CN117498551A - 一种变电站智能巡检管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站智能巡检管控系统，本发明涉及变电站技术领域，解决了未设置一种对巡检无人机巡检信号较好的调节方式，导致巡检无人机在巡检过程中，受干扰严重的问题，本发明通过对设备进行分区，确定若干个分区的一阶巡检路线，同时确定不同分区的调整频率，随后，再确定二阶巡检路线，并确定后续对应的调整频率，进行逐步确认，降低巡检无人机被外部信号干扰的程度，保障无人机的信号频率调整方式达到最佳，以此达到较好的巡检实施效果，保障整个巡检过程的巡检准度。

Description

一种变电站智能巡检管控系统

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，具体为一种变电站智能巡检管控系统。

背景技术

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接收电能及分配电能的场所；在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中。

专利公开号为CN115296193A的公开了一种变电站智能巡检系统及方法。该系统包括：数据获取及识别层和数据融合及管控层，数据获取及识别层包括多个巡检设备和对应的边缘计算装置；数据融合及管控层，用于下发作业任务指令至巡检设备，以及接收边缘计算装置上传的边缘分析结果，针对每台变电站设备，对各边缘计算装置对应的边缘分析结果进行综合分析，得到变电站设备的设备分析结果；巡检设备，用于接收数据融合及管控层下发的作业任务指令，获取对应的巡检感知数据发送至巡检设备对应的边缘计算装置；边缘计算装置，用于对接收到的巡检感知数据进行分析，得到边缘分析结果，上传至数据融合及管控层。实时自动识别巡检感知数据，提高了巡检效率及运维效率。

变电站在智能巡检过程中，需采用对应的巡检无人机进行智能巡检，但在正常巡检过程中，会受到变电站内部变电设备电磁信号的干扰，但在巡检过程中，未设置一种对巡检无人机巡检信号较好的调节方式，导致巡检无人机在巡检过程中，受干扰严重，并不能达到一个较好的巡检效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种变电站智能巡检管控系统，解决了未设置一种对巡检无人机巡检信号较好的调节方式，导致巡检无人机在巡检过程中，受干扰严重的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种变电站智能巡检管控系统，包括：

数据采集端，采集变电站的外部整体遥感图像，并将所获取的整体遥感图像传输至变电站厂区构建端内；

变电站厂区构建端，根据所获取的整体遥感图像，确定变电站厂区内的设备信息以及对应设备的位置信息，再构建此变电站本区域的变电站分区图，具体方式为：

根据所确认的设备信息以及位置信息，将相邻设备之间相距距离小于X1m的设备群划分为同一分区，其中设备群内部的设备均为同类型设备，同类型设备由所确认的设备信息进行确认，同一分区确定后，设置有对应的分区标记；

根据对应的分区标记以及分区位置信息，直接构建此变电站本区域的变电站分区图，并将所构建的变电站分区图传输至分区频率分析端内；

信号频率监测端，对每个设备的电磁信号频率进行实时监测，并将实时监测的电磁信号频率传输至分区频率分析端内；

分区频率分析端，限定一组分析周期，结合变电站分区图以及实时监测的电磁信号频率，将属于同一分区的变电设备信号频率进行分析，确认此分区的电磁信号频率是否符合标准，若符合，则确定此变电站分区图以及对应分区的频率区间并传输至巡检路线规划端内，若不符合，则锁定频率异常设备，并传输至异设标记端内，具体方式为：

确定一组分析周期T，其中T为预设值，对此分析周期T同一分区内不同变电设备所产生的若干组电磁信号频率进行确定，将同一设备的若干组电磁信号频率进行均值处理，确定设备均频SP_i，其中i代表不同的设备；

再将同一分区内所存在的若干组设备均频SP_i进行均值处理，得到核对标参HD，将满足：|SP_i-HD|＞Y1的变电设备标定为异常设备，并将所标定的异常设备传输至异设标记端内，其中Y1为预设值；

若同一分区内存在异常设备，则剔除此异常设备的设备均频SP_i，并将剔除后的设备均频SP_i传输至异设标记端内，再从本分区内剩余的若干个设备均频SP_i中，选定最小值以及最大值，生成此分区的频率区间；

巡检路线规划端，根据所确定的变电站分区图以及不同分区的频率区间，将相邻分区之间的频率区间进行综合分析，具体方式为：

S1、从变电站分区图边角处，随机选取一组分区，将其标定为初始分区，并提取初始分区的频率区间Qs，再确认此初始分区的相邻分区，再确认相邻分区的频率区间Qk，其中k代表不同的相邻分区；

S2、将初始分区的频率区间Qs与相邻分区的频率区间Qk进行交叉处理，锁定交叉区域，并锁定此交叉区域位于频率区间Qs的占比值，锁定最大占比值，将最大占比值所对应的相邻分区拟定为下一分区，若占比值相同，则随机选取；

S3、再以下一分区作为初始分区，重复执行步骤S2，直至若干个分区生成一组闭合路线，若仍存在未进行规划的分区，则以闭合路线的最后一组分区作为初始分区，从未规划的分区内选定下一分区，再依次对所有的分区选定完毕后，生成一阶巡检路线，并将所生成的一阶巡检路线传输至传输信频锁定端内；

从变电站分区图内选定带有异常标记的异常设备，再提取对应异常设备的设备均频SP_i，根据若干个异常设备的设备均频SP_i的数值大小，按照从小至大的方式，确定设备均频排序表，从而生成二阶巡检路线，并将所生成的二阶巡检路线传输至传输信频锁定端内；

传输信频锁定端，接收巡检路线，并对巡检路线内不同分区的巡检信号频率进行确定，随后将所确定的巡检路线以及对应分区的巡检信号频率同步传输至控制终端内，具体方式为：

根据所确定的一阶巡检路线，对所排列分区的分区频率区间进行提取，再从信号频率可变区间内，再随机选定对应分区频率区间未涉及的信号频率值，将其标定为此分区的一阶巡检信号频率，其中，信号频率可变区间内部端点值均为预设值，其具体取值均由操作人员根据经验拟定；

若对应分区频率区间的区间范围大于信号频率可变区间的区间范围，则直接生成错误信号，传输至外部显示端内，由操作人员进行调节并确定对应分区的一阶巡检信号频率；

将所确定的一阶巡检路线以及所对应的巡检信号频率相匹配，并传输至控制终端内；

从信号频率可变区间内选定除若干个设备均频SP_i以外的传输信频，将此传输信频拟定为二阶巡检信号频率，将所确定的二阶巡检路线以及二阶巡检信号频率传输至控制终端内，此二阶巡检信号频率只有一组。

优选的，所述异设标记端，对所确定的异常设备进行异常标记，并将标记处理后的异常设备传输至巡检路线规划端内。

优选的，所述控制终端，控制无人机按照一阶巡检路线对分区进行依次巡检，并在每个不同分区内，根据所确定的一阶巡检信号频率，改变内部的频率参数，对分区内设备巡检时，避开所标记的异常设备；

根据所确定的二阶巡检信号频率，改变无人机内部的频率参数，再根据所确定的二阶巡检路线，对异常设备进行巡检。

本发明提供了一种变电站智能巡检管控系统。与现有技术相比具备以下

有益效果：

本发明通过将变电站内部的整体区域进行区域划分，在进行信号频率区间的确定，在确定过程中，将内部偏差过大的设备标定为异常设备，并在对应分区内进行标记，并在标记处理后，进行后续的路线的规划，与分区的路线规划进行分开，针对于异常设备进行区别处理，提升后续信号频率确认的准度，避免在正常巡检过程中，被异常设备进行影响；

通过对设备进行分区，确定若干个分区的一阶巡检路线，同时确定不同分区的调整频率，随后，再确定二阶巡检路线，并确定后续对应的调整频率，进行逐步确认，降低巡检无人机被外部信号干扰的程度，保障无人机的信号频率调整方式达到最佳，以此达到较好的巡检实施效果，保障整个巡检过程的巡检准度。

附图说明

图1为本发明原理框架示意图；

图2为本发明变电站分区模拟示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本申请提供了一种变电站智能巡检管控系统，包括数据采集端、变电站厂区构建端、信号频率监测端、分区频率分析端、异设标记端、巡检路线规划端、传输信频锁定端以及控制终端；

所述数据采集端与变电站厂区构建端输入节点电性连接，所述变电站厂区构建端与信号频率监测端均与分区频率分析端输入节点电性连接，所述分区频率分析端分别与异设标记端以及巡检路线规划端输入节点电性连接，且巡检路线规划端以及异设标记端均与传输信频锁定端输入节点电性连接，所述传输信频锁定端输出节点与控制终端输入节点电性连接；

所述数据采集端，采集变电站的外部整体遥感图像，并将所获取的整体遥感图像传输至变电站厂区构建端内，其中此图像由权限方自行在云端内进行提取，且为高清图像，也可由对应的无人机在高中进行拍摄；

所述变电站厂区构建端，根据所获取的整体遥感图像，确定变电站厂区内的设备信息以及对应设备的位置信息，再构建此变电站本区域的变电站分区图，具体方式为：

根据所确认的设备信息以及位置信息，将相邻设备之间相距距离小于X1m的设备群划分为同一分区，其中设备群内部的设备均为同类型设备，同类型设备由所确认的设备信息进行确认，同一分区确定后，设置有对应的分区标记；

根据对应的分区标记以及分区位置信息，直接构建此变电站本区域的变电站分区图，并将所构建的变电站分区图传输至分区频率分析端内；

具体的，一般的变电站内，在某个区域会存在大量相同的设备，此种设备区便可划分为同一分区，之所以要进行分区确认，便就是为了便于后期对应无人机的正常巡检，且无人机在进行巡检过程中，会受到变电站内部电磁信号的干扰，每个不同的设备群，所产生的电磁信号频率参数均不相同，故为了巡检过程中数据的正常传输，需针对不同的分区，采用不同的信号频率，保障巡检信号的正常传输，避免受到对应变电站分区电磁信号的相对影响。

所述信号频率监测端，对每个设备的电磁信号频率进行实时监测，并将实时监测的电磁信号频率传输至分区频率分析端内，其具体频率数值的监测由指定的传感器执行，且均由统一的数值收发器进行数值发送，避免单一数值在传输时，受到干扰；

所述分区频率分析端，限定一组分析周期，结合变电站分区图以及实时监测的电磁信号频率，将属于同一分区的变电设备信号频率进行分析，确认此分区的电磁信号频率是否符合标准，若符合，则确定此变电站分区图以及对应分区的频率区间并传输至巡检路线规划端内，若不符合，则锁定频率异常设备，并传输至异设标记端内，确定电磁信号频率是否符合标准的具体方式为：

确定一组分析周期T，其中T为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，对此分析周期T同一分区内不同变电设备所产生的若干组电磁信号频率进行确定，将同一设备的若干组电磁信号频率进行均值处理，确定设备均频SP_i，其中i代表不同的设备；

再将同一分区内所存在的若干组设备均频SP_i进行均值处理，得到核对标参HD，将满足：|SP_i-HD|＞Y1的变电设备标定为异常设备，并将所标定的异常设备传输至异设标记端内，其中Y1为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定；

若同一分区内存在异常设备，则剔除此异常设备的设备均频SP_i，并将剔除后的设备均频SP_i传输至异设标记端内，再从本分区内剩余的若干个设备均频SP_i中，选定最小值以及最大值，生成此分区的频率区间；

具体的，之所以选定异常设备，是因异常设备的信号频率与本分区的其他信号频率相差较大，在进行分区频率确定时，会影响后续无人机的频率调整，将异常设备提取出，将异常设备与分区进行区分处理，提升巡检过程中的准度，且，在某一确定分区内，一般不会存在多个异常设备，只会存在单个或少量异常设备，为了保障后续数值的准度，将异常设备进行标记并确定。

所述巡检路线规划端，根据所确定的变电站分区图以及不同分区的频率区间，将相邻分区之间的频率区间进行综合分析，从而生成一阶巡检路线，并将所生成的一阶巡检路线传输至传输信频锁定端内，其中，进行综合分析的具体方式为：

S1、从变电站分区图边角处，随机选取一组分区，将其标定为初始分区，并提取初始分区的频率区间Qs，再确认此初始分区的相邻分区，再确认相邻分区的频率区间Qk，其中k代表不同的相邻分区，一般相邻分区存在两组或一组，例：变电站分区图为一组九宫图，选定边角处的分区后，再锁定两侧相邻的分区，一般只存在两组；

S2、将初始分区的频率区间Qs与相邻分区的频率区间Qk进行交叉处理，锁定交叉区域，并锁定此交叉区域位于频率区间Qs的占比值，锁定最大占比值，将最大占比值所对应的相邻分区拟定为下一分区，若占比值相同，则随机选取，例：初始分区的频率区间Qs为[2，6]，相邻分区的频率区间Qk分别为Q1[3，7]和Q2[4，8]，Q1[3，7]与Qs[2，6]之间交叉区域为[3，6]，Q2[4，8]与Qs[2，6]之间交叉区域为[4，6]，那么Q1的交叉区域占比值大于Q2区域的占比值，故可以直接选定Q1作为下一分区；

S3、再以下一分区作为初始分区，重复执行步骤S2，直至若干个分区生成一组闭合路线，若仍存在未进行规划的分区，则以闭合路线的最后一组分区作为初始分区，从未规划的分区内选定下一分区，再依次对所有的分区选定完毕后，生成一阶巡检路线，并将所生成的一阶巡检路线传输至传输信频锁定端内；

具体的，结合图2，若对应变电站分区如图2所示，分别具有九组分区，所选定的初始分区假设为1分区，那么他的下一分区可能为2分区或4分区，经过步骤S2的处理方式，可能所完成的闭合路线为：1-4-5-6-3-2，那么7、8以及9的三组分区属于未进行规划的分区，那么由初始分区2便可确定下一分区7、8或9，采用此种方式，便可对后续所剩的分区进行依次确认，便可确定对应的一阶巡检路线。

所述传输信频锁定端，对一阶巡检路线进行确定，并对一阶巡检路线内不同分区的巡检信号频率进行确定，随后将所确定的一阶巡检路线以及对应分区的巡检信号频率同步传输至控制终端内，其中，确定巡检信号频率的具体方式为：

根据所确定的一阶巡检路线，对所排列分区的分区频率区间进行提取，再从信号频率可变区间内，再随机选定对应分区频率区间未涉及的信号频率值，将其标定为此分区的一阶巡检信号频率，其中，信号频率可变区间内部端点值均为预设值，其具体取值均由操作人员根据经验拟定；

若对应分区频率区间的区间范围大于信号频率可变区间的区间范围，则直接生成错误信号，传输至外部显示端内，由操作人员进行调节并确定对应分区的一阶巡检信号频率；

将所确定的一阶巡检路线以及所对应的巡检信号频率相匹配，并传输至控制终端内；

具体的，此实施例在具体实施过程中，为了保障各个分区均可得到巡检，故需要确定对应的巡检路线，若采用随机错乱的方式确定路线，其无人机的信号频率需来回进行变化，此种变化方式，并不利于此无人机的正常巡检工作，通过分析相邻分区之间电磁信号干扰的频率区间，进行频率锁定，确定相邻分区之间频率的相似程度也就是交叉程度，若交叉区域较大，那么后期对无人机的信号频率调整时，其调整参数可降至最低，不仅能使无人机避开变电设备的信号干扰，同时还能保障无人机的信号频率调整方式达到最佳，以此达到较好的巡检实施效果。

所述控制终端，控制无人机按照一阶巡检路线对分区进行依次巡检，并在每个不同分区内，根据所确定的一阶巡检信号频率，改变内部的频率参数，对分区内设备巡检时，避开所标记的异常设备，其标记由异设标记端对异常设备进行标记，避免被设备电磁信号干扰。

实施例二

本实施例在具体实施过程中，相比于实施例一，其具体区别在于，本实施例主要针对于异常设备的巡检过程，其巡检过程需确定对应的二阶巡检路线，其二阶巡检路线的确定在一阶巡检路线之后，也是由巡检路线规划端进行路线规划；

其中异设标记端，对所确定的异常设备进行异常标记，并将标记处理后的异常设备传输至巡检路线规划端内；

所述巡检路线规划端，从变电站分区图内选定带有异常标记的异常设备，再提取对应异常设备的设备均频SP_i，根据若干个异常设备的设备均频SP_i的数值大小，按照从小至大的方式，确定设备均频排序表，从而生成二阶巡检路线，并将所生成的二阶巡检路线传输至传输信频锁定端内；

传输信频锁定端，从信号频率可变区间内选定除若干个设备均频SP_i以外的传输信频，将此传输信频拟定为二阶巡检信号频率，将所确定的二阶巡检路线以及二阶巡检信号频率传输至控制终端内，此二阶巡检信号频率只有一组；

具体的，因异常设备的信号频率与对应分区差异较大，故需要将异常设备进行单独巡检，通过确定对应的巡检路线以及巡检频率，确定整个巡检方式，从而保障整个巡检过程的巡检准度，将无人机的信号干扰降至最低，提升整个巡检过程的巡检效果。

所述控制终端，根据所确定的二阶巡检信号频率，改变无人机内部的频率参数，再根据所确定的二阶巡检路线，对异常设备进行巡检。

实施例三

本实施例在具体实施过程中，包含上述两组实施例的全部实施过程。

上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (9)

1.一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，包括：

数据采集端，采集变电站的外部整体遥感图像，并将所获取的整体遥感图像传输至变电站厂区构建端内；

变电站厂区构建端，根据所获取的整体遥感图像，确定变电站厂区内的设备信息以及对应设备的位置信息，再构建此变电站本区域的变电站分区图；

信号频率监测端，对每个设备的电磁信号频率进行实时监测，并将实时监测的电磁信号频率传输至分区频率分析端内；

分区频率分析端，限定一组分析周期，结合变电站分区图以及实时监测的电磁信号频率，将属于同一分区的变电设备信号频率进行分析，确认此分区的电磁信号频率是否符合标准，若符合，则确定此变电站分区图以及对应分区的频率区间并传输至巡检路线规划端内，若不符合，则锁定频率异常设备，并传输至异设标记端内；

巡检路线规划端，根据所确定的变电站分区图以及不同分区的频率区间，将相邻分区之间的频率区间进行综合分析，从而生成巡检路线，并将所生成的巡检路线传输至传输信频锁定端内；

传输信频锁定端，接收巡检路线，并对巡检路线内不同分区的巡检信号频率进行确定，随后将所确定的巡检路线以及对应分区的巡检信号频率同步传输至控制终端内。

2.根据权利要求1所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述变电站厂区构建端，构建变电站分区图的具体方式为：

根据所确认的设备信息以及位置信息，将相邻设备之间相距距离小于X1m的设备群划分为同一分区，其中设备群内部的设备均为同类型设备，同类型设备由所确认的设备信息进行确认，同一分区确定后，设置有对应的分区标记；

根据对应的分区标记以及分区位置信息，直接构建此变电站本区域的变电站分区图，并将所构建的变电站分区图传输至分区频率分析端内。

3.根据权利要求1所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述分区频率分析端，确定对应分区电磁信号频率是否符合标准的具体方式为：

确定一组分析周期T，其中T为预设值，对此分析周期T同一分区内不同变电设备所产生的若干组电磁信号频率进行确定，将同一设备的若干组电磁信号频率进行均值处理，确定设备均频SP_i，其中i代表不同的设备；

再将同一分区内所存在的若干组设备均频SP_i进行均值处理，得到核对标参HD，将满足：|SP_i-HD|＞Y1的变电设备标定为异常设备，并将所标定的异常设备传输至异设标记端内，其中Y1为预设值；

若同一分区内存在异常设备，则剔除此异常设备的设备均频SP_i，并将剔除后的设备均频SP_i传输至异设标记端内，再从本分区内剩余的若干个设备均频SP_i中，选定最小值以及最大值，生成此分区的频率区间。

4.根据权利要求3所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述巡检路线规划端，生成巡检路线的具体方式为：

S1、从变电站分区图边角处，随机选取一组分区，将其标定为初始分区，并提取初始分区的频率区间Qs，再确认此初始分区的相邻分区，再确认相邻分区的频率区间Qk，其中k代表不同的相邻分区；

S2、将初始分区的频率区间Qs与相邻分区的频率区间Qk进行交叉处理，锁定交叉区域，并锁定此交叉区域位于频率区间Qs的占比值，锁定最大占比值，将最大占比值所对应的相邻分区拟定为下一分区，若占比值相同，则随机选取；

S3、再以下一分区作为初始分区，重复执行步骤S2，直至若干个分区生成一组闭合路线，若仍存在未进行规划的分区，则以闭合路线的最后一组分区作为初始分区，从未规划的分区内选定下一分区，再依次对所有的分区选定完毕后，生成一阶巡检路线，并将所生成的一阶巡检路线传输至传输信频锁定端内。

5.根据权利要求4所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述传输信频锁定端，确定巡检信号频率的具体方式为：

根据所确定的一阶巡检路线，对所排列分区的分区频率区间进行提取，再从信号频率可变区间内，再随机选定对应分区频率区间未涉及的信号频率值，将其标定为此分区的一阶巡检信号频率，其中，信号频率可变区间内部端点值均为预设值，其具体取值均由操作人员根据经验拟定；

若对应分区频率区间的区间范围大于信号频率可变区间的区间范围，则直接生成错误信号，传输至外部显示端内，由操作人员进行调节并确定对应分区的一阶巡检信号频率；

将所确定的一阶巡检路线以及所对应的巡检信号频率相匹配，并传输至控制终端内。

6.根据权利要求4所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述巡检路线规划端，生成巡检路线的具体方式还包括：

从变电站分区图内选定带有异常标记的异常设备，再提取对应异常设备的设备均频SP_i，根据若干个异常设备的设备均频SP_i的数值大小，按照从小至大的方式，确定设备均频排序表，从而生成二阶巡检路线，并将所生成的二阶巡检路线传输至传输信频锁定端内。

7.根据权利要求6所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述传输信频锁定端，确定巡检信号频率的具体方式还包括：

从信号频率可变区间内选定除若干个设备均频SP_i以外的传输信频，将此传输信频拟定为二阶巡检信号频率，将所确定的二阶巡检路线以及二阶巡检信号频率传输至控制终端内，此二阶巡检信号频率只有一组。

8.根据权利要求6所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述异设标记端，对所确定的异常设备进行异常标记，并将标记处理后的异常设备传输至巡检路线规划端内。

9.根据权利要求1所述的一种变电站智能巡检管控系统，其特征在于，所述控制终端，控制无人机按照一阶巡检路线对分区进行依次巡检，并在每个不同分区内，根据所确定的一阶巡检信号频率，改变内部的频率参数，对分区内设备巡检时，避开所标记的异常设备；

根据所确定的二阶巡检信号频率，改变无人机内部的频率参数，再根据所确定的二阶巡检路线，对异常设备进行巡检。