CN113067411A

CN113067411A - 一种变电站的远程智能巡视系统

Info

Publication number: CN113067411A
Application number: CN202110332941.5A
Authority: CN
Inventors: 杨兆静; 陈操; 王德金; 宋建明
Original assignee: Beijing Zhimeng Ict Co ltd
Current assignee: Beijing Zhimeng Ict Co ltd
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2021-07-02

Abstract

申请公开了一种变电站的远程智能巡视系统，包括工作站、巡视主机、静态巡视设备和动态巡视设备。工作站用于实施巡视规划，并向巡视主机输出巡视任务；巡视主机用于基于巡视任务向输出巡视指令；静态巡视设备用于根据巡视指令对固定区域的电力设备进行影音信号采集，并将得到的影音数据上传至巡视主机；动态巡视设备用于根据巡视指令行走在预定区域或路线，按预设规律采集预定区域或路线上电力设备进行影音信号采集，并采集得到的影音数据上传至巡视主机；巡视主机用于将影像数据上传至工作站，工作站用于对影音数据进行处理，得到巡视结果。这样一来，就可以在无需巡视人员实地巡视，就不会存在人工方式巡视所存在的问题，从而提高了巡视效率。

Description

一种变电站的远程智能巡视系统

技术领域

本申请涉及电力装具技术领域，更具体地说，涉及一种变电站的远程智能巡视系统。

背景技术

变电站作为电网的重要节点，为了保证其正常工作，必须对其做好日常巡视。随着电网的快速发展，变电站数量也大幅增加，同时，随着设备的增多和安全运行要求的提高，使得变电站的运维工作量迅猛增。而目前在对变电站进行巡视时一般依靠人工方式进行，由于路程较远且巡视内容较多，导致目前人工巡视方式下存在巡视效率较低的问题，且因为是人工巡视，在日常巡视时对巡视人员来说这种高压环境还存在着较高的作业风险。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种变电站的远程智能巡视系统，用于提高对变电站的巡视效率。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种变电站的远程智能巡视系统，包括工作站、巡视主机、静态巡视设备和动态巡视设备，其中：

所述工作站用于基于用户的输入信息或下载信息实施巡视规划，生成并向所述巡视主机输出巡视任务；

所述巡视主机用于接收所述巡视任务，并基于所述巡视任务向输出巡视指令；

所述静态巡视设备用于根据所述巡视指令对固定区域的电力设备进行影音信号采集，并将得到的影音数据上传至所述巡视主机；

所述动态巡视设备用于根据所述巡视指令行走在预定区域或路线，按预设规律采集所述预定区域或路线上电力设备进行影音信号采集，并采集得到的影音数据上传至所述巡视主机；

所述巡视主机用于将所述影像数据上传至所述工作站，所述工作站用于对所述影音数据进行处理，得到巡视结果。

可选的，所述影音数据包括图像数据、声音数据和视频数据中的一种或多种。

可选的，所述静态巡视设备包括视频主机和多个视频设备，其中：

所述视频主机与所述巡视主机信号连接，且分别与所述多个视频设备连接，用于向每个所述视频设备发送所述巡视指令；

所述视频设备用于根据所述巡视指令采集所述电力设备的影音数据，并将所述影像数据发送至所述视频主机，以使所述视频主机将所述影音数据上传至所述巡视主机。

可选的，所述动态巡视设备包括机器人主机和多个巡视机器人，其中：

所述机器人主机与所述巡视主机信号连接，且分别与所述巡视机器人通过无线方式连接，并向所述巡视机器人发送所述巡视指令；

所述巡视机器人用于根据所述巡视指令采集所述电力设备的影音数据，并将所述影音数据发送至所述机器人主机，以使所述机器人主机将所述影音数据上传至所述巡视主机。

可选的，所述巡视机器人还用于将自身状态数据发送至所述机器人主机；

所述机器人主机还用于根据所述状态数据控制所述巡视机器人采取处置措施。

可选的，所述状态数据包括运行状态数据、任务执行信息和工作状态信息中的部分或全部。

可选的，还包括微气象设备，其中：

所述微气象设备与所述巡视主机信号连接，用于基于所述巡视指令采集所述固定区域或所述预定区域内的气象数据，并将所述气象数据返回所述巡视主机，以使所述巡视主机将所述气象数据发送至所述工作站。

可选的，所述工作站包括状态识别模块和缺陷识别模块，其中：

所述状态识别模块用于对所述影音数据进行状态识别，得到所述电力设备的温度信息、仪表读数信息和设备位置信息中的部分或全部。

所述缺陷识别模块用于基于深度学习智能分析模型对所述电力设备缺陷进行图像识别，分析所述影像数据中的图像中是否存在异常，给出异常设备的缺陷类型，并对异常区域进行标注。

可选的，所述工作站还用于对所述影音数据、所述设备名称、所述环境温度信息、所述仪表读数信息、所述设备位置信息、所述设备图像、所述缺陷识别结果进行归档处理，生成巡视报告，并基于用户的显示请求向用户显示或输出所述巡视报告。

可选的，所述工作站还用于基于所述巡视报告进行历史数据分析、趋势分析和/或异常专项分析。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种变电站的远程智能巡视系统，包括工作站、巡视主机、静态巡视设备和动态巡视设备。工作站用于基于用户的输入信息或下载信息实施巡视规划，生成并向巡视主机输出巡视任务；巡视主机用于接收巡视任务，并基于巡视任务向输出巡视指令；静态巡视设备用于根据巡视指令对固定区域的电力设备进行影音信号采集，并将得到的影音数据上传至巡视主机；动态巡视设备用于根据巡视指令行走在预定区域或路线，按预设规律采集预定区域或路线上电力设备进行影音信号采集，并采集得到的影音数据上传至巡视主机；巡视主机用于将影像数据上传至工作站，工作站用于对影音数据进行处理，得到巡视结果。这样一来，就可以在无需巡视人员实地巡视，就不会存在人工方式巡视所存在的问题，从而提高了巡视效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例的一种变电站的远程智能巡视系统的框图；

图2为本申请实施例的另一种变电站的远程智能巡视系统的框图；

图3为本申请实施例的又一种变电站的远程智能巡视系统的框图；

图4为本申请实施例的又一种变电站的远程智能巡视系统的框图；

图5为本申请实施例的又一种变电站的远程智能巡视系统的框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种变电站的远程智能巡视系统的框图。

如图1所示，本实施例提供的远程智能巡视系统应用于变电站，用于对变电站内的变压器、电力开关、互感器以及线路进行静态巡视和动态巡视，以便在没有巡视人员的参与下得到巡视结果。该远程智能巡视系统包括工作站10、巡视主机20、静态巡视设备30和动态巡视设备40。

工作站与巡视主机通过数据线或互联网实现信号连接，巡视主机还分别与相应的静态巡视设备、动态巡视设备通过有线连接方式或者无线连接方式实现连接。该巡视主机还与电力系统的主站系统通过数据线或互联网连接，实现两者之间的信息交互。

工作站用于供用户或者说运维人员或者说巡检管理人员进行操作，以便向工作站注入相应的巡视命令、巡视任务或则直接进行任务规划，即接收用户的输入信息或者主站系统下载的信息实施巡视规划，即规划出相应的巡视任务的具体内容。并将该巡视任务的具体内容发送至巡视主机。

巡视主机在接收到相应的巡视任务后，根据巡视任务和巡视任务的具体要求以及其他因素，如静态巡视设备或动态巡视设备的当前状态，向相应的静态巡视设备或动态巡视设备发出巡视指令。例如，对于设置有静态巡视设备的区域的巡视任务，则只向静态巡视设备发出巡视指令，对于没有静态巡视设备的区域或路线，则向能够执行动态行走的动态巡视设备发出相应的巡视指令。

该巡视指令不仅包括巡视内容，还包括巡视的具体要求，如所需要获取的具体巡视数据。例如，可以要求相应动态巡视设备或静态巡视设备所获取的具体内容，如静态影像、视频或者音频。

这里的静态巡视设备是指无法按要求进行位置移动的静置设备，如固定安装的高清视频头、可见光摄像机或高清红外热像仪，还包括麦克风能够执行音频采集的设备。该静态巡视设备具体包括视频主机31和多个视频设备32，如图2所示，这里的视频设备是指上述的高清视频头、可见光摄像机或者高清红外热像仪。

视频主机与每个视频设备通过有线方式或者无线方式实现连接，并在接到巡视指令时对相应视频设备施加控制，控制相应视频设备对电力设备的影像、视频或者红外影像进行采集，并将得到的影像、视频或者红外影像返回该视频主机。视频主机则将影像、视频或红外影像发送至巡视主机，巡视主机在将影像、视频或红外影像发送至工作站。

本申请的动态巡视设备是指能够在预设区域或预设路线上活动、巡行的基于移动平台的音视频采集设备，具体包机器人主机41和多个巡视机器人42，每个巡视机器人与机器人主机通过无线方式连接，如图3所示。巡视机器人除了设置有用于移动的移动设备外，还设置有用于采集影像、视频或红外影像的高清视频头、可见光摄像机和高强红外热像仪。

当巡视主机输出相应巡视指令时，且该巡视指令所巡视的范围为不具有静态巡视可能的预设区域或者预设路线时，该巡视指令被发送至机器人主机，机器人主机则将该包含相应巡视范围或路线的巡视指令发送至巡视机器人，巡视机器人则按上述范围或路线对电力设备进行巡视，即在上述范围或路线行进时对电力设备的影像、视频或红外影像进行采集，并发送至该机器人主机。

机器人主机再将返回的影像、视频或红外影像发送至巡视主机。巡视主机再将影像、视频或红外影像发送至工作站。且该机器人值机还用于将相应机器人的状态数据返回给巡视主机以及工作站。该机器人的状态数据包括：

1)机器人的运行信息，包括速度、里程、电池电量、位置信息等；

2)机器人任务执行信息，包括任务执行状态、任务进度、启动时间等；

3)机器人的工作状态，包括空闲、巡视、充电、故障等；

4)机器人的控制模式，包括任务模式、紧急定位模式、后台遥控模式、手持遥控模式等；

5)机器人异常告警信息，包括电池电量过低、驱动异常、超声告警等。

工作站用于对静态巡视设备和动态巡视设备返回的影像、视频和红外影像进行处理，从而得到巡视结果。这里的巡视结果可以包括SF6压力表、开关动作次数计数器、避雷器泄漏电流表、油温表、液压表、有载调压档位表、油位计等表计示数；采集断路器、隔离开关等一次设备及切换把手、压板、指示灯、空气开关等二次设备的位置状态指示；采集设备设施的外观等状况。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种变电站的远程智能巡视系统，包括工作站、巡视主机、静态巡视设备和动态巡视设备。工作站用于基于用户的输入信息或下载信息实施巡视规划，生成并向巡视主机输出巡视任务；巡视主机用于接收巡视任务，并基于巡视任务向输出巡视指令；静态巡视设备用于根据巡视指令对固定区域的电力设备进行影音信号采集，并将得到的影音数据上传至巡视主机；动态巡视设备用于根据巡视指令行走在预定区域或路线，按预设规律采集预定区域或路线上电力设备进行影音信号采集，并采集得到的影音数据上传至巡视主机；巡视主机用于将影像数据上传至工作站，工作站用于对影音数据进行处理，得到巡视结果。这样一来，就可以在无需巡视人员实地巡视，就不会存在人工方式巡视所存在的问题，从而提高了巡视效率。

另外，本申请中的工作站还能够实施如下的功能：

一、实时监控展示

巡视监控实现机器人状态信息显示、巡视地图展示、机器人和视频监控系统的视频监控；机器人控制实现云台控制操作、云台预置位的设置与调用，机器人自检、远方复位、一键返航等控制功能；视频监控系统控制实现视频监控系统的云台控制、可见光图像控制、红外图像控制、音频控制等控制功能。

二、巡视任务管理

实现巡视任务的设置、下发和展示功能。巡视任务内容包括巡视点位信息以及月、周、日、小时等不同时间维度的巡视周期，巡视类型包括全面巡视、例行巡视、熄灯巡视、特殊巡视、专项巡视、自定义巡视等6类。任务执行支持立即执行、定期执行和周期执行三种方式。

三、自动智能巡视：

系统以自主运行的方式，机器人和视频摄像机按照预制巡视路线执行巡视任务，对变电站进行智能巡视，及时发现设备问题、本体热故障、外观缺陷等设备异常现象，提高运行的工作效率和质量。

四、巡视结果确认，具体如下：

(1)巡视结果浏览

实现对巡视数据的确认归档，巡视完成后结果自动保存，以设备树的形式，按照巡视点位设置次序展示，每个巡视点包含本次巡视任务的全部采集信息、阈值，所有点位均确认后，记录审核人和审核时间，具备识别状态异常或无法识别的巡视点汇总查询功能。

(2)设备告警确认

提供设备告警分析、告警查询确认、主接线展示、间隔展示功能，包括设备名称、部件名称、缺陷类别、告警等级、缺陷或异常图像(已标注出具体缺陷或异常位置)等信息；告警信息的实时监控画面链接快捷跳转，可人工查看告警设备实时监控画面，人工核查告警信息是否属实和反馈意见录入。

(3)巡视报告生成

系统具备查询、浏览、输出功能。在巡视任务审核完成后自动生成巡视报告；具备通过设备区域、间隔名称、设备类型、检测类型、巡视时间段等组合条件，查询历史巡视报告功能；任务查询具备查询、重置、导出、查看报告功能。

五、巡视结果分析，具体如下：

(1)历史数据分析

系统整合各类设备的历史巡检数据，形成设备的历史状态数据曲线，更直观的反应设备的状态变化趋势，通过分析不同时间段内不同设备数据间的曲线波动及走势，从宏观上把控常见故障及其产生原因，从而达到提前发现问题、分析及解决故障的目的。

(2)趋势分析

系统具备智能分析功能，可将巡检数据有效整合、关联，自动分析其变化趋势和关联关系，发现数据达到报警阀值时自动告警，当这些数据的发展趋势可能影响电力设备正常运行时，系统提前预警，从历史数据的趋势及特征中，提取有价值的信息，提醒运检人员重点关注或现场检查，预防设备运行隐患。

(3)异常专项分析

系统汇总异常巡检数据，并将其按照设备特征分类管理；对某一类型的设备异常，系统能够综合其发生频率、时间分布、异常占比、环境状况等多个维度的数据，对该类异常进行深度、专项分析，分析异常重要性、判断异常产生原因、预测异常发生可能性，为变电站的智能化管理提供辅助决策依据。

六、巡视智能联动

系统具备与主设备遥控预置信号、变位信号、越限信号和告警信号的联动功能；主辅监控系统向巡检主机发送联动信号，巡检主机接到联动信号后，根据配置的联动信号和巡检点位的对应关系，自动生成巡检任务，由机器人或视频对需要复核的点位进行巡检，复核点位巡检完成后，可通过巡检主机查看复核结果。

另外，在本申请的一个具体实施方式中，该系统的工作站设置有状态识别模块11和缺陷识别模块12，如图4所示。

状态识别模块用于对联合巡视过程记录的红外图谱、可见光照片等进行智能分析。自动判断设备是否存在过热缺陷，自动判断设备的运行状态，包括表计读数、开关类设备位置指示状态。

1)通过红外图谱分析，获取图中目标设备的最高温度信息；

2)通过图像识别技术，获取指针式、液位式、数字式等仪表的读数信息；

3)通过图像识别技术，获取开关分合、储能指示、把手位置、压板投退、指示灯亮灭、空开位置等状态信息。

缺陷识别模块用于进行缺陷识别。

利用深度学习智能分析技术，自动识别表盘模糊、表计破损、绝缘子破裂、硅胶变色、油封破损、挂空悬浮物、鸟窝、部件表面油污、地面油污、金属锈蚀等设备缺陷，分析图像中是否存在异常，并将疑似具有异常的图片用矩形框在图片上标注并保存。

还有，在本申请的又一个具体实施方式中，该系统还包括微气象设备50，如图5所示。

微气象设备与巡视主机信号连接，用于基于巡视指令采集固定区域或预定区域内的气象数据，并将气象数据返回巡视主机，以使巡视主机将气象数据发送至工作站。

本申请中的远程智能巡视系统可以包括如下典型配置，见下表：

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种变电站的远程智能巡视系统，其特征在于，包括工作站、巡视主机、静态巡视设备和动态巡视设备，其中：

2.如权利要求1所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述影音数据包括图像数据、声音数据和视频数据中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述静态巡视设备包括视频主机和多个视频设备，其中：

4.如权利要求1所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述动态巡视设备包括机器人主机和多个巡视机器人，其中：

5.如权利要求4所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述巡视机器人还用于将自身状态数据发送至所述机器人主机；

6.如权利要求5所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述状态数据包括运行状态数据、任务执行信息和工作状态信息中的部分或全部。

7.如权利要求1所述的远程智能巡视系统，其特征在于，还包括微气象设备，其中：

8.如权利要求1所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述工作站包括状态识别模块和缺陷识别模块，其中：

所述状态识别模块用于对所述影音数据进行状态识别，得到所述电力设备的温度信息、仪表读数信息和设备位置信息中的部分或全部；

9.如权利要求8所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述工作站还用于对所述影音数据、所述设备名称、所述环境温度信息、所述仪表读数信息、所述设备位置信息、所述设备图像、所述缺陷识别结果进行归档处理，生成巡视报告，并基于用户的显示请求向用户显示或输出所述巡视报告。

10.如权利要求9所述的远程智能巡视系统，其特征在于，所述工作站还用于基于所述巡视报告进行历史数据分析、趋势分析和/或异常专项分析。