大数据平台的红外智能诊断技术在变电站的应用论文_冉世春

摘要:变电站运行过程会在多种因素的共同作用下出现故障或者安全隐患,所以在具体的管理过程,要采用合理诊断技术完成故障的研究工作。此外在新型的管理体系中,通常情况下会采用自动检测和诊断技术提高检测系统的运行质量,由于检测技术的作用过程会收集大量的数据,传统的分析模式难以第一时间找到系统中存在的缺陷,选用使用大数据技术收集与处理数据。

关键词:大数据技术;红外智能诊断技术;变电站

引言:在变电站的运行过程中,线路、硬件设备发生故障时通常会产生非正常的发热点,虽然日常巡检中会采用红外测温设备直接测量,但是在数据的分析、上传以及分析过程,对于各类隐患和故障的研究水平较差,所以当前要完成对于各个区域的研究和分析工作,其中红外智能诊断技术可以满足这一工作需求,以发挥对于各个区域的有效管理作用。

1、红外智能诊断技术的原理和使用意义

红外智能诊断技术的原理是,通过对于各类红外探测器的使用和研究,同时完成对于各个区域的拍照任务,从而让整个大数据平台可以综合性分析目前该体系中存在的缺陷[1]。此外对于红外智能检测技术来说,传统的分析过程,通常涵盖的设备较少,无法全面覆盖所有的供配电设施,在红外智能技术的使用过程,会合理分配相应的红外传感器,尤其是对于所有重要性较高的供配电区域来说,其会在运行过程中完成所有的红外诊断工作项目。比如对于变电站中的供配电箱柜来说,含有的设备包括供配电开关、线缆等,并且各类电力设备的数量较多,所以会在后续的使用过程中,重点针对这一区域的作用形式完成相应的研究项目,当发现某时间段中出现非正常发热现象,并且和设定的管理上限对比,根据温度异常上升的时间以及上升的幅度,由大数据技术自主研究这一工作系统中是否存在故障,严格防范出现故障的大范围蔓延问题。

应用意义是,一方面可以提高数据分析的全面度和精准度,通过专业化设备的应用,可以同时性研究当前这一系统中是否存在严重的运行稳定度问题,以充分提高相关数据的分析精度。另一方面完成的工作任务是综合性研究该工程项目的实际分析水平,以在此基础上完成相关的研究和检测项目,并通过核算模型的进一步分析,明确当前各类异常发热现象的成因,可以让维修人员采用最佳方案提高故障的排除水平。

2、基于大数据平台的红外智能诊断技术在变电站中的使用思路

2.1红外设备装配

红外检测设备的装配过程中,要完全按照变电站中各类设备的配置区域、设备在整个供配电系统中的作用、相关设备的常见故障成因等,要求完成针对所有所有这类数据的涵盖,才可提高红外智能诊断技术的监管质量。在本文的研究过程,认为红外设备的装配工作要从三个角度分析。其一是对于整个区域的宏观监控,变电站中的所有设备都要严格放置在外界环境的作用下出现运行问题,对于整个区域的监控过程,要实施的工作方案是相关设备的作业水平和运行模式,同时做到全天候监管,研究人员、动物的活动情况[2]。其二是针对重点设备的监控,包括变压器、配电箱柜、综合运行设备等,这类设备的监管属于整个大数据平台中最核心的工作系统,以充分提高对于重点安防区域的作业水平,提高整个工作体系的安全保障效果。其三是其它监控系统,包括线缆、各类辅助性电气设备等,其在装配过程中可以采用灵敏度相对较低的红外监控设备,以降低系统建设成本。

2.2通信体系构建

通信系统的构建过程要根据变电站的实际情况完成合理划分工作,考虑到通信系统中的信道通常情况下资源较为紧张,所以针对整个区域的研究方法是,全面研究有线通信系统和无线通信系统的作用形式。这两类通信技术的选择和技术特点如下图:

图1 不同通信技术的使用特点

从技术特点上来看,无线通信技术适用于近距离通信状态,但是实践结果说明,其抗干扰能力较低,这和变电站区域的电磁波场地状况不同。对于有线通信系统,抗干扰能力以及通信长度都具有优势,但是使用过程的灵活度较差。由于变电站工作既要通过大数据平台的使用获取故障数据,也要由电力调度系统直接向故障修复人员发出工作指令,所以通常采用有线+无线通信技术。

2.3热量信息分析

热量信息的分析过程中,需要完成的分析分析项目包括一段时间内的温度升高幅度、异常发热的变电站区域、目前该区域的表征、整个区域的平台自主标号等,所有的信息都要被纳入到后续的管理体系之内。具体的热量信息分析体系如下:

图2 变电站红外智能诊断技术的分析项目

按照这类项目指标完成系统的设计和建设工作之后,不但可以定位当前已经出现故障的区域,也可以通过发热量上升速度、总升温幅度、故障发生区域等等多类信息,提高后续的故障排除效果。

3、基于大数据平台的红外智能诊断技术在变电站中的使用方法

3.1红外相机安装

红外相机的安装过程要严格按照该系统的专业工作指标、系统发挥的作用、相机和其它设备连接形式等角度切入,详细研究如何才可让所有的红外监控设备发挥应有作用,并深度分析各个监控设备的最佳广角,实现对于变电站中电气设备的全覆盖。

对于变电站中的重点电气设备,需要处于高精度红外监控摄像头的实时监管之下,通过这一方法的使用,可以确保所有的工作设备都可处于稳定完善的数据获取研究体系内。在具体的建设过程中,研究的项目包括这一参数的实际运行质量、各项参数的具体分析和探讨、监控探头运行中检测到的热值,采取这一监管方法,可以在重要设备出现异常升温的第一时间发出警报。

对于辅助性的电气设施,需要完成的工作任务是全面详细研究不同设备上存在的缺陷,或者对于故障表现通常不是发热量提高的电气设备,在监控设备的配置过程也可归类到辅助性的电气设施范围之内,以全面提高该系统的运行稳定度。具体的研究过程中,装配方法方面不发生变化,需要按照各类设备的定位地点固定监控设施,只是选用的设备精度可小幅降低。

3.2通信设备安装

通信设备的安装过程要考虑到各个信号接收设备的运行稳定度和数据不失真,此外对于建设的通信体系来说,也要完成对于数据的合理规划工作,并且把收集到的信息及时存储,由于数据量庞大,只借助物理服务器会导致其运行负担过大,降低了系统的运行稳定度,本文考虑采用虚拟服务器完成系统的建设工作。运行流程图如下:

图3 虚拟服务器体系流程图

在具体的运行过程中,会把流动性的数据反馈给虚拟服务器,所谓“流动性的数据”,是指在系统运行过程中收集到的各类即时性的信息,包括电气设备的温度状况、出现故障区域的拍摄图片信息等,这类信息要经过及时处理,才可让调度系统更好派遣专业人员完成各项收集和研究工作。而对于非流动性的数据,包括故障的排除信息、系统构件的替换信息等,则可将其直接存储在物理服务器中,在这一系统的规定和限制作用下,提高该体系的运行质量。

3.3分析平台建设

分析平台的建设主要是对通信系统回传的各项信息及时处理,以确定当前这一工作系统中存在的缺陷和故障,第一时间派遣专业人员完成维修任务。从实际的作用环境上来看,首先要限定各个不同电气系统和设施的升温上限,当发现在短时间内温度达到警戒值,或者该设备的温度长期逼近警戒值时,可确定该设备中存在严重的运行故障或缺陷,要采用合适方法提高该系统的作业水平。其次是计算模型的建设,要根据红外监控系统的回传数据分析,发现在某时间节点上被监控设备温度上升,计算模型立即投入计算状态,分析当前该系统中的缺陷,并发出警报信息[3]。最后是人员的调派系统,理论上大数据平台运行过程可以在确定系统存在故障或安全风险时,可以自主调派专业人员完成故障的排除任务,但是考虑到变电站要深度保证运行的稳定性,则要完成的工作指令是建成人工调控平台,形成双保险机制。

需要注意的是,大数据红外在线监控系统的建设过程,也包括大量辅助型设备的投入,包括人机交互系统、数据传递系统、信号识别系统等,要求所有系统都要保持稳定,防止出现安全故障。

结论:综上所述,变电站在运行过程中,需要完成的工作任务包括专业设备的使用、专业设备的安装等,同时要按照该系统的本身运行状态和工作环境,完成具体的研究和规划工作。在系统的实际研究和分析过程中,要完成的装配任务包括监控设备的安装、通信设备的安装、分析平台的建设等,所有子系统稳定运行时才可提高监管水平。

参考文献:

[1]李清,吴奇,余妍,等.智能变电站二次设备在线监测与故障诊断技术[J].电子技术与软件工程,2019(18):246-247.

[2]张也. 高压瓷质绝缘子红外检测盲区及诊断策略研究[D].湖南大学,2018.

[3]雷琅,任双赞,王文森,等.基于大数据平台的红外智能诊断技术在变电站的应用研究[J].电工技术,2018(05):103-104.

论文作者:冉世春

论文发表刊物:《中国电业》2019年20期

论文发表时间:2020/3/10

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