基于UWB和GIS變電站智能巡檢系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

近年來,隨著移動gis技術(shù)的不斷發(fā)展,基于移動gis技術(shù)的智能巡檢系統(tǒng)在城市建設(shè)與管理中發(fā)揮出了巨大作用,基于此,文章以智能巡檢系統(tǒng)為研究對象,首先分析了系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),然后具體討論了基于移動gis的智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),希望對我國智能巡檢技術(shù)的發(fā)展有所幫助.

對消防設(shè)施的智能化管理,可以體現(xiàn)出城市智慧化發(fā)展的水平,故為實現(xiàn)這一目標(biāo),可運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)與gis技術(shù),構(gòu)建一個消防智能的巡檢系統(tǒng),并在實際管理中應(yīng)用。該系統(tǒng)是利用多項技術(shù),實現(xiàn)設(shè)備的分層管理并實時傳輸數(shù)據(jù),提高設(shè)備的管理效率。

本文闡述了變電站設(shè)備巡視工作的重要作用,介紹了變電站內(nèi)設(shè)備巡視到位率現(xiàn)狀,提出了一種現(xiàn)場設(shè)備掃碼和遠(yuǎn)程記錄相結(jié)合的設(shè)備巡視法,設(shè)計了一套手機(jī)終端和遠(yuǎn)程服務(wù)器相結(jié)合的設(shè)備運(yùn)維巡視系統(tǒng),并在設(shè)備巡視中進(jìn)行試用,效果良好,提高了設(shè)備巡視到位率,同時第一時間發(fā)現(xiàn)并處理了設(shè)備缺陷,進(jìn)而保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

變電站是電網(wǎng)調(diào)度自動化的主要環(huán)節(jié),用來傳導(dǎo)、接收并分配電能。而作為電網(wǎng)運(yùn)行基礎(chǔ)設(shè)備的重要組成部分,變電站經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障,如果不及時處理,勢必會影響電網(wǎng)的正常安全運(yùn)行。隨著變電站規(guī)模不斷擴(kuò)大,監(jiān)控信息驗收程序也越來越復(fù)雜。現(xiàn)階段變電站監(jiān)控信息驗收尚未形成完善的、有效的管理控制流程,從而導(dǎo)致信息驗收工作質(zhì)量不斷下滑。因此,針對變電站告警驗收的現(xiàn)狀與其中的問題,設(shè)計并實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的智能告警提示驗收工作流程,在解決變電站驗收時,對各部門工作流程中存在的不規(guī)范等問題,提出進(jìn)一步規(guī)范職責(zé)和驗收過程,提高變電站驗收的整體質(zhì)量與水平。

針對目前水電站大壩巡檢系統(tǒng)存在的問題,對巡檢對象作了詳細(xì)剖析后進(jìn)行了科學(xué)、合理的劃分,并提出了可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建模型,開發(fā)了基于web的水電站大壩巡檢系統(tǒng)。實踐表明,該系統(tǒng)可有效提高工作效率。

依托移動智能終端,設(shè)計了基于數(shù)據(jù)分析的智能化巡檢系統(tǒng),集成了標(biāo)準(zhǔn)巡檢規(guī)程,規(guī)范了巡檢作業(yè)過程,提供了便捷化的數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)出功能,有效提高了巡檢效率,并對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出設(shè)備健康狀態(tài)變化趨勢,以便預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,及時處理。

針對傳統(tǒng)變電站安全教育培訓(xùn)工作存在交互欠缺和體驗性差的問題,設(shè)計了一種基于沉浸式虛擬現(xiàn)實的可視化變電站巡檢培訓(xùn)系統(tǒng)。研究設(shè)計了總體架構(gòu),闡述平臺系統(tǒng)組成,并進(jìn)行了系統(tǒng)流程設(shè)計,對變電站一、二次設(shè)備以及三維場景進(jìn)行建模,通過動態(tài)交互技術(shù)提高員工在三維虛擬環(huán)境中的臨場感和可操作度,強(qiáng)化員工對變電站復(fù)雜環(huán)境的了解和突發(fā)事件處理能力,提升電力培訓(xùn)效果。

依托移動智能終端,設(shè)計了基于數(shù)據(jù)分析的智能化巡檢系統(tǒng),集成了標(biāo)準(zhǔn)巡檢規(guī)程,規(guī)范了巡檢作業(yè)過程,提供了便捷化的數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)出功能,有效提高了巡檢效率,并對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出設(shè)備健康狀態(tài)變化趨勢,以便預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,及時處理。

針對電力巡檢環(huán)節(jié)存在巡檢效率低、巡檢人員不到位、作業(yè)報表杜撰、任意修改等諸多不足,從500kv變電站通信設(shè)備巡檢應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問題出發(fā)進(jìn)行分析,提出利用lbs技術(shù),實現(xiàn)基于百度地圖的智能巡檢系統(tǒng).應(yīng)用結(jié)果表明,系統(tǒng)能滿足變電站設(shè)備巡檢和缺陷管理的工作需求,實現(xiàn)通信設(shè)備巡檢信息的綜合處理,同時,提高巡檢效率,并使巡檢作業(yè)規(guī)范化、科學(xué)化.

依托移動智能終端,設(shè)計了基于數(shù)據(jù)分析的智能化巡檢系統(tǒng),集成了標(biāo)準(zhǔn)巡檢規(guī)程,規(guī)范了巡檢作業(yè)過程,提供了便捷化的數(shù)據(jù)采集和導(dǎo)出功能,有效提高了巡檢效率,并對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出設(shè)備健康狀態(tài)變化趨勢,以便預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,及時處理.

云臺是變電站智能巡檢機(jī)器人中的關(guān)鍵組成部分,針對現(xiàn)有云臺產(chǎn)品無法滿足現(xiàn)場巡檢任務(wù)要求這一情況,設(shè)計了巡檢機(jī)器人云臺控制系統(tǒng)。首先敘述了整個系統(tǒng)的特點(diǎn)和總體設(shè)計方案;進(jìn)而設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件和軟件,詳細(xì)描述了硬件系統(tǒng)各模塊的功能特點(diǎn)以及系統(tǒng)軟件設(shè)計過程中系統(tǒng)功能、控制算法和控制軟件三個方面的內(nèi)容;最后通過實驗驗證了云臺控制系統(tǒng)控制精度良好,云臺定位準(zhǔn)確,能夠滿足巡檢任務(wù)的要求。

變電站智能巡檢機(jī)器人云臺控制系統(tǒng)設(shè)計

隨著變電運(yùn)行減人增效、無人值班變電所大規(guī)模的推廣,對運(yùn)行的管理水平提出了更高要求.同時隨著狀態(tài)檢修工作在我局的深入開展,要求實時動態(tài)掌握設(shè)備的健康狀況,并對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的綜合智能判斷提出了更高的要求.基于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的變電巡檢系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化的巡視作業(yè)能夠?qū)ρ惨曔M(jìn)行全過程控制,并對所巡視設(shè)備的數(shù)據(jù)有一個科學(xué)的分析判斷.通過這套系統(tǒng)及時和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和危及安全的隱患,保證設(shè)備的安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,使變電巡視工作跨上一個新臺階.

變電站負(fù)責(zé)電能轉(zhuǎn)換和電能分配的重要工作,在整個電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用,而智能變電站的出現(xiàn),優(yōu)化了設(shè)備配置、提高設(shè)備自動化程度、預(yù)知設(shè)備故障、降低設(shè)備投入成本,保證變電站更加安全、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行,推動了社會的快速發(fā)展。

氣體絕緣組合電器（gasinsulatedswitchgear，簡稱“gis”），又稱為氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，是一種將變電站內(nèi)高壓電氣設(shè)備（變壓器等除外）集成于接地的金屬殼體內(nèi)，以高壓sf氣體為主絕緣和滅弧介質(zhì)的配電裝置。與傳統(tǒng)變電站相比，gis變電站具有占地面積小，環(huán)境因素影響小，安全可靠性高，安裝周期短等特點(diǎn)。gis變電站是電力系統(tǒng)的重要樞紐，gis電氣設(shè)備已成為我國乃至全球變電設(shè)備發(fā)展的主流，一旦gis發(fā)生故障，

設(shè)計的管道巡檢系統(tǒng)由手持終端、無線服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控管理中心組成。在管道巡檢工作中,巡檢人員配置手持終端,手持終端將實時接收衛(wèi)星發(fā)送的經(jīng)度、緯度、時間等信息,且每隔3min將定位信息及巡檢時發(fā)現(xiàn)的事件狀況信息通過gprs無線服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控管理中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。監(jiān)控管理中心的監(jiān)控人員通過管道巡檢系統(tǒng)平臺對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對巡檢工作及巡檢事件進(jìn)行處理,實現(xiàn)對巡檢工作實時的管理。

簡要介紹氣體絕緣金屬封閉組合電器的發(fā)展歷史和應(yīng)用概況,詳細(xì)剖析了該新型組合電器的優(yōu)勢;同時也指出它的不足之處。針對其存在的問題,創(chuàng)造性地提出了在設(shè)計階段應(yīng)采取的對應(yīng)措施,為其安全可靠運(yùn)行提供了技術(shù)依據(jù),并充分體現(xiàn)設(shè)計為施工、運(yùn)行和檢修服務(wù)的理念。

直流系統(tǒng)的絕緣水平直接影響到整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。結(jié)合實際運(yùn)行經(jīng)驗,針對大型變電站直流絕緣巡檢系統(tǒng)中存在的整體絕緣降低、絕緣均等下降的動作死區(qū)及\"泄漏電流法\"的固有缺陷等問題,提出相應(yīng)的改進(jìn)措施和設(shè)計方案。

本仿真系統(tǒng)可使使用者深入地了解數(shù)字化變電站的運(yùn)行性能及工作特性,可以卓有成效地進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài),暫態(tài)和動態(tài)分析,提高電力系統(tǒng)人員的技術(shù)水平。

為了提高供水管網(wǎng)巡檢效率,基于gis和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)了供水管網(wǎng)巡檢系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠有效地解決地理信息分析問題,也為管網(wǎng)改造、爆管搶修等業(yè)務(wù)提供支持,并為管網(wǎng)設(shè)備管理提供了科學(xué)化、制度化的保障。

本文研究開發(fā)了一種基于變電站巡檢機(jī)器人的多超聲傳感器采集系統(tǒng)。系統(tǒng)選用一體化超聲傳感器,以單片機(jī)為控制器,設(shè)計了超聲波的發(fā)射和接收電路,完成了與機(jī)器人工控機(jī)的通信,并完成了相應(yīng)的軟件程序設(shè)計?？紤]到變電站的強(qiáng)電磁環(huán)境對電子設(shè)備的干擾影響,在電路設(shè)計上采用大量的濾波電路,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,實現(xiàn)了測量的實時性和準(zhǔn)確性。變電站環(huán)境應(yīng)用表明:該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,具有較高的測量精度,對變電站巡檢器人在變電站中的應(yīng)用具有重要意義。

在全封閉sf_6氣體絕緣變電站(gis)中,隔離開關(guān)的操作會產(chǎn)生特快速暫態(tài)過電壓(vfto)。vfto技術(shù)的研究涵蓋了其產(chǎn)生、特性、對gis和相連接設(shè)備的影響以及對其限制措施。通過對國內(nèi)外vfto技術(shù)研究水平現(xiàn)狀的介紹,指出了目前國內(nèi)外該領(lǐng)域的技術(shù)差距,并結(jié)合國內(nèi)750kv官亭變電站gis工程實例,重點(diǎn)分析研究了vfto的計算和實測技術(shù)。