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集控模式下变电站智能巡检系统的应用分析

作者:张晓菊 崔海伟 郭成云 任绍全  来源:华北油田水电厂 点击:  评论:  更新日期:2018年08月14日

引言
设备巡检检查是掌握变电站设备运行情况,及时发现设备缺陷,消除事故隐患,保证电网安全可靠运行的重要措施,它能有效地为评估设备状态、确定合理的运行方式、及时安排检修提供可靠、详细的数据,并有助于做出科学分析。设备巡检检查是变电站的一个重要工作环节,巡检工作直接关系变电站的设备管理水平,关系电网的安全可靠供电。
1 智能巡检的必要性分析
目前,华北油田水电厂变电站设备缺陷的巡检检查主要是由值班人员携带纸质资料,或把资料信息记在脑海中,定时定点凭经验进行巡检。巡检过程中,主要依靠值班人员的自觉性巡检每一个区域、每一台设备及每一个点位。分析现行的巡检方法主要存在以下弊端:
(1)、巡检人员巡检检查设备时不按规定的巡检路线进行,有的漏检设备,有的漏检项目,巡检不到位现象时有发生;
(2)、巡检人员不按规定时间去巡检检查设备,存在补记巡检记录的现象。因而不能达到规定的巡检次数,造成收集到的数据信息使用价值不高;
(3)、缺乏针对每个变电站具体设备的巡检细节标准和操作规范;
(4)、表格记录的纸质信息不便于统计、查询、保存,无法统计各设备的历史状态变化,不能为设备检修提供详实的依据,为设备检修服务;
(5)、不便于领导和主管部门对变电站设备及巡检工作和状态的直观及时管理;
(6)、对于日常巡检、特巡、夜巡管理上,存在着责任划分不清、监督不严或走马观花式的检查现象。使设备缺陷及异常情况不能被及时发现与处理, 易引起电网事故或扩大事故范围,不利于变电站的安全可靠运行。
因此,在变电站推广应用智能巡检系统是非常必要的,也是电网现在及将来运行管理的发展趋势,特别是随着综自变电站的不断改造完善及集控运行管理模式的推进,状态检修模式的实施,数据信息的真实性及缺陷的早期发现与诊断显得尤为重要,多座变电站、众多设备的大规模巡检完全靠人工自觉检查发现缺陷,已完全不能满足电网安全可靠运行需求,不能满足电网发展、人力资源优化、现代科技进步等各方面的要求,这些都迫切需要我们进行设备巡检方式、方法的探索与创新。为此,变电站集控模式下应用智能巡检系统进行科学巡检已势在必行。
2 实施智能巡检的目的
实施智能巡检意在改变目前设备的巡检状况,适应集控化管理模式的需求,改变人工方式登记、统计设备信息等落后的巡检管理工作状态。降低集控站运行维护人员信息收集整理的劳动强度,提高工作和管理效率。对于缺陷记录和设备状态描述采用统一格式,,避免因为记录或其它人为原因导致的误差,杜绝安全隐患。保障巡检设备数据信息的真实性,通过智能巡检及设备状态信息积累和科学的统计、分析,为实施设备状态检修、建立以巡检为核心的设备维护、检修管理体制,提供详实的数据依据与科学判断,减少运行成本。并通过网络实现对设备巡检工作和状态直观及时的管理和对巡检工作的有效监督。实现华北油田电网设备巡检科学化、标准化、智能化。最大限度减少或杜绝漏检、错检,保障设备缺陷及早发现和处理,减少设备故障停电损失,保障电网安全可靠供电。
3 巡检系统的构成及设计思路
3.1 巡检系统的构成及功能
智能巡视系统主要由巡视器、数据处理器、巡视管理软件及部分辅助部件构成。
巡视器主要实现无线传输巡检任务、巡检结果功能。在巡检过程中提供语音提示,支持触摸输入及拼音输入,提供多种方式数据查询等功能。数据处理器是巡视器和巡视系统之间的通讯桥梁。巡视管理软件是巡检人员及管理人员制定巡视指令、分析巡视数据、报告分析结果的工具。它协助巡检人员完成制定巡视路线、规划巡视点及其巡视设备、规定设备的巡视项目及其巡视观测规程、设计巡视报表、生成巡视指令、分类归整巡视数据、生成巡视报表和设备状态报表等工作。
3.2 设计思路及原理
智能巡视系统主要针对华北油田电网设备巡检管理需求进行设计及选配。必须充分考虑所需要巡检的设备项目以及巡检设备时的最优线路,然后根据确定的巡检线路和巡检项目,编排巡检项目的编码,并将编码粘贴到相关设备上,所有的编码都是唯一的。在进行巡检作业时,巡检人员按照预先设定的巡检项目,逐项进行。
利用掌上式采集器对运行设备进行巡检作业时,用采集器扫描设备电子标签编码,然后输入运行数据,或通过选择菜单输入运行数据,数据采集时间自动生成,不能人为进行修改,避免巡检作业人员的作弊。作业时,只有完成了当前项目的数据采集工作,才能进行下一项目的操作,以避免作业人员的工作遗漏。存储在采集器的数据,需要时可进行实时查询、编辑或删除。
在运行数据录入过程中,应进行数据有效性检查,如果数据非法或变量越限,应提示值班员确认输入或进行修改。利用基于RS-232的红外线通信方式或其他通讯方式,简捷而迅速的将采集器内的巡检数据上传至电脑中。通过计算机平台实现对运行数据的查询及打印,并可进行数据编辑,同时可实现对运行数据的统计、分析,按要求生成所需的曲线、报表等,保障及时向上级部门及决策者提供必要的信息。
4 智能巡检的关键技术
    关键技术主要为:
(1)将无线射频识别技术(RFID电子标签)应用于电网设备,实现集控站巡检工作的指导、约束和记录,并通过与被巡检设备特殊标志之间的交互,达到强制到达设备,防止漏检的目的。
(2)利用无线wifi和计算机软件模块设计制定最佳巡检路线、巡检点。实现巡检人员位置实时定位跟踪,并根据人员位置的改变实时生成最佳巡检路线。
(3)对手持设备采集的大量数据采用嵌入式数据库技术,使现场巡检的数据管理、查询方便快捷。
(4)采用计算机软件进行图形、数据分析,对于采集的数据,根据现场运行需求生成各种统计报表、趋势图,并进行高级分析比对,为检修维护提供科学依据和判断。
(5)设计巡检项目提醒、变量越限、数据非法提示功能。
(6)提供与统一信息平台,实现网络资源共享。
5 实施智能巡检下一步需要做的工作
在华北油田电网推广应用智能巡检系统,通过将无线射频识别技术、红外线通信技术、计算机技术等引入到集控站电力设备巡检管理中,开发基于集控化管理模式的适合华北油田电网巡检管理特点的电力设备智能巡检管理系统。主要需做好以下工作:
(1)建立、完善集控站所辖站所的设备台账,研究确定各集控电力设备的最佳巡检点和巡检项目。
(2)研究如何将电子标签与现场设备进行有机结合,保障电子标签使用的有效性、可靠性。
(3)研究对不同巡检设备及巡检点采取的不同巡检手段和方法。利用手持设备,在设备巡检过程中采取自动语音提示、手写记录设备的异常和缺陷、红外测温、照相和录音等,以真实反应设备巡检情况。
(4)利用GPS、计算机技术等对人员位置实时定位,智能生成巡检路线,并根据人员位置的改变实时生成最佳巡检路线,使巡检过程效率最优化。
(5)制定设备巡检技术标准。按照标准通过人员属性和角色属性,组合定义相应权限。更好的方便巡检系统的各种权限管理。
(6)研究将巡检信息根据运行需求生成各种统计报表及图形,并进行高级分析比对缺陷记录,从而预测设备可能出现的问题,预控风险。
(7)对巡检系统实现信息共享,对设备巡检工作进行更高效的管理。
6 预期目标
(1)实现设备巡检手段科技化:采用巡检手持设备,按照设备巡检的内容和技术标准,在设备巡检过程中自动语音提示。能手写记录设备的异常和缺陷,同时还具有红外测温、照相和录音等,能真实反应设备巡检的实际情况。
(2)实现设备巡检工作规范化:按照设备巡检预先制定的技术标准,定人、定点、定期、定方法、定标准地对设备进行检查,确保设备巡检工作的有效性和实时性,真实反映巡检数据。
(3)巡检设备数据处理信息化:将设备的巡检工作进行电子化的流程管理,真正实现设备巡检工作过程的无纸化工作。同时,能够同厂、集控站现有的其它信息管理系统实现信息的共享,使管理人员能够对设备巡检工作进行更高效的管理。
(4)数据统计分析科学化:系统在保证所有的数据的真实有效的基础上,能够对设备的运行变化进行趋势分析,从而预测设备可能出现的问题,提供一种辅助的分析手段。
(5)辅助决策效益化:应用设备巡检系统实现设备运行管理的可靠性、维护性、经济性,并达到最佳的管理机制,实现最大效益。
7 预期效益分析
7.1 经济效益分析:
(1)项目的实施,使巡检工作标准化、规范化,辅助决策效益化,杜绝设备安全隐患,有效减少设备事故损失。
(2)为巡检信息的真实性提供保障,强大的数据库及智能统计分析功能,为设备状态检修、维护提供详实的数据依据和科学判断,可以有效避免“欠维护”或“过维护”现象,可大量减少设备检修、维护投资。
(3)项目的实施,可有效杜绝设备漏检、错检、少检现象,使设备缺陷早发现、早处理,降低电网停电事故率,减少电网停电损失。
(4)电网停电事故率的降低,可直接减少原油、炼化生产损失,予以每年可减少损失上百万元有时甚至上千万元。
7.2 社会效益分析:
智能巡检系统在华北油田电网进行应用,是对设备传统巡检工作的重大变革,是对设备传统管理理念的有力挑战,其应用将彻底改变目前华北油田电力系统巡检模式及巡检方法。为集控站电力设备科学规范化管理以及运行维护提供强有力的技术支撑,为电力系统的安全运行奠定良好的基础。其应用将彻底改变人工书写、整理、统计、分析巡检数据及信息的落后局面,减少值班人员工作负担。智能巡检模式的实施,可为华北油田电网提供科学规范的巡检手段,促进状态检修模式的实施,提高设备的运行维护管理水平,减少电网停电事故,为油田生产、生活秩序稳定提供可靠保障,对华北油田“二次创业、再铸辉煌”的顺利进行起着巨大的促进作用,有着深远的意义。
8 总结
智能巡检管理是一个全新的设备运行巡检管理概念,作为一种变电设备的现代化管理模式,它摒弃了传统的凭手工、纸和笔的巡检模式,把设备的巡检工作提高到了一个新的层次。从而极大提高了运行巡检质量和效率。最重要的是它规范了每一位巡检人员的作业行为和标准,为变电站设备持续、可靠的运行提供了技术保障。满足了快速、高效、及时的运行巡检需要。智能巡检必将在电网中得到广泛推广,也是华北油田电网未来的发展方向。
 

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