CN115360823A - 变电站远程智能巡视系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站远程智能巡视系统，包括硬件层、服务层、应用层，硬件层通过服务层服务于应用层；所述硬件层包括设置于供电公司或省检公司或运维班的三维客户端工作站、设置于变电站端的服务器、站内NVR、巡检机器人、红外摄像头、站内交换机，所述应用层包括立体巡视模块、立体巡检模块、状态跟踪模块、结果分析模块、结果确认模块、实时监控模块、摄像机管理模块；所述硬件层用于根据巡视需要配置巡视方案对应的巡视任务，并对任务进行控制、视频码流播放、服务数据监测，所述应用层通过服务层完成巡视任务的监控、分析与管理，并将分析结果反馈至硬件层。本发明能够智能化、远程高效、安全、低成本、高准确率地完成变电站巡视任务。

Description

变电站远程智能巡视系统
技术领域
本发明涉及变电站巡视领域，特别是涉及一种变电站远程智能巡视系统。
背景技术
随着电网的高速发展，扩建与新建变电站日益增多，需要采取技术手段替代传统的依靠运维人员进场巡检的旧的模式，只有使变电站设备巡视工作流程标准化、自动化、规范化、数字化，才能杜绝因设备巡视不到位而造成电网的不安全、不稳定运行。
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。
因此亟需提供一种新型的变电站远程智能巡视系统来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变电站远程智能巡视系统，能够高效、智能、安全、准确地远程完成变电站巡视任务。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种变电站远程智能巡视系统，包括硬件层、服务层、应用层，硬件层通过服务层服务于应用层；
所述硬件层包括设置于供电公司或省检公司或运维班的三维客户端工作站、设置于变电站端的服务器、站内NVR、巡检机器人、红外摄像头、站内交换机，三维客户端工作站与服务器连接，服务器通过站内NVR与红外摄像头连接，服务器通过机器人主机与巡检机器人连接，站内交换机位于服务器与站内NVR之间；
所述服务层包括服务器操作系统、客户端操作系统、数据库平台、联动服务组件、AI接口服务组件、联动服务组件、视频转发程序、视频控制程序、机器人巡视服务接口、缺陷跟踪服务组件、静默监视服务；
所述应用层包括立体巡视模块、立体巡检模块、状态跟踪模块、结果分析模块、结果确认模块、实时监控模块、摄像机管理模块；
所述硬件层用于根据巡视需要配置巡视方案对应的巡视任务，并对任务进行控制、视频码流播放、服务数据监测，所述应用层通过服务层完成巡视任务的监控、分析与管理，并将分析结果反馈至硬件层。
在本发明一个较佳实施例中，所述服务器包括巡视主机、AI主机、数据接口主机、机器人主机，巡视主机的输出端还与AI主机、机器人主机、视频监控主机、站内NVR连接，视频监控主机的输出端与站内NVR连接，AI主机的输出端与站内NVR连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述硬件层还包括scada监控系统、辅助监控系统，scada监控系统与辅助监控系统的数据通过防火墙传输至站内交换机。
在本发明一个较佳实施例中，所述立体巡视模块包括巡视任务管理单元、巡视设备管理单元、巡视结果三维可视单元、巡视报告导出单元、巡视统计总览单元、巡视结果分析单元。
在本发明一个较佳实施例中，所述立体巡检模块包括巡视点位单元、摄像机单元、机器人单元，巡视点位单元按照告警类型进行多种巡视点位，摄像机单元按照场景用的摄像机类别进行分类，包括球机单元、枪机单元，机器人单元按照功能类别进行分类，包括巡视路网机器人、巡视停靠点机器人。
在本发明一个较佳实施例中，所述状态跟踪模块用于进入需要设置状态跟踪点位的巡视结果详情页面，并生成跟踪方案，所述跟踪方案包括跟踪方案名称、开始时间、结束时间、跟踪间隔、跟踪描述。
在本发明一个较佳实施例中，所述结果分析模块用于针对巡视点位进行点位趋势分析；用于根据设备区域、设备类型、识别类型、点位名称和日期进行筛选，并生成对应的数据趋势曲线图；用于根据需要导出当前点位的数据，并提供离线查看。
在本发明一个较佳实施例中，所述结果确认模块用于对巡视任务及联动任务的结果进行审核确认、对任务结果进行分析、导出分析报告。
在本发明一个较佳实施例中，所述摄像机管理模块用于展示站所摄相机列表、摄像机状态，编辑摄像机信息，对摄像机进行零位标定。
进一步的，该系统还包括建立硬件层与服务层之间关系的中间件层，中间件层包括MySpl、Redis、Kafka、Red5。
本发明的有益效果是：本发明能够智能化、远程高效、安全、低成本、高准确率地完成变电站巡视任务，地市供电公司或省检公司需要搭建该在线智能巡视系统，采集变电站端机器人巡视系统巡视结果和变电站视频监控视频数据，实现对机器人巡视信息汇集、巡视任务远程配置、实时视频监控功能，并将巡视结果上报至省级变电智能分析决策平台、将视频数据上报至省级统一视频监控平台、以实物“ID”为纽带，通过单向隔离装置收集主辅设备监测数据并上报至省级变电智能分析决策平台，不仅节约了大量的人力成本，也显著提高了变电站巡视任务的效率及安全性。
附图说明
图1是本发明变电站远程智能巡视系统的结构框图；
图2是所述硬件层的拓扑架构示意图；
图3是所述服务层的巡视服务机制示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种变电站远程智能巡视系统，包括硬件层、中间件层、服务层、应用层，硬件层通过服务层服务于应用层，中间件层建立硬件层与服务层之间的关系。所述硬件层用于根据巡视需要配置巡视方案对应的巡视任务，并对任务进行控制、视频码流播放、服务数据监测，所述应用层通过服务层完成巡视任务的监控、分析与管理，并将分析结果反馈至硬件层。优选的，中间件层包括MySpl、Redis、Kafka、Red5，本示例中，所述应用层是利用中间件层作为软件开发资源开发设计的软件系统。
结合图2，所述硬件层包括设置于供电公司或省检公司或运维班的三维客户端工作站、设置于变电站端的服务器、站内NVR、巡检机器人、红外摄像头、站内交换机，三维客户端工作站与服务器连接，服务器通过站内NVR与红外摄像头连接，服务器通过机器人主机与巡检机器人连接，站内交换机位于服务器与站内NVR之间。所述服务器包括巡视主机、AI主机、数据接口主机、机器人主机，巡视主机的输出端还与AI主机、机器人主机、视频监控主机、站内NVR连接，视频监控主机的输出端与站内NVR连接，AI主机的输出端与站内NVR连接。
进一步的，所述硬件层还包括scada监控系统、辅助监控系统，scada监控系统与辅助监控系统的数据通过防火墙传输至站内交换机。
所述三维客户端工作站作为在线智能巡视系统的客户端，运行该软件，通过客户端进行画面浏览。客户端对任务进行控制，视频码流播放，服务数据监测，包括：巡视实时数据监测、巡视任务状态监测、服务状态监测等。实际应用中，1个变电站应配置1台工作站，工作站采用塔式企业级服务器，宜支持IPv6网络协议。
所述巡视主机负责视频巡视、机器人巡视和联合巡视服务功能，数据库服务和巡视结果存储等，实际应用中，1个变电站应配置1台巡视主机，巡视主机采用高性能2UGPU服务器。
所述AI主机负责巡视业务的所有AI识别、分析，实际应用中，1个变电站应配置1台AI主机，AI主机采用4U机架式非热GPU服务器。
所述数据接口主机负责辅控、消防、主设备监测、告警联动等数据的接入功能，实际应用中，1个变电站应配置1台数据接口主机，数据接口主机采用2U双路非热插拔IntelPurley系列专业服务器，宜支持IEC101或者IEC104通信规约。
所述交换机按实际需求配置，应具备设备组网功能，宜支持IPv6网络协议。
所述服务层包括服务器操作系统、客户端操作系统、数据库平台、联动服务组件、AI接口服务组件、联动服务组件、视频转发程序、视频控制程序、机器人巡视服务接口、缺陷跟踪服务组件、静默监视服务。
巡视根据方式不同，分为：视频巡视和机器人巡视；根据巡视类型不同，又分为：可见光巡视和热红外巡视；不同的巡视类型服务处理方式和机制也有所不同。巡视服务的机制如图3所示，系统安装服务包括：MySql数据库服务、Red5流媒体服务、Kafka消息服务、Redis缓存服务。NVR/摄像机、机器人厂家接口为硬件设备。视频巡视服务定制开发的服务，包括：可见光巡视服务(+协议库)、热红外巡视服务(+协议库)、AI识别服务(+算法库)、流媒体转发服务；协议库和算法库都可扩展。
上述服务由所述应用层实现，所述应用层包括立体巡视模块、立体巡检模块、状态跟踪模块、结果分析模块、结果确认模块、实时监控模块、摄像机管理模块、实物ID管理；所述立体巡视模块包括巡视任务管理单元、巡视设备管理单元、巡视结果三维可视单元、巡视报告导出单元、巡视统计总览单元、巡视结果分析单元。
该系统在主菜单基础上扩展菜单实现立体巡视功能，扩展的功能包括：立体巡视-巡视总览、实时监控、任务管理、结果确认、结果分析、缺陷跟踪、静默监视、退出；立体巡视配置-点位管理、摄像机管理、机器人管理、联动记录、联动配置、退出。
点击左侧菜单栏中一级菜单“立体巡视”进入，同时左侧菜单栏自动收缩。进入立体巡视模块后，默认选中巡视总览二级菜单，场景左侧弹出数据总览界面。点击关闭按钮可隐藏显示还原按钮，点击还原按钮可再次显示，不可拖动。
进入立体巡检模块：点击图层入口，显示出图层管理界面，图层管理界面按照图层类型分为三类，分别是“巡视点位”、“摄像机”、“机器人”；巡视点位按照告警分为八种巡视点位，分别是“危急告警点”、“严重告警点”、“一般告警点”、“缺陷告警点”、“未检测到目标点”、“未执行点”、“识别正常点”、“非当前任务点”。摄像机按照场景用的摄像机类别进行分类，分别有“球机”、“枪机”等摄像机类别。机器人按照功能类别分为两种，分别是“巡视路网”、“巡视停靠点”。点位图层通过UI的勾选框，控制点位图层的显隐，显隐操作可以多选，图层与图层之间互不影响。
在巡检总览模块下，巡视点位默认勾选“危急告警点”、“严重告警点”，摄像机默认全部勾选，机器人图层默认勾选巡视停靠点。
在实时监控模块下，巡视点位默认勾选“危急告警点”、“严重告警点”、“一般告警点”，且会多出一个“非当前任务点”的图层，摄像机默认全部勾选，机器人图层默认全不勾选。
在状态跟踪模块，进入需要设置状态跟踪点位的巡视结果详情页面，点击“状态跟踪”，进入“添加跟踪”设置页面；跟踪方案名称默认点位名称，设置开始时间和结束时间，设置跟踪方案的跟踪间隔，支持添加跟踪描述，点击“提交”即可生成跟踪方案。
在应用层点击“结果分析”，进入结果分析模块，加载左侧树形列表，点击重置，对树形列表、头部筛选组件、图表曲线、数据表格进行重置。可根据设备区域、设备类型、识别类型、点位名称和日期进行筛选，并生成对应的数据趋势曲线图。可以根据需要导出当前点位的数据，提供离线查看，点击表格中数据弹出点位详情，主要针对巡视点位进行点位趋势分析。
在应用层点击“结果确认”进入结果确认面板，主要是对巡视任务及联动任务的结果进行审核确认、对任务结果进行分析、导出分析报告等。结果分析面板分为两个Tab页签，分别为“巡视任务”和“联动任务”，两者任务生成原理不同(巡视任务通过选择点位生成，联动任务通过接收联动信号生成)，系统界面功能一致。
立体巡视配置-摄像机管理，展示站所摄相机列表，摄像机状态，编辑摄像机信息，对摄像机进行零位标定。进入摄像机管理模块可直观看到站所相机列表各相机通讯状态，可通过单击摄像机名称定位相机位置，双击摄像机名称弹出相机信息编辑界面，可修改相机信息及视频预览验证参数是否正确，点击零位标定按钮，弹出零位标定面板对相机进行空间零位标定。
实物ID管理模块主要是配置该站所下已有的点位所属的设备pms唯一编码与实物ID的绑定关系，包括绑定与解绑。可以查看设备的实物ID，支持搜索，支持根据绑定状态搜索。查询库中有效点位设备，用列表展示出来，并列出一组包含实物ID信息的二维码图片。可选择设备与相应的二维码图片建立绑定关系，方便直接通过实物ID，找到该设备的详细信息。
另外，点击系统工具菜单，进入模块，点击联动记录菜单，然后进入联动记录界面,可根据时间查询历史联动记录。进入联动配置任务界面，可对遥信、遥测进行告警配置。配置完成后，可以对已经配置的事件，进行禁用、删除、测试等操作。
本系统能够智能化、远程高效、安全、低成本、高准确率地完成变电站巡视任务，适宜于广泛推广应用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种变电站远程智能巡视系统，其特征在于，包括硬件层、服务层、应用层，硬件层通过服务层服务于应用层；
所述硬件层包括设置于供电公司或省检公司或运维班的三维客户端工作站、设置于变电站端的服务器、站内NVR、巡检机器人、红外摄像头、站内交换机，三维客户端工作站与服务器连接，服务器通过站内NVR与红外摄像头连接，服务器通过机器人主机与巡检机器人连接，站内交换机位于服务器与站内NVR之间；
所述服务层包括服务器操作系统、客户端操作系统、数据库平台、联动服务组件、AI接口服务组件、联动服务组件、视频转发程序、视频控制程序、机器人巡视服务接口、缺陷跟踪服务组件、静默监视服务；
所述应用层包括立体巡视模块、立体巡检模块、状态跟踪模块、结果分析模块、结果确认模块、实时监控模块、摄像机管理模块；
所述硬件层用于根据巡视需要配置巡视方案对应的巡视任务，并对任务进行控制、视频码流播放、服务数据监测，所述应用层通过服务层完成巡视任务的监控、分析与管理，并将分析结果反馈至硬件层。
2.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述服务器包括巡视主机、AI主机、数据接口主机、机器人主机，巡视主机的输出端还与AI主机、机器人主机、视频监控主机、站内NVR连接，视频监控主机的输出端与站内NVR连接，AI主机的输出端与站内NVR连接。
3.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述硬件层还包括scada监控系统、辅助监控系统，scada监控系统与辅助监控系统的数据通过防火墙传输至站内交换机。
4.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述立体巡视模块包括巡视任务管理单元、巡视设备管理单元、巡视结果三维可视单元、巡视报告导出单元、巡视统计总览单元、巡视结果分析单元。
5.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述立体巡检模块包括巡视点位单元、摄像机单元、机器人单元，巡视点位单元按照告警类型进行多种巡视点位，摄像机单元按照场景用的摄像机类别进行分类，包括球机单元、枪机单元，机器人单元按照功能类别进行分类，包括巡视路网机器人、巡视停靠点机器人。
6.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述状态跟踪模块用于进入需要设置状态跟踪点位的巡视结果详情页面，并生成跟踪方案，所述跟踪方案包括跟踪方案名称、开始时间、结束时间、跟踪间隔、跟踪描述。
7.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述结果分析模块用于针对巡视点位进行点位趋势分析；用于根据设备区域、设备类型、识别类型、点位名称和日期进行筛选，并生成对应的数据趋势曲线图；用于根据需要导出当前点位的数据，并提供离线查看。
8.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述结果确认模块用于对巡视任务及联动任务的结果进行审核确认、对任务结果进行分析、导出分析报告。
9.根据权利要求1所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，所述摄像机管理模块用于展示站所摄相机列表、摄像机状态，编辑摄像机信息，对摄像机进行零位标定。
10.根据权利要求1至9任一项所述的变电站远程智能巡视系统，其特征在于，还包括建立硬件层与服务层之间关系的中间件层，中间件层包括MySpl、Redis、Kafka、Red5。
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