基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備巡檢維護(hù)模式構(gòu)建,電力論文

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備巡檢維護(hù)模式構(gòu)建,電力論文智能變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，迫切需要通過可靠的信息化手段解決當(dāng)下工作中存在的問題．高可靠性的設(shè)備是變電站正常工作的基礎(chǔ)，綜合分析、自動(dòng)協(xié)同控制是智能變電站的關(guān)鍵，設(shè)備信息數(shù)字化、功能集成化、構(gòu)造緊湊化、檢修狀態(tài)化是智能電網(wǎng)將來的發(fā)展趨勢，運(yùn)行維護(hù)高效化是最終目的．變電站電力設(shè)備巡檢工作是保證電力設(shè)備安全、提高電力設(shè)備可靠率、確保電力設(shè)備最小故障率的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作．國內(nèi)當(dāng)前普遍采用的是人工巡視、手工紙介質(zhì)記錄的工作方式，這種方式存在著人為因素多、管理成本高，以及巡檢人員工作無法監(jiān)督、巡檢數(shù)據(jù)信息化程度低等缺陷．1射頻辨別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的概念1．1射頻辨別技術(shù)射頻辨別技術(shù)(ＲFID)的基本原理是利用射頻信號(hào)及其空間耦合和傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止或移動(dòng)物體的自動(dòng)辨別．射頻辨別的信息載體是電子標(biāo)簽，由射頻識(shí)讀器讀取存儲(chǔ)于標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)．ＲFID能夠用來追蹤和管理幾乎所有的物理對(duì)象．1．2物聯(lián)網(wǎng)隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和信息網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，為了知足對(duì)單個(gè)產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)和高效辨別，美國麻省理工大學(xué)Auto-ID研究中心提出了產(chǎn)品電子代碼的概念．物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用電子標(biāo)簽為每一物品賦予唯一的標(biāo)識(shí)碼EPC碼，進(jìn)而構(gòu)造一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)分享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)．2電力設(shè)備巡檢維護(hù)面臨的問題當(dāng)前，電力設(shè)備巡檢維護(hù)存在6個(gè)方面存在的問題．(1)基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備編碼標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一．電網(wǎng)設(shè)備至今尚未有一套標(biāo)準(zhǔn)能使設(shè)備用統(tǒng)一的代碼將自個(gè)與其他電網(wǎng)設(shè)備區(qū)分開來．固然設(shè)備出廠時(shí)會(huì)有一個(gè)產(chǎn)品編號(hào)，但由于沒有統(tǒng)一的規(guī)范，所以編號(hào)的意義不大．另外，電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的各種信息系統(tǒng)(生產(chǎn)管理系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng))在進(jìn)行設(shè)備管理時(shí)都會(huì)給每一臺(tái)設(shè)備編制一個(gè)唯一的編號(hào)，但各系統(tǒng)為每臺(tái)設(shè)備編制的代碼只適用于本信息系統(tǒng)內(nèi)，離開了某一特定的信息系統(tǒng)，其代碼就失去了意義．因而，有必要對(duì)電網(wǎng)設(shè)備編制唯一的、終身不變的身份代碼，使之適用于各類與設(shè)備有關(guān)的管理活動(dòng)．(2)巡檢歷史信息把握不夠全面及時(shí)．企業(yè)資產(chǎn)在使用經(jīng)過中都會(huì)碰到損壞需要維修，巡檢人員需要做大量的準(zhǔn)備工作來了解這些資產(chǎn)所有的維修歷史及資產(chǎn)的供給商，幫助判定問題所在，加快維修進(jìn)度及提高維修質(zhì)量，但很多時(shí)候這些信息都無法及時(shí)、全面地了解到．(3)巡檢報(bào)告不夠完好準(zhǔn)確．在傳統(tǒng)作業(yè)方式下，設(shè)備隱患的報(bào)告通常依靠于巡檢人員的經(jīng)歷體驗(yàn)和習(xí)慣，華而不實(shí)必然存在巡檢人員和維修人員對(duì)描繪敘述理解的差異，很容易造成誤解．另外，也難以保證報(bào)告的描繪敘述是完好的．一旦產(chǎn)生對(duì)描繪敘述理解的差異或者隱患描繪敘述不夠準(zhǔn)確、完好的情況，往往會(huì)由于所攜帶的維修工具、備件或其他相關(guān)維修所需的必備品不知足要求而讓維修人員無功而返．不僅帶來成本的浪費(fèi)，更嚴(yán)重的可能會(huì)造成隱患得不到及時(shí)處理而釀成沉重的事故．(4)巡檢報(bào)告提交不夠及時(shí)．在傳統(tǒng)的紙面或者批處理手持終端作業(yè)方式下，必須等巡檢人員回到辦公室將報(bào)告上傳或輸入系統(tǒng)后，相關(guān)部門才能根據(jù)報(bào)告開場布置維修．從發(fā)現(xiàn)隱患到完成修理排除隱患的時(shí)間間隔非常長，這本身就是一個(gè)隱患．假如能在第一時(shí)間得到巡檢報(bào)告，則能夠立即布置維修，大大降低風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)提高維修工作效率．對(duì)于電力行業(yè)而言，資產(chǎn)分布普遍達(dá)到城鄉(xiāng)，甚至包含人跡罕至的地區(qū)，在這樣的客觀條件下，解決這一問題就愈加棘手．(5)巡檢人員的監(jiān)管無力．在實(shí)際工作中，巡檢人員不根據(jù)規(guī)定前往巡檢現(xiàn)場、隨意編造巡檢記錄和報(bào)告的現(xiàn)象并不罕見，也有工作人員不按指定道路巡視，這些都直接影響了巡檢工作的質(zhì)量．通過可靠的技術(shù)手段來監(jiān)管巡檢人員的作業(yè)經(jīng)過，確保其根據(jù)規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，是巡檢能夠發(fā)揮應(yīng)有作用的必要保證．(6)巡檢人員無法得到有效的技術(shù)支持．在設(shè)備檢修經(jīng)過中，尤其是精致細(xì)密復(fù)雜、技術(shù)含量較高的設(shè)備檢修，作業(yè)人員經(jīng)常需要查閱一些與維修設(shè)備相關(guān)的技術(shù)資料、歷史檔案、參考資料等信息．假如能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場維修人員通過系統(tǒng)能夠隨時(shí)查閱所有的相關(guān)資料，將有效地改善維修質(zhì)量，提高維修作業(yè)效率．假如能將現(xiàn)場檢修的相關(guān)信息資料加以收集整理，并通過系統(tǒng)對(duì)這些資料進(jìn)行分析整理，構(gòu)成并不斷完善檢修作業(yè)的知識(shí)庫，自動(dòng)進(jìn)行典型缺陷庫的更新和升級(jí)，就能夠有效縮短員工的培訓(xùn)周期，在降低成本的同時(shí)改良檢修工作質(zhì)量．3基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備巡檢維護(hù)形式構(gòu)建3．1建立統(tǒng)一的設(shè)備編碼標(biāo)準(zhǔn)以國家電網(wǎng)公司的設(shè)備管理為研究對(duì)象，根據(jù)設(shè)備管理范圍、設(shè)備分類標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備細(xì)化的顆粒度進(jìn)行分析，確定設(shè)備管理的對(duì)象及范圍，并在這里基礎(chǔ)上制定設(shè)備唯一的、終身不變的身份代碼規(guī)則，使之適用于國家電網(wǎng)公司對(duì)設(shè)備管理的需要，對(duì)設(shè)備代碼制定規(guī)則的適用性進(jìn)行分析及優(yōu)化，為以后的升級(jí)及功能擴(kuò)展留有空間．3．2建立高效的設(shè)備巡檢維護(hù)形式基于統(tǒng)一的設(shè)備編碼管理標(biāo)準(zhǔn)，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行巡檢維護(hù)，在很大程度上解決了巡檢信息的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)管控，以及相關(guān)系統(tǒng)的信息集成，同時(shí)為進(jìn)行動(dòng)態(tài)決策管控奠定基礎(chǔ)．利用GPS等技術(shù)，在巡檢人員外出巡檢維護(hù)時(shí)，通過手持設(shè)備終端，每隔3min自動(dòng)或手動(dòng)將巡檢人員的位置、時(shí)間、設(shè)備故障等信息發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，監(jiān)控人員能夠及時(shí)把握現(xiàn)場動(dòng)態(tài)，同時(shí)也能夠幫助現(xiàn)場人員實(shí)時(shí)解決技術(shù)問題，并將結(jié)果發(fā)送到現(xiàn)場人員的終端設(shè)備上．設(shè)備巡檢維護(hù)架構(gòu)如此圖1所示．4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)備巡檢維護(hù)中的應(yīng)用4．1通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行維修歷史信息追蹤在設(shè)備遭到損壞時(shí)，維修人員使用ＲFID手持終端讀取設(shè)備上所附ＲFID設(shè)備標(biāo)簽，就能夠了解其所有維修歷史信息及供給商信息，進(jìn)而幫助維修人員發(fā)現(xiàn)問題，提高維修效率和維修質(zhì)量．在設(shè)備維修完成后，維修人員通過ＲFID手持終端將此次維修經(jīng)過追加到ＲFID射頻卡中,為今后的維修工作提供歷史數(shù)據(jù)．4．2動(dòng)態(tài)跟蹤巡檢人員的工作狀況為了對(duì)現(xiàn)場巡檢維護(hù)人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤管理，手持終端應(yīng)具備定位功能，同時(shí)集成無線局域網(wǎng)定位技術(shù)和GPS技術(shù)．就巡檢工作而言，這種無線自動(dòng)定位是最理想的方式，其次是通過掃描設(shè)備上所安裝的ＲFID標(biāo)簽來定位．4．3電力巡檢報(bào)告管理電力設(shè)備巡檢報(bào)告的種類繁多，傳統(tǒng)方式下，在巡檢前要根據(jù)實(shí)際情況準(zhǔn)備足夠的空白報(bào)告，典型的110kV變電所一次設(shè)備巡檢報(bào)告大約有80張，220kV變電所一次設(shè)備巡檢報(bào)告大約有250張．在現(xiàn)場巡檢每一臺(tái)設(shè)備，都要從諸多空白報(bào)告中找出對(duì)應(yīng)的報(bào)告來填寫巡檢結(jié)果，整個(gè)報(bào)告制作經(jīng)過大約需要花費(fèi)180min，工作進(jìn)程緩慢且效率較低．而采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，利用射頻芯片，為每臺(tái)設(shè)備編制唯一的身份編號(hào)，并在系統(tǒng)中與相應(yīng)的報(bào)告建立關(guān)聯(lián)．巡檢前，根據(jù)需要巡檢的內(nèi)容產(chǎn)生所有的空白報(bào)告，而且每個(gè)報(bào)告上都對(duì)應(yīng)唯一的編號(hào)，并將空白報(bào)告下載到平板電腦中．現(xiàn)場巡檢時(shí)，由平板電腦讀?。褾ID卡中的編號(hào)，自動(dòng)調(diào)出該設(shè)備對(duì)應(yīng)的空白報(bào)告，供設(shè)備巡檢人員填寫結(jié)果．通過平板電腦的無線數(shù)據(jù)通訊能力，(對(duì)于企業(yè)無線局域網(wǎng)能夠覆蓋的地區(qū)可通過WiFi傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)于電力行業(yè)資產(chǎn)分布范圍極其廣泛的行業(yè)，還應(yīng)該具備無線廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊功能，通過無線數(shù)據(jù)通訊．)能夠?qū)⒀矙z人員的隱患報(bào)告在第一時(shí)間反應(yīng)回來．同時(shí)，檢修人員能夠隨時(shí)隨地得到系統(tǒng)中知識(shí)庫的指導(dǎo)和幫助，查閱所檢修設(shè)備的相關(guān)技術(shù)及歷史檔案資料．另外，系統(tǒng)也能夠?qū)崟r(shí)跟蹤現(xiàn)場作業(yè)人員的實(shí)際動(dòng)態(tài)，把握作業(yè)進(jìn)度，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)度調(diào)整．通過對(duì)于一個(gè)110kV變電所巡檢的初步統(tǒng)計(jì)，整個(gè)報(bào)告制作經(jīng)過只需約30min，大大提高了工作效率．5結(jié)論將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于電力巡檢的管理形式，并結(jié)合信息化管理手段，優(yōu)化管理流程，選用裝備有數(shù)碼攝相頭的手持終端，在文字化隱患描繪敘述的同時(shí)，配合以現(xiàn)場照片或視頻，使隱患信息愈加完好準(zhǔn)確，在保證報(bào)告信息完好和及時(shí)的同時(shí)，縮短了報(bào)告制作的時(shí)間，大大提高了工作效率．使用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的ＲFID標(biāo)簽為信息載體，將物流、信息流合二為一，知足了現(xiàn)場人員的工作要求，解決了現(xiàn)場人員管理的困難，同時(shí)提高了整個(gè)電網(wǎng)的可靠性、可用性，使運(yùn)行、檢修和管理得到了優(yōu)化．以下為參考文獻(xiàn):［1］成修治，李宇成．ＲFID中間件的構(gòu)造設(shè)計(jì)［J］．計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2008(4):22-28．［2］李勛，龔慶