巡视系统及巡视方法。

背景技术

随着变电站设备的不断更新，变电站运行维护方式从有人值守发展到少人值守、无人值守。当前对于变电站的远方巡视，主要还是基于视频监控系统来进行的遥视巡检，以及近两年比较热门的机器人巡检。

能够为变电站实现远方巡视的支撑系统主要有视频监控系统、机器人系统、调度自动化系统、辅助监控系统等，但当前这些系统都是相互独立的，数据信息存在孤岛，无法实现共同联动，不能为运行人员提供一个很好的远方巡视支撑平台，不满足一键可达的简单操作要求。

对于辅助设备的监控数据已经逐步进行了平台化监控，但是对于打通视频监控联动、机器人巡检联动方面的研究还存在没有深入进行的研究。

现阶段变电站的巡视工作耗时耗力，需要运行人员极高的业务技术能力、高度集中的精力与敏锐的勘查能力。因此目前亟需一种一键化的远方巡视系统。

发明内容

本申请的目的在于提供一种无人值守变电站一键远方巡视系统及巡视方法，能够为变电站运行维护工作提供较大的便利，减少运行人员到场值守、现场勘查、记录数据的过程，从而避免运行人员收到现场检查数值与收到告警时的数值存在差异。

为实现上述目的，本申请提供一种无人值守变电站一键远方巡视系统，所述系统包括调度自动化系统、视频监控系统以及辅助监控系统，其中：

所述调度自动化系统，用于检测设备的遥测数据和遥信数据，以获取所述设备在运行时的负载率、档位、温度、运行方式、开关状态电流信号、母线电压信号、各隔离刀闸、断路器位置信号、主变的顶层油温及主变运行档位信号，并通过获取的数据实现对四遥量的核对以及对主变温度和线路负载的巡视；

所述视频监控系统，用于按照视频监控预置点的巡视顺序，对变电站设备的外观、表记读数信息、周边环境进行监控，通过将视频介入系统中，实现视屏数据的实时查看；其中，在对接接口的过程中获取到视频返回的相关数据，并将返回的相关数据存在数据库中，以使得后台程序从所述数据库中读取数据并在页面中展示，并且视频调取和回放时，将接口获取的文件流处理后展示在页面中，以实现视频的查看功能；

所述辅助监控系统，用于通过辅助设备巡检点，检测现场设备及环境状态，通过安防系统、环境监测系统、室内气体含量监测系统以及消防系统为变电站提供变电站及其设备的运行环境巡视数据，并根据各项数据生成报告，并将生成的报告嵌入到一键巡视总报告中。

进一步地，所述系统还包括巡视结果复核单元以及一键巡视界面组成单元，其中：

所述巡视结果复核单元，用于对所述一键巡视总报告中的内容进行复核；

所述一键巡视界面组成单元，用于通过所述调度自动化系统、所述视频监控系统以及所述辅助监控系统，统一生成一键巡视界面结构，其中，数据在所述一键巡视界面结构中生成总报告并存档。

为实现上述目的，本申请还提供一种无人值守变电站一键远方巡视系统的巡视方法，所述方法包括：

下发巡视任务，并生成所述巡视任务的标识；

在接收到所述巡视任务的标识后，从巡视任务单中取出所述巡视任务匹配的巡视条件标识；

通过所述巡视条件标识从告警联动配置表中查询到匹配的联动系统标识和接口标识；

通过所述联动系统标识和所述接口标识，从接口配置管理模块中查询相关的功能接口编码，并从对应关系模块中查询相关设备标识；

将所述相关设备标识和所述功能接口编码传送至对应的服务，并通过所述服务进行自动化巡视，并将巡视数据在联动告警模块进行展示以及在巡视结束后，生成巡视报告。

进一步地，所述方法还包括：

填写作业表单，所述作业表单中包括工作地点、作业班组、工作负责人、工作班成员、工作任务、工作对象中的至少一种；

所述工作对象中包含设备编码和功能编码，所述设备编码和功能编码与调度自动化系统、视频监控系统以及辅助监控系统实现联动，当所选的任务对象确定时，将触发匹配的巡视设备开始工作。

进一步地，所述方法还包括：

在系统显示界面中，依据巡视需要切换间隔时间以及标记巡视点，并按照需求切换到上一个或者下一个巡视点界面，显示作业开始时间与累计巡视工作时间；其中，对应显示巡视点的巡视要素并且判断信息是否正常。

进一步地，所述方法还包括：

按照巡视任务设置的时间，自动生成一键巡视报告，报告将调度自动化系统、视频监控系统、辅助监控系统的数据统一显示，巡视开始时间、结束时间、耗时、气象信息、巡视结论、巡视预置点、视频图像、调度自动化数据、巡视结论均详细记录，并且报告单可自动保存并可通过下载附件的方式保存，所述报告单中视频的图像可整屏放大，以保障离线报告的完整性。

进一步地，所述无人值守变电站一键远方巡视系统具备底层数据支撑，所述底层数据包括设备台账和对应关系台账，其中，所述设备台账包括变电站设备台账、调度系统设备台账、4A(Authentication、Authorization、Accounting、Audit，认证、授权、记账、审计)系统设备台账、视屏监控系统摄像头以及预置点位台账、无人机平台巡视台账、巡视功能台账、机器人平台巡视台账、巡视功能台账、辅助系统传感器台账中的至少一种；所述对应关系台账用于将所述4A系统设备台账与所述调度系统设备台账、所述视屏监控系统摄像头以及预置点位台账、所述无人机平台巡视台账以及所述机器人平台巡视台账进行关联。

进一步地，所述方法还包括：

设置巡视条件定义表，所述巡视条件定义表用于定义远方巡视的巡视条件，其中，所述巡视条件定义表被传送至告警联动设置表，并在改变中取出巡视条件对应的系统以及接口；所述巡视条件包括主变巡视、组合电器巡视、断路器巡视、隔离开关巡视、母线巡视、电压互感器巡视、电流互感器巡视、油浸式电抗器巡视、电力电容器组巡视、避雷器巡视、站用变巡视中的至少一种。

进一步地，所述方法还包括：

设置联动接口配置表，所述联动接口配置表用于配置每个系统的功能性接口以及发送联动指令的模块。

由上可见，本申请提供的技术方案，至少具备以下有益效果：

1.通过打通调度自动化系统、在线监测系统、辅助设备监控系统之间的数据孤岛，实现变电站远方“一键远方巡视”，将变电站的负荷情况、外观巡视、设备在线、设备告警等等巡检记录一键生成巡检报告，给运行人员“一键可达”的操作感受，减少人工工作量。

2.通过与辅助监控系统、机器人巡检系统、调度自动化系统之间的接口，实现变电站的告警智能联动，直接免去运行人员在出现告警时候一个个去查数据、发短信等繁琐的基础资料收集过程，辅助运行人员快速掌握告警信息。

3.通过变电站远方巡视平台的开发，将变电站原有孤立的数据进行了有效的整合，通过对多系统间数据内外部逻辑关系的梳理分析，实现了变电站的远方巡视、作业管控、辅助监控、智能联动等具体应用，确保变电站安全可靠运行。

4.将变电站的负荷情况、外观巡视、设备在线、设备告警、辅助设备运行情况等变电站运行关键节点进行记录，并一键生成巡检报告，给变电运行人员提供远方“一键巡视”的操作感受，有效减少人工工作量。

附图说明

图1为本申请实施例中一键远方巡视系统的工作流程示意图；

图2为本申请实施例中一键巡视报告的生成示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

本申请提供一种无人值守变电站一键远方巡视系统，所述系统包括调度自动化系统、视频监控系统以及辅助监控系统，其中：

所述调度自动化系统，用于检测设备的遥测数据和遥信数据，以获取所述设备在运行时的负载率、档位、温度、运行方式、开关状态电流信号、母线电压信号、各隔离刀闸、断路器位置信号、主变的顶层油温及主变运行档位信号，并通过获取的数据实现对四遥量的核对以及对主变温度和线路负载的巡视；

所述视频监控系统，用于按照视频监控预置点的巡视顺序，对变电站设备的外观、表记读数信息、周边环境进行监控，通过将视频介入系统中，实现视屏数据的实时查看；其中，在对接接口的过程中获取到视频返回的相关数据，并将返回的相关数据存在数据库中，以使得后台程序从所述数据库中读取数据并在页面中展示，并且视频调取和回放时，将接口获取的文件流处理后展示在页面中，以实现视频的查看功能；

所述辅助监控系统，用于通过辅助设备巡检点，检测现场设备及环境状态，通过安防系统、环境监测系统、室内气体含量监测系统以及消防系统为变电站提供变电站及其设备的运行环境巡视数据，并根据各项数据生成报告，并将生成的报告嵌入到一键巡视总报告中。

具体地，一键远方巡视依据调度自动化系统数据、视频图像监控数据、辅助监控系统数据、机器人平台巡视数据进行，最终通过巡视后生成生产管控一键远方巡视报告。具体功能模块如下所述：

1.调度自动化系统初期采用FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)方式实现解析，检测对应设备所在间隔的运行遥测、遥信等数据，了解设备运行负载率、档位、温度、运行方式、开关状态电流信号、母线电压信号、各隔离刀闸、断路器位置信号、主变的顶层油温、主变运行档位信号，通过这些调度信息数据实现对四遥量的核对，对主变和线路负载情况巡视，对主变温度巡视，对母线电压运行曲线的巡视，实现对运行方式的巡视。可以清晰直观地了解所测设备的电路情况，展示接线特征、开关分合现状、巡视设备标识等数据，帮助运行人员判断系统所测设备位置的准确性。通过遥信量，提供故障信息、保护动作信息、告警信息、点位信息、开关分合位置信息；遥测量的数值，可以看到巡视电网间隔，设备电压电流、有功无功、频率功率因素的电网测量值，且依据该电网测量值生成功率曲线图，让数值变化情况可视化。调度自动化系统检测现场设备，采集数据后反馈到生产指挥平台，统一生成一键巡视报告。

2.视频监控系统可按照视频监控预置点的巡视顺序，对变电站设备的外观、表记读数信息、周边环境进行监控。通过该模块，将视频介入系统中，实现视屏数据查看，解决了看视屏必须登录视频平台查看视屏数据的繁琐，其次视频介入平台，可以实现视屏数据与其他系统数据的联动，做到数据与现场情况同步，完成远方巡视的功能，从根本上减轻巡维人员的工作量。在对接接口的过程中可以获取到视频返回的相关数据，存在数据库中，后台程序再从数据库中读取数据并在页面中展示，视频调取和回放则是直接将接口获取的文件流处理后展示在页面中，实现视频的查看功能。

3.辅助监控系统将辅助监控系统的通信状态及自检故障状态进行巡视，通过辅助设备巡检点，检测现场设备及环境状态，通过安防系统、环境监测系统、室内SF₆(六氟化硫)气体含量监测、消防系统等为变电站提供变电站及其设备的运行环境巡视数据，将辅助系统各关注数据进行报告生成，并嵌入到一键巡视总报告。

4.巡视要素包括主变巡视、组合电器巡视、断路器巡视、隔离开关、母线、压互感器、电流互感器、油浸式电抗器、干式电抗器、电力电容器组、避雷器、站用变等。

通过视频监控预置点的巡视顺序及其余辅助设备的巡视安排，再结合基准资产设备信息，将这些系统关联起来，形成一个满足要求的一键远方巡视方案，通过这个方案对变电站开展远方巡视，并生成巡视表单，巡视表单应按照远方巡视要求进行生成。

5、巡视结果复核：对一键巡视结果进行复核。

6、一键巡视界面组成(结构)

通过调度自动化系统、视频监控系统、辅助监控系统统一生成一键巡视界面组成(结构)，数据将生成总报告并存档，以便运行人员查看。

其中，一键巡视模块报告是为‘一键巡视’而服务的，整个流程是用户在下发完巡视任务(或者是自动巡视任务)，等巡视结果出来之后，需要在本模块中生成巡视报告，本模块中的巡视报告查看，可以通过PPT(PowerPoint，演示文档)的形式进行播放查看，同时也可以下载PDF(Portable Document Format，便携式文档格式)的巡视报告进行查看。

请参阅图1，一键远方巡视条件为触发其他进行巡视的前提条件，一键巡视数据需要生成巡视报告，将巡视报告存储在相关系统中。当用户通过手动下发巡视任务或者是系统自动下发巡视任务时，系统将生成巡视任务ID；当系统接收到巡视任务ID后系统到巡视任务单中取出相关设备的巡视条件ID和设备ID；接着通过巡视条件ID到告警联动配置表中找到联动系统ID和接口ID；接下类通过系统ID接口ID到接口配置管理模块中找到相关功能接口编码；与此同时系统通过联动系统ID和设备ID到对应关系模块中找到相关的设备ID；接下来系统将相关设备ID和相关功能接口编码传送至相关服务；最后通过服务进行巡视，将巡视数据在联动告警模块进行展示，等巡视结束，生成相关的巡视报告。

步骤一：填写作业表单，填写工作地点、作业班组、工作负责人、工作班成员、工作任务、工作对象。工作对象中设备编码、功能编码在系统中与调度自动化系统、视频监控系统、辅助监控系统实现联动，当所选任务对象确定时，将触发匹配的巡视设备开始工作。

步骤二：在系统显示界面中，可依据巡视需要，切换间隔时间，标记巡视点，且能随意切换到上一个/下一个巡视点界面，显示作业开始时间与累计巡视工作时间，巡视点的巡视要素也有对应显示并且判断信息是否正常。

步骤三：按照巡视任务设置的时间，自动生成一键巡视报告，报告将调度自动化系统、视频监控系统、辅助监控系统数据统一显示，巡视开始时间、结束时间、耗时、气象信息、巡视结论、巡视预置点、视频图像、调度自动化数据、巡视结论都详细记录。报告单可以自动保存并下载附件保存，且报告单中视频的图像可以整屏放大，保障运行人员离线查看报告的完整性。

在实际应用中，本申请可以如图2所示来实现一键巡视对接方式。其中，前提条件可以触发巡视任务，巡视任务可以与多个系统或者平台进行对接。后续，调度自动化系统可以通过ftp的方式解析各项信号，并生成SVG(Scalable Vector Graphics，可缩放的矢量图形)，还可以通过四遥量巡视一系列场景，从而得到采集数据后嵌入生成管控平台。此外，视频监控平台可以调取一键巡视功能，从而巡视预设点位的设备外观，并采集数据嵌入生成管控平台。子站辅助监控系统可以巡视通信状态和自检故障状态，从而采集数据并生成报告。生成的报告可以嵌入生产管控平台，最终可以由生产管控平台形成一键巡视报告。

本申请还为系统提供底层数据支撑，底层数据包含：

1.设备台账

变电站设备台账、调度系统设备台账、4A系统设备台账、视屏监控系统摄像头以及预置点位台账、无人机平台巡视台账，巡视功能台账、机器人平台巡视台账，巡视功能台账、辅助系统传感器台账。

2.对应关系台账

目前针对同一个设备的定义在各个系统中有不同的对应关系，也就是每个厂家对每个设备的定义不同，虽然跟各个系统已经打通了相应接口，但是想要跨平台直接操作设备显然是不可行的，因此，这就存在同一设备台账，基于以上原因的思考，做好对应关系是实现联动的前提条件。做对应关系时，都将以4A系统设备台账为标准。其详细联动关系为：将所述4A系统设备台账与所述调度系统设备台账、所述视屏监控系统摄像头以及预置点位台账、所述无人机平台巡视台账以及所述机器人平台巡视台账进行关联。

本申请还设置巡视条件定义表，巡视条件定义表指的是在该表中定义远方巡视的巡视条件，其用途是：系统将巡视条件传送至告警联动设置表，在改变中取出巡视条件对应的系统以及接口；该表中定义的巡视条件主要为：主变巡视、组合电器巡视、断路器巡视、隔离开关(接地开关)巡视、母线巡视、电压互感器巡视、电流互感器巡视、油浸式电抗器巡视、电力电容器组巡视、避雷器巡视、站用变巡视。

本申请还设置告警联动设置表，在该表中，讲的是告警联动设置，但是一键巡视在我们系统可以理解为一条手动创建的告警信息，只不过两者之间的区别为告警信息数据需要存储在告警信息汇总表中，一键巡视数据需要生成巡视报告，将巡视报告存储在相关系统中。

本申请还设置联动接口配置表，联动接口配置表指的是配置每个系统的功能性接口，以及发送联动指令的模块，其目的是减少后期增加功能性的接口的时候程序改动量，以及提升系统灵活性的功能。

由上可见，本申请提供的技术方案，至少具备以下有益效果：

1.通过打通调度自动化系统、在线监测系统、辅助设备监控系统之间的数据孤岛，实现变电站远方“一键远方巡视”，将变电站的负荷情况、外观巡视、设备在线、设备告警等等巡检记录一键生成巡检报告，给运行人员“一键可达”的操作感受，减少人工工作量。

2.通过与辅助监控系统、机器人巡检系统、调度自动化系统之间的接口，实现变电站的告警智能联动，直接免去运行人员在出现告警时候一个个去查数据、发短信等繁琐的基础资料收集过程，辅助运行人员快速掌握告警信息。

3.通过变电站远方巡视平台的开发，将变电站原有孤立的数据进行了有效的整合，通过对多系统间数据内外部逻辑关系的梳理分析，实现了变电站的远方巡视、作业管控、辅助监控、智能联动等具体应用，确保变电站安全可靠运行。

4.将变电站的负荷情况、外观巡视、设备在线、设备告警、辅助设备运行情况等变电站运行关键节点进行记录，并一键生成巡检报告，给变电运行人员提供远方“一键巡视”的操作感受，有效减少人工工作量。

上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。

Claims (9)

1.一种无人值守变电站一键远方巡视系统，其特征在于，所述系统包括调度自动化系统、视频监控系统以及辅助监控系统，其中：

所述调度自动化系统，用于检测设备的遥测数据和遥信数据，以获取所述设备在运行时的负载率、档位、温度、运行方式、开关状态电流信号、母线电压信号、各隔离刀闸、断路器位置信号、主变的顶层油温及主变运行档位信号，并通过获取的数据实现对四遥量的核对以及对主变温度和线路负载的巡视；

所述视频监控系统，用于按照视频监控预置点的巡视顺序，对变电站设备的外观、表记读数信息、周边环境进行监控，通过将视频介入系统中，实现视屏数据的实时查看；其中，在对接接口的过程中获取到视频返回的相关数据，并将返回的相关数据存在数据库中，以使得后台程序从所述数据库中读取数据并在页面中展示，并且视频调取和回放时，将接口获取的文件流处理后展示在页面中，以实现视频的查看功能；

所述辅助监控系统，用于通过辅助设备巡检点，检测现场设备及环境状态，通过安防系统、环境监测系统、室内气体含量监测系统以及消防系统为变电站提供变电站及其设备的运行环境巡视数据，并根据各项数据生成报告，并将生成的报告嵌入到一键巡视总报告中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括巡视结果复核单元以及一键巡视界面组成单元，其中：

所述巡视结果复核单元，用于对所述一键巡视总报告中的内容进行复核；

所述一键巡视界面组成单元，用于通过所述调度自动化系统、所述视频监控系统以及所述辅助监控系统，统一生成一键巡视界面结构，其中，数据在所述一键巡视界面结构中生成总报告并存档。

3.一种应用于如权利要求1或2所述的无人值守变电站一键远方巡视系统中的巡视方法，其特征在于，所述方法包括：

下发巡视任务，并生成所述巡视任务的标识；

在接收到所述巡视任务的标识后，从巡视任务单中取出所述巡视任务匹配的巡视条件标识；

通过所述巡视条件标识从告警联动配置表中查询到匹配的联动系统标识和接口标识；

通过所述联动系统标识和所述接口标识，从接口配置管理模块中查询相关的功能接口编码，并从对应关系模块中查询相关设备标识；

将所述相关设备标识和所述功能接口编码传送至对应的服务，并通过所述服务进行自动化巡视，并将巡视数据在联动告警模块进行展示以及在巡视结束后，生成巡视报告。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

填写作业表单，所述作业表单中包括工作地点、作业班组、工作负责人、工作班成员、工作任务、工作对象中的至少一种；

所述工作对象中包含设备编码和功能编码，所述设备编码和功能编码与调度自动化系统、视频监控系统以及辅助监控系统实现联动，当所选的任务对象确定时，将触发匹配的巡视设备开始工作。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在系统显示界面中，依据巡视需要切换间隔时间以及标记巡视点，并按照需求切换到上一个或者下一个巡视点界面，显示作业开始时间与累计巡视工作时间；其中，对应显示巡视点的巡视要素并且判断信息是否正常。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按照巡视任务设置的时间，自动生成一键巡视报告，报告将调度自动化系统、视频监控系统、辅助监控系统的数据统一显示，巡视开始时间、结束时间、耗时、气象信息、巡视结论、巡视预置点、视频图像、调度自动化数据、巡视结论均详细记录，并且报告单可自动保存并可通过下载附件的方式保存，所述报告单中视频的图像可整屏放大，以保障离线报告的完整性。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无人值守变电站一键远方巡视系统具备底层数据支撑，所述底层数据包括设备台账和对应关系台账，其中，所述设备台账包括变电站设备台账、调度系统设备台账、4A系统设备台账、视屏监控系统摄像头以及预置点位台账、无人机平台巡视台账、巡视功能台账、机器人平台巡视台账、巡视功能台账、辅助系统传感器台账中的至少一种；所述对应关系台账用于将所述4A系统设备台账与所述调度系统设备台账、所述视屏监控系统摄像头以及预置点位台账、所述无人机平台巡视台账以及所述机器人平台巡视台账进行关联。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置巡视条件定义表，所述巡视条件定义表用于定义远方巡视的巡视条件，其中，所述巡视条件定义表被传送至告警联动设置表，并在改变中取出巡视条件对应的系统以及接口；所述巡视条件包括主变巡视、组合电器巡视、断路器巡视、隔离开关巡视、母线巡视、电压互感器巡视、电流互感器巡视、油浸式电抗器巡视、电力电容器组巡视、避雷器巡视、站用变巡视中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置联动接口配置表，所述联动接口配置表用于配置每个系统的功能性接口以及发送联动指令的模块。