變電站智能運(yùn)維解決方案(基于安全管控的變電站設(shè)備智能巡檢移動作業(yè)平臺)
原文標(biāo)題:【智能巡檢】基于安全管控的變電站設(shè)備智能巡檢移動作業(yè)平臺
摘要:基于安全管控的變電站設(shè)備智能巡檢移動作業(yè)平臺是依據(jù)變電運(yùn)檢管理體系、變電運(yùn)檢五項(xiàng)通用制度而建立的一個移動作業(yè)平臺,可以實(shí)現(xiàn)變電驗(yàn)收、運(yùn)維、檢測、評價、檢修五個方面全業(yè)務(wù)移動作業(yè)。通過變電運(yùn)檢移動作業(yè)APP軟件與安全管控技術(shù)的結(jié)合,在保證應(yīng)用的安全基礎(chǔ)上,建立以軟件為核心的移動作業(yè)體系,降低硬件投資,大幅減少二次錄入,節(jié)省紙張及辦公成本,提高智能化管理水平,提升變電運(yùn)維效率和效益。
引言
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,各類移動巡檢技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,為保證電力設(shè)備安全,提高電力設(shè)備可靠率、確保電力設(shè)備低故障率運(yùn)行,在變電站內(nèi)也應(yīng)用過移動巡檢技術(shù),但是未能徹底解決擺脫原有的人工巡視、手工紙質(zhì)記錄的工作方式,這種方式存在巡檢作業(yè)用時長和管理費(fèi)用高、數(shù)據(jù)錄入工作繁瑣、設(shè)備漏檢等問題。
目前的變電站巡檢作業(yè)現(xiàn)狀距離運(yùn)維一體化的要求還有很大的差距,為緊跟國家電網(wǎng)公司變電站運(yùn)維智能化、信息化的快速發(fā)展步伐,更是迫切需要通過可靠的輔助手段解決當(dāng)前工作中存在的問題。因此需要引入新的技術(shù)手段,基于五通一措管理規(guī)范建立起一套科學(xué)合理的技術(shù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對變電站資產(chǎn)的智能化巡檢管理。
本文立足于‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動計(jì)劃,結(jié)合國家電網(wǎng)公司“十三五”發(fā)展規(guī)劃,以提升電網(wǎng)安全運(yùn)營水平為目標(biāo),通過結(jié)合變電運(yùn)檢管理體系規(guī)范,利用GPS定位、智能傳感、移動安全管理等移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),提出基于移動安全管控的變電站設(shè)備巡視移動作業(yè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)維、檢修、檢測、驗(yàn)收、評價五個方面的核心移動應(yīng)用。通過本平臺的應(yīng)用構(gòu)建運(yùn)檢專業(yè)智能化體系,實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+電網(wǎng)運(yùn)檢”的深度融合,以有效改變傳統(tǒng)的變電站運(yùn)維管理模式。
1傳統(tǒng)變電站巡檢現(xiàn)狀
變電站設(shè)備運(yùn)檢工作是保證電力設(shè)備安全、提高電力設(shè)備可靠性、確保電力設(shè)備低故障率運(yùn)行的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。當(dāng)前變電站巡檢作業(yè)中面臨的現(xiàn)狀有:1、變電站設(shè)備型號繁多,相應(yīng)的巡檢標(biāo)準(zhǔn)不齊全;2、缺陷分類標(biāo)準(zhǔn)不齊全、定義不準(zhǔn)確;3、管理人員難以及時掌控變電站的設(shè)備缺陷和跟蹤缺陷消除進(jìn)度;4、巡檢人員不按標(biāo)準(zhǔn)化流程作業(yè),管理人員難以管控巡檢工作質(zhì)量;5、紙質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(卡)使用太繁雜,翻閱查找不方便;6、巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)整理和流轉(zhuǎn)缺乏有效手段,與PMS2.0系統(tǒng)對接需人工錄入。
變電運(yùn)檢五項(xiàng)通用制度落地執(zhí)行現(xiàn)狀,為規(guī)范國家電網(wǎng)公司(以下簡稱“公司”)變電運(yùn)維管理,提高運(yùn)維水平,保證運(yùn)維質(zhì)量,依據(jù)國家法律法規(guī)及公司有關(guān)規(guī)定,國網(wǎng)總部下發(fā)了變電運(yùn)維、檢測、檢修、評價、驗(yàn)收通用管理標(biāo)準(zhǔn)以及反事故措施規(guī)范(簡稱“五通一措”),目前變電站設(shè)備運(yùn)檢工作現(xiàn)狀距離五通一措規(guī)定的“精益管理、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、運(yùn)維到位”要求還有很大的差距。同時在移動終端應(yīng)用及防護(hù)方面,由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系及管控要求,一旦終端丟失會造成生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)的泄露,沒有系統(tǒng)性的移動終端安全審計(jì)管控和非授權(quán)攜帶管控措施,同時運(yùn)維人員辦理一些工作中的敏感事務(wù),存在公私信息混雜現(xiàn)象,安全問題嚴(yán)重。
2平臺方案
本文的平臺方案主要包括雙域安全智能終端及變電站智能運(yùn)維應(yīng)用軟件,雙域安全智能終端支撐智能運(yùn)維應(yīng)用客戶端軟件的運(yùn)行,變電站智能運(yùn)維軟件提供變電驗(yàn)收、運(yùn)維、檢測、評價、檢等巡檢業(yè)務(wù)功能。
2.1 雙域安全智能設(shè)備
如圖1所示,針對變電站智能巡檢的安全需求,本系統(tǒng)開發(fā)一款適用于電力巡檢作業(yè)的雙域智能移動作業(yè)終端,在硬件配置上符合運(yùn)維檢修專業(yè)終端配置規(guī)范,采用Android 7.1系統(tǒng)、驍龍8核+4G大內(nèi)存、5.5英寸高清屏、國產(chǎn)獨(dú)立北斗芯片雙模定位、IP68防護(hù)等級等先進(jìn)配置,滿足移動應(yīng)用運(yùn)行的支撐需求。在系統(tǒng)防護(hù)層面利用應(yīng)用權(quán)限控制、多因子身份鑒別、防root機(jī)制等可信安全技術(shù),進(jìn)行ROM定制化,從操作系統(tǒng)層面屏蔽WIFI、USB等違規(guī)外聯(lián)渠道,從而構(gòu)建可信雙域安全系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)終端系統(tǒng)可信引導(dǎo)、防root、強(qiáng)制訪問控制、安全審計(jì)等安全增加功能,以支撐變電運(yùn)維應(yīng)用的數(shù)據(jù)安全防護(hù)。
圖1 雙域安全智能設(shè)備
2.2 變電站智能運(yùn)維應(yīng)用
1、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用
本文提出的變電站設(shè)備巡檢移動作業(yè)平臺立足于科技減負(fù),運(yùn)用了大量的移動互聯(lián)技術(shù)。將GPS對標(biāo)定位、超聲波任務(wù)分組、全流程語音向?qū)?、智能鍵盤實(shí)現(xiàn) 、快速數(shù)據(jù)抄錄等智能化技術(shù)融入變電運(yùn)維軟件中。例如,通過高精度GPS衛(wèi)星定位技術(shù)或北斗衛(wèi)星定位技術(shù)自動記錄巡檢人員的軌跡,確保巡檢到崗到位;利用超聲波技術(shù)傳遞任務(wù),以最省力的方式實(shí)現(xiàn)了分組巡檢的需要,巡檢前和巡檢后都能通過超聲波快速下發(fā)及合并任務(wù);在巡檢的主要操作環(huán)節(jié),系統(tǒng)都提供了溫馨的語音提示,包括待辦任務(wù)數(shù)量提示,現(xiàn)存缺陷數(shù)量提示,數(shù)據(jù)超限提示,操作流程注意事項(xiàng)提示等。
2、變電站設(shè)備智能運(yùn)維應(yīng)用軟件
變電站設(shè)備智能運(yùn)維應(yīng)用軟件主要包含智能變電運(yùn)維后臺及智能化客戶端,管理后臺包括智能管理子系統(tǒng)、智能操作子系統(tǒng)、智能提醒子系統(tǒng)、智能結(jié)果子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備巡檢移動作業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)管理、巡檢計(jì)劃管理、設(shè)備缺陷管理等功能,系統(tǒng)部署在電力公司信息內(nèi)網(wǎng)。
圖2 智能變電運(yùn)維移動客戶端
智能變電運(yùn)維移動客戶端如圖2,根據(jù)變電運(yùn)檢移動作業(yè)工作流程和管理要求,開發(fā)界面友好、流程清晰、簡潔實(shí)用的變電驗(yàn)收、運(yùn)維、檢測、評價、檢修五個應(yīng)用軟件APP,應(yīng)用軟件在雙域終端上流暢使用,并預(yù)留軟件升級、PMS數(shù)據(jù)接口功能,實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)檢作業(yè)指導(dǎo)書生成、數(shù)據(jù)錄入、風(fēng)險預(yù)控、報(bào)表生成、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取耙徽臼健惫芾?,?shí)現(xiàn)變電運(yùn)檢無紙化作業(yè)。
3平臺架構(gòu)
變電站設(shè)備智能巡檢移動作業(yè)平臺的技術(shù)框架主要包含五個層次,即基礎(chǔ)平臺層、應(yīng)用支持層、數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)層、展現(xiàn)層。
圖3 系統(tǒng)架構(gòu)圖
4風(fēng)險控制
基礎(chǔ)平臺層,主要包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、硬件平臺。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基于國家電網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)建設(shè),是數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈ㄒ煌ǖ?。硬件平臺包括安全終端、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器。
應(yīng)用支撐層,主要包括中間件(應(yīng)用中間件和消息中間件)和支撐體系(安全體系、工作流引擎、業(yè)務(wù)體系、提醒機(jī)制、接口體系)。通過建設(shè)應(yīng)用支撐平臺,實(shí)現(xiàn)界面集成、應(yīng)用集成、數(shù)據(jù)集成及流程集成,通過四個集成來達(dá)到變電站設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化巡檢智能系統(tǒng)的最佳使用效果。
數(shù)據(jù)資源層:數(shù)據(jù)資源層主要由巡檢標(biāo)準(zhǔn)庫、設(shè)備缺陷庫和制度規(guī)程庫組成。每個廠家的各種型號設(shè)備編制了相應(yīng)的巡檢標(biāo)準(zhǔn)表單,并且引入了可視化管理理念,采用圖文并茂的方式詮釋每條標(biāo)準(zhǔn),并通過箭頭指明巡檢部位的方式對每條標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確定義,形成“巡檢標(biāo)準(zhǔn)庫”。通過將表單化后的缺陷標(biāo)準(zhǔn)融入到每條巡視標(biāo)準(zhǔn)中,將每條巡視標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的缺陷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行窮舉,形成“設(shè)備缺陷庫”;將針對每個設(shè)備每個部件的管理制度和標(biāo)準(zhǔn)集成到系統(tǒng)中,形成“制度規(guī)程庫”。數(shù)據(jù)資源層是系統(tǒng)的重要組成部分,同時也是應(yīng)用實(shí)現(xiàn)層的基礎(chǔ)。
業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)層:智能操作子系統(tǒng)主要包括全面標(biāo)準(zhǔn)化巡檢、日常巡檢、特殊巡檢、設(shè)備新投巡檢、標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收、定期維護(hù)、定期切換試驗(yàn)、規(guī)程制度查詢等;智能管理子系統(tǒng)主要包括巡檢計(jì)劃完成情況管理、巡檢到崗情況管理、巡檢到位情況管理;智能提醒子系統(tǒng)主要包括巡檢周期提醒、新增(或消除)缺陷提醒、現(xiàn)存缺陷提醒;智能結(jié)果子系統(tǒng)主要包括巡檢報(bào)告、缺陷報(bào)告、設(shè)備運(yùn)行曲線;智能培訓(xùn)子系統(tǒng)主要包括設(shè)備運(yùn)行須知、運(yùn)行規(guī)程和管理制度等。
展現(xiàn)層:展現(xiàn)層是由系統(tǒng)與用戶交互的各個界面組成,主要是用戶客戶端軟件。
4結(jié)束語
本系統(tǒng)構(gòu)建過程中,我們在充分了解巡檢工作的基礎(chǔ)上,將《變電運(yùn)維通用實(shí)施細(xì)則》等相關(guān)規(guī)程制度根據(jù)設(shè)備類型進(jìn)行了分解和匹配,并將《細(xì)則》中的運(yùn)行規(guī)定和典型事故處理方法融入進(jìn)行本系統(tǒng),讓員工在使用本系統(tǒng)的同時就進(jìn)行了技術(shù)培訓(xùn),促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)的有效落地。
本系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)集中抄錄、智能鍵盤、“搖一搖”等智能應(yīng)用來大幅度提高運(yùn)維人員巡檢效率。智能鍵盤可以在設(shè)備列表中快速查找目標(biāo)設(shè)備,也可在數(shù)據(jù)抄錄時智能提示數(shù)據(jù)范圍,通過“搖一搖”功能可快速定位身邊設(shè)備,也可快速記錄缺陷。
本平臺已經(jīng)在甘肅省、河南、福建省開展應(yīng)用,全面指導(dǎo)變電站運(yùn)維人員作業(yè)的規(guī)范化。未來,隨著智能技術(shù)應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大,在人臉識別、5G、人工智能等技術(shù)應(yīng)用方面開展深入研究,以科技創(chuàng)新保障電網(wǎng)運(yùn)行安全,實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備巡檢統(tǒng)一化、專業(yè)化、精益化的目標(biāo)。
推薦單位:北京國電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
本文作者:吳鋒
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