基于状态评价的输电线路运检管理系统设计论文_沈涛,杨子毅

基于状态评价的输电线路运检管理系统设计论文_沈涛,杨子毅

国网山西省电力公司检修分公司 山西太原 030000

摘要:随着社会的发展,科学技术的发展也突飞猛进。在电力企业整个生产过程中,输电线路作为电能的主要输送通道,在人们安全用电方面发挥着极其重要的角色。输电线路在进行电能输送时,具备输送量大、分布范围广等特点,能够将电力企业生产的电能成功的输送至每位用户家中。但由于输电线路长期处于复杂的自然环境中,其内部的电力设备极易受到外界因素的影响而发生故障,从而对电能的输送造成一定的威胁。目前,我国在输电线路检修方面,主要采用定期检修模式对其内部电力设备进行检修维护。这种检修方式虽然能够起到一定的故障预防作用,但随着我国用电量的增加以及智能电网的推进,这种固定式的定期检修模式在应用过程中逐渐暴露出许多问题,比如资源过度浪费、无法预测更加潜在的故障等,使其越来越不适合用作现代化电力网络的维护。基于此,本文在深入了解输电线路状态检修方法的基础上,以当前输电线路状态检修需求为前提,对输电线路在线监测系统进行构建。

关键词:状态评价;输电线路;运检管理;系统设计

引言

针对当前输电线路运维检测自动化管理的需要,结合当前的自动化技术,提出一种基于C/S架构的运检管理系统。为实现对输电线路的运维检修自动化管理,首先从业务需求、角色需求等方面对系统进行分析,然后采用C/S架构,对系统整体架构进行搭建;运用层次分析法对状态评价模型进行构建,从而在输入相应的参数和打分后,即可完成对不同输电设备危险程度的评价,以此为输电线路管理部门提供了可借鉴的方式。最后,给出部分实现界面,从而为输电线路的自动化运检和处理提供了新的借鉴途径和方式。

1系统功能需求分析

设计输电线路状态在线监测系统的主要目的在于利用各项现代先进技术构成输电线路的在线监测系统,以此取代当前输电线路检修方面所采用的定期检修模式,以先进的技术代替人工进行输电线路的监测管理,给输电线路的正常运行提供强有力的保障。考虑到系统的实用性,该系统能够在任何的Web终端进行使用,用户通过账号与密码的形式的登录到系统中,通过系统的各功能模块对输电线路运行状况进行监测。由此,可将输电线路在线监测系统的功能归纳为系统管理、台账管理、终端采集数据实时监测、数据管理以及辅助决策功能。其中,系统管理功能主要是对用户角色、系统运行等进行管理;台账管理功能主要是对输电线路、杆塔以及终端进行管理;终端采集数据的实时监测是对输电线路内部及外部各类数据进行采集与监测;数据管理主要具备历史数据、日报表等数据的下载功能;辅助决策功能,通过该功能模块,可实现对不同输电设备运行状态好坏的评价,以此及时对线路进行检修,提高输电线路运行的稳定性。

2系统设计

2.1系统整体架构设计

本文在对在线监测系统进行设计时,主要采用WindowsServer2008操作系统作为在线监测系统的服务器,以MVC三层架构的模式对其整体架构进行设计。关键技术方面主要包括Web技术、计算机网络技术等。在线监测系统的内部结构主要由采集终端、监测中心接收下发服务器以及数据服务器构成。在该系统运行之前,首先需在系统监测范围内的每个杆塔之上安装一台采集终端,通过该设备对监测范围以内输电线路的各项数据进行采集;然后利用GPRS无线通信将采集到的数据信息传输至在线监测系统的接收下发服务器中,对该数据进行解析与处理,并将处理完毕的数据经数据服务器的Oracle数据库进行存储。数据服务器在整个在线监测系统中主要负责对数据的处理以及数据的存储,可以算是整个在线监测系统的关键所在。客户端在整个系统中主要负责对数据进行显示与处理,将数据以可理解的形式展示于用户眼前,使输电线路管理人员能够清晰的掌握监测范围内所有输电线路的实时状态,从而对输电线路的运行进行监测。

2.2系统功能设计

本文在对输电线路在线系统的功能模块进行设计时,主要是以用户需求为前提,通过现代化智能技术满足工作人员对在线监测系统的功能需求。

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2.2.1系统管理

在线监测系统的系统管理部分主要由三个功能构成,分别为用户管理、角色管理以及分局管理。通过系统管理模块,系统管理人员能够对所有用的基本信息、角色、分局单位名称进行管理。其中,用户管理主要是对系统用户个人信息进行管理、角色管理其实就是对用户权限进行划分;分局管理主要是对电力企业各分局单位在系统中的名称进行管理。

2.2.2台账管理

台账管理模块由四个功能部分构成,分别为线路管理、杆塔管理、终端管理以及电池电压。其中,线路管理主要具备查看、删除、添加输电线路列表的功能,帮助工作人员及时掌握输电线路的实时情况;杆塔管理主要是对杆塔基本信息进行添加与修改,使系统中具备的杆塔信息始终保持实时性;终端管理主要是对系统终端基本信息及终端能力进行管理;电池电压是指对系统终端终端额电池电压数据变化情况进行查看。

2.2.3实时监测

实时监测模块由六个功能部分构成,分别为实时数据、气象监测、杆塔倾斜监测、导线温度监测、拉力倾角监测以及拉力倾角监测。该功能模块可以算得上是整个系统功能中的核心所在,主要是对输电线路各项影响因素进行监测,使输电线路管理人员不必去到项目现场就能掌握输电线路的相关信息。

3系统功能详细设计

3.1系统管理模块设计

系统管理模块包括三个子模块,户管理、角色管理和分局管理。用户管理包括查询所有用户列表信息,对用户进行新建、修改和删除等功能,该模块涉及的数据库表主要是mgr_user表(用户表)。登陆的系统管理员用户可对其它分局管理员的信息进行修改和删除操作,同时对该系统用户列表信息提供以Ex-cel表格形式导出功能。

3.2状态评价模块设计

3.2.1输电线路指标评价体系

本文在进行输电线路状态检修智能决策系统的设计工作时,主要采用层次分析法将输电线路划分为目标层、准则层以及指标层三个层次。其中,目标层是对输电线路的状态进行表示;准则层主要包括输电线路被监测的设备;指标层是指输电线路中被监测的各指标。确定完输电线路的层次结构之后,还需对各层次之间的权重进行计算。在对输电线路状态进行评价时,首先是对各系统的运行状态进行评价,再结合各层指标权重获取上一层状态评价结果,以此对最高层次运行状态进行评价。

3.2.2确定权重

上文中谈到利用层次分析法将复杂的输电线路划分为3个层次。在此基础上,本文将采用专家咨询法对三个层次中,子层次与上一层的权重进行确定。在得出专家权重意见之后,再对各指标的权重进行划分,并对其进行一致性检验。假设一致性检验结果不通过,则重新对各指标权重进行划分,直至一致性检验结果为通过。具体确定权重的步骤为:(1)建立层次关系在使用层次分析法解决问题的过程中,首先应该对问题进行处理,使原本复杂的问题变得条理化、层次化。简单地来说,就是将被分析问题划分为目标层、准则层以及指标层。在每一层次中,根据被分析问题需求进行子元素的设置,子元素设置数量不应大于9个。(2)建立判断矩阵为了使各层次因素之间的重要程度得以清晰描述,层次分析法还将采用1.0-1.9标度法对各层次因素之间的重要程度进行定量化描述。1.0-1.9标度法的数字将代表因素的重要程度,数字越大,则表示因素的重要程度越高,反之,则越低。

结语

在此基础上,笔者还将输电线路智能决策系统状态报警功能设计到在线监测系统中,当输电线路存在环境异常或是运行状态异常时,在线监测系统能够对用户发起相应的警报,便于工作人员第一时间发现输电线路的故障问题,并对其做出应对反应,以此保障输电线路的正常运行。

参考文献

[1]丁小蔚,龚坚刚,宋金根,等.动态加载技术在输电线路三维数字化运检管理系统的应用[J].自动化与仪器仪表,2017,No.,1812:152-154.

论文作者:沈涛,杨子毅

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/8/5

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