CN111555162B - 一种高效智能配电运维系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高效智能配电运维系统，该配电运维系统主要由自动巡检单元、人工巡检提示单元和故障预警单元组成，自动巡检单元用于对变压器进行巡检，人工巡检提示单元用于提示运维人员对其它电力设备进行巡检，其中自动巡检单元包括双目视觉拍摄单元、声音采集单元、烟雾报警单元、温度传感单元、油位检测单元、振动传感单元；人工巡检提示单元主要由电力负荷监控单元、时间管理单元和天气预警单元组成。本发明有效结合自动巡检和人工巡检，并优化人工巡检方式，提高巡检效率，保障配电设备的安全性。

Description

一种高效智能配电运维系统
技术领域
本申请涉及电力系统领域，特别是涉及一种高效智能配电运维系统。
背景技术
配电系统是由多种配电设备和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统，其中变压器的安全运行管理工作是日常工作的重点，通过对变压器的异常运行情况、常见故障分析的经验总结，将有利于及时、准确判断故障原因、性质，及时采取有效措施，确保设备的安全运行，变压器是输配电系统中极其重要的电器设备，根据运行维护管理规定变压器必须定期进行检查，以便及时了解和掌握变压器的运行情况，及时采取有效措施，力争把故障消除在萌芽状态之中，从而保障变压器的安全运行。
传统的电力运维主要是配备专业人员，以派驻或轮流值守的方式，监控变配电系统设备设施的运行情况和设备保护工作，在发现问题时能及时进行抢修。而传统的方式有如下缺陷：1、运维工作专业技术性强，对运维人员的素质要求以及业务水平高，所需专业人员培养周期长，提升了人力成本；2、工作步骤多，现场需要检查的项目多，巡检质量高低、有效性完全由巡检人员的经验值决定，无法保障结果的一致性和有效性；3、人员只能根据排班表定期巡检，且故障报警方式均由巡检人员主动报警，在没有巡检时不能及时发现故障，存在安全隐患；4、如遇到用电高峰或异常天气等情况，配电设备发生故障的概率会增大，现有的巡检排班表时间固定，不能及时应对突发各种情况。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种高效智能配电运维系统，该配电运维系统主要由自动巡检单元、人工巡检提示单元和故障预警单元组成，自动巡检单元用于对变压器进行巡检，人工巡检提示单元用于提示运维人员对其它电力设备进行巡检，其中自动巡检单元包括双目视觉拍摄单元、声音采集单元、烟雾报警单元、温度传感单元、油位检测单元、振动传感单元；人工巡检提示单元主要由电力负荷监控单元、时间管理单元和天气预警单元组成；自动巡检单元若发现故障自动将预警信号传输给故障预警单元，人工巡检提示单元提示运维人员进行巡检，运维人员若发现故障，则通过通讯设备将预警信号传输给故障预警单元；
双目视觉拍摄单元用于实时获取变压器轮廓形貌，判断变压器是否产生变形、是否产生裂纹、紧固件是否松动或脱落等情况；若发生上述情况，发出预警信号；
声音采集单元用于判断变压器声音是否正常，实时采集变压器发出的声音信息，得到实时声音信号波形图，再与正常状态下变压器声音波形匹配，若相似度小于第一阈值，发出预警信号；
烟雾报警单元用于判断变压器产生的烟尘，若发现有烟尘产生，发出预警信号；
温度传感单元用于检测变压器油温，油温达到第二阈值时，发出预警信号；
油位检测单元用于检测变压器油位，当检测到油位超过上限值或者低于下限值时，发出预警信号；
振动传感单元用于检测变压器工作状态下振动幅度，振动幅度达到第三阈值时，发出预警信号；
电力负荷监控单元用于监测是否达到高峰负载时段，若为高峰负载时段，则提醒运维人员高频次进行巡检；
时间管理单元根据不同的地区和月份提示不同巡检频率；
天气预警单元获取一周天气情况，根据不同的天气变化情况，提示运维人员进行特殊巡检。
优选地，第一阈值选择为90％。
优选地，烟雾报警单元具体选用光电烟雾报警器，无烟尘进入时，红外接收管不能接收到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入时，接收管就能接收到红外光。
优选地，第二阈值选择为850℃。
优选地，若电力设备在南方，时间管理单元会在4月-10月显示需要高频次巡检；若电力设备在北方，时间管理单元会在11月-次年3月显示需要高频次巡检。
优选地，特殊巡检为下雪天气应检查是否有设备或电线覆冰现象；刮风天气应检查电线摆动情况以及是否悬挂杂物；气温骤变天气应检查油位和油温是否异常。
本发明带来的有益效果：1、采用自动巡检结合人工巡检的方式，有效减小运维人员劳动力；2、双目视觉拍摄单元、声音采集单元、烟雾报警单元、温度传感单元、油位检测单元和振动传感单元能够获取变压器全方位参数，其中某一项参数异常就会自动预警，自动化程度高；3、优化了人工巡检方式，人工巡检提示单元根据用电情况、用电地点和时间、天气情况提示运维人员合理巡检。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明高效智能配电运维系统结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
具体参见附图1，本发明提供了一种高效智能配电运维系统，有效结合自动巡检和人工巡检，并优化人工巡检方式，提高巡检效率，保障配电设备的安全性。
将配电运维系统中的电力设备进行分类，主要分为变压器和其它电力设备，采用自动巡检的方式对变压器进行检测，采用人工巡检的方式对其它电力设备进行检测。
该配电运维系统主要由自动巡检单元、人工巡检提示单元和故障预警单元组成，其中自动巡检单元包括双目视觉拍摄单元、声音采集单元、烟雾报警单元、温度传感单元、油位检测单元、振动传感单元；人工巡检提示单元主要由电力负荷监控单元、时间管理单元和天气预警单元组成；自动巡检单元若发现故障自动将预警信号传输给故障预警单元，人工巡检提示单元提示运维人员进行巡检，运维人员若发现故障，则通过通讯设备将预警信号传输给故障预警单元。
双目视觉拍摄单元用于实时获取变压器轮廓形貌，双目视觉主要包括相机标定、图片畸变矫正、摄像机校正、图片匹配、三维形貌恢复五个部分，求取两台摄像机之间的旋转矩阵R和平移矩阵T进行标定，最后对比恢复的三维形貌与标准的三维形貌，来判断变压器是否产生变形、是否产生裂纹、紧固件是否松动或脱落等情况；若发生上述情况，发出预警信号。
变压器正常的工作声音是均匀的嗡嗡声，若变压器发出的声音异常，则表示其发生故障，声音采集单元用于判断变压器声音是否正常，实时采集变压器发出的声音信息，与正常状态下变压器声音波形匹配，若相似度小于第一阈值，发出预警信号，其中第一预值优选为90％。
绝缘材料温度过高或者零部件失火就会产生烟尘，及时判断出该情况可以避免火灾的产生，烟雾报警单元用于判断变压器产生的烟尘，若发现有烟尘产生，发出预警信号；其中烟雾报警单元具体选用光电烟雾报警器，无烟尘进入时，红外接收管不能接收到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入时，接收管就能接收到红外光。
温度传感单元用于检测变压器油温，油温达到第二阈值时，发出预警信号；第二阈值选择为850℃。
油位检测单元用于检测变压器油位，当检测到油位超过上限值或者低于下限值时，发出预警信号；油位过低，应及时进行补油，油位过高，应进行放油或适当减小负荷。
变压器在长时间的工作状态下，部分零部件可能会松动，松动的部位会带来一定的振动，若不能及时处理，会对变压器的寿命造成影响，振动传感单元用于检测变压器工作状态下振动幅度，振动幅度达到第三阈值时，发出预警信号。
电力负荷监控单元用于监测是否达到高峰负载时段，若为高峰负载时段，则提醒运维人员高频次进行巡检；若为一般负载时段，则提醒运维人员正常巡检。
时间管理单元根据不同的地区和月份提示不同巡检频率；南方通常在夏天使用空调，若电力设备在南方，时间管理单元会在4月-10月显示需要高频次巡检；北方冬天取暖设备用的频率高，若电力设备在北方，时间管理单元会在11月-次年3月显示需要高频次巡检。
天气预警单元获取一周天气情况，根据不同的天气变化情况，提示运维人员进行特殊巡检，特殊巡检为下雪天气应检查是否有设备或电线覆冰现象；刮风天气应检查电线摆动情况以及是否悬挂杂物；气温骤变天气应检查油位和油温是否异常。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种高效智能配电运维系统，其特征在于将配电运维系统中的电力设备进行分类，分为变压器和其它电力设备,该配电运维系统由自动巡检单元、人工巡检提示单元和故障预警单元组成，所述自动巡检单元用于对所述变压器进行巡检，所述人工巡检提示单元用于提示运维人员对其它电力设备进行巡检，其中所述自动巡检单元包括双目视觉拍摄单元、声音采集单元、烟雾报警单元、温度传感单元、油位检测单元、振动传感单元；人工巡检提示单元由电力负荷监控单元、时间管理单元和天气预警单元组成；自动巡检单元若发现故障自动将预警信号传输给所述故障预警单元，所述人工巡检提示单元提示运维人员进行巡检，运维人员若发现故障，则通过通讯设备将预警信号传输给所述故障预警单元；采用自动巡检结合人工巡检的方式，有效减小运维人员劳动力；
所述双目视觉拍摄单元用于实时获取变压器轮廓形貌，双目视觉 包括相机标定、图片畸变矫正、摄像机校正、图片匹配、三维形貌恢复五个部分，求取两台摄像机之间的旋转矩阵R和平移矩阵T进行标定，最后对比恢复的三维形貌与标准的三维形貌，来判断所述变压器是否产生变形、是否产生裂纹、紧固件是否松动或脱落情况；若发生上述情况，发出预警信号；
所述声音采集单元用于判断所述变压器声音是否正常，变压器正常的工作声音是均匀的嗡嗡声，若变压器发出的声音异常，则表示其发生故障，实时采集所述变压器发出的声音信息，得到实时声音信号波形图，再与正常状态下所述变压器声音波形相匹配，若相似度小于第一阈值，发出预警信号；
所述烟雾报警单元用于判断所述变压器产生的烟尘，烟雾报警单元选用光电烟雾报警器，无烟尘进入时，红外接收管不能接收到红外发射管 发出的红外光，当烟尘进入时，接收管就能接收到红外光,若发现有烟尘产生，发出预警信号；
所述温度传感单元用于检测所述变压器油温，油温达到第二阈值时，发出预警信号；
所述油位检测单元用于检测所述变压器油位，当检测到油位超过上限值或者低于下限值时，发出预警信号；
所述振动传感单元用于检测所述变压器工作状态下振动幅度，振动幅度达到第三阈值时，发出预警信号；
双目视觉拍摄单元、声音采集单元、烟雾报警单元、温度传感单元、油位检测单元和振动传感单元能够获取变压器全方位参数，其中某一项参数异常就会自动预警；
所述电力负荷监控单元用于监测是否达到高峰负载时段，若为高峰负载时段，则提醒运维人员高频次进行巡检；
所述时间管理单元根据不同的地区和月份提示不同巡检频率；
所述天气预警单元获取一周天气情况，根据不同的天气变化情况，提示运维人员进行特殊巡检；
第一阈值选择为90％；烟雾报警单元具体选用光电烟雾报警器，无烟尘进入时，红外接收管不能接收到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入时，接收管就能接收到红外光；第二阈值选择为850℃；若电力设备在南方，时间管理单元会在4月-10月显示需要高频次巡检；若电力设备在北方，时间管理单元会在11月-次年3月显示需要高频次巡检；特殊巡检为下雪天气应检查是否有设备或电线覆冰现象；刮风天气应检查电线摆动情况以及是否悬挂杂物；气温骤变天气应检查油位和油温是否异常。
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