（国网安徽省电力公司电力科学研究院 安徽合肥 230088）
摘要：按照国家电网公司营销部工作任务单（营销计量【2016】6号）文件要求，国网安徽省电力公司计量中心（以下简称“计量中心”）组织开展了计量生产自动化系统自动化巡检与智能化运维及应用项目的建设工作。本文就计量生产自动化系统自动化巡检与智能化运维进行深入的探究，以供参考。
关键词：计量生产自动化系统；自动化巡检；诊断技术；智能化运维
1.背景
根据国家电网公司全面推进智能计量体系的总体工作安排，目前各省公司陆续建成投运省级计量生产自动化系统自动化巡检与智能化运维。随着德国“工业4.0”、美国“工业互联网”在全球的风靡，以及“中国制造2025”战略的如火如荼地推进，以新一代信息技术与制造业深度融合为特点的智能制造已经引发了全球性的新一轮工业革命，并成为制造业转型升级的重要抓手与核心动力。计量生产自动化系统自动化巡检与智能化运维与“工业4.0”、“中国制造2025”不谋而合，电力计量“智能工厂”已基本建成。但同时大量新型、先进自动化设备的广泛应用，对系统运维工作提出了更高要求，为彻底改变目前计量生产自动化系统人工运维效率低、运维质量不稳定的弊端，充分利用自动化巡检和智能化诊断技术，开展设备状态评价和智能化运维，提升生产运维质量，国家电网公司营销部组织开展计量生产自动化系统自动化巡检与智能化运维及应用工作。
2.自动化巡检的关键技术
自动化巡检技术是实现设备故障预防与感知、故障诊断和自我修复的关键，运用多种巡检技术开展设备自动化巡检工作。
2.1基于对自动化设备进行分类管理
梳理堆垛机设备故障成因，统计分析运行故障率，整理关键工况参数技术指标，设定评价体系。
2.2基于数据总线技术的统一数据采集接口
采用OPC的开放标准，实现对现场控制系统的集成，对设备参数、工艺的参数的灵活配置，满足快速变化的数据需求。
2.3基于WSN的现场过程中数据采集技术
采用基于Zigbee技术的WSN系统进行数据收集。按照接口规划要求开发数据采集及可视化展示软件。将采集的汇集数据，通过现场数据总线系统转发至后台系统数据库，为开展智能诊断及运维控制策略提供基础数据。
2.4基于移动应用的巡检技术应用
研究支撑现场设备巡检的移动作业应用体系架构和软硬件架构，实现及时故障预警及故障信息查看，快捷的开展故障报修和日常点巡检、运维保养及运维总结分析等，在大空间多点位的智能工厂运维中的提供自动化移动作业支撑。
3.智能化诊断技术
以构建自动化检定系统安全运行评估为基础，将特征指标数据作为研究对象，利用人工智能以及信号处理融合的方法，进行故障诊断及安全评估。
3.1人工神经网络
人工神经网络模型如下图1所示：
人工神经网络算法是模拟生物神经网络的模式匹配算法。用于解决分类和回归问题。
3.2粒子群优化算法
粒子群优化算法（PSO）是一种进化计算技术（evolutionary computation），目前广泛应用于函数优化、神经网络训练、模糊系统控制以及其他遗传算法领域。
3.3短时傅立叶变换
短时傅立叶变换方法就是将信号划分为短的时间段，在每个时间段内利用傅立叶变换分析其局部功率谱。
3.4双线性时频分布
双线性时频分布方法可解决对时域信号进行变换时，对背景噪声的抑制能力较弱、时间域与频率域的同时分辨率较低的问题。
3.5小波变换
小波变换广泛应用于信号分析中，是在时间和尺度平面上进行描述的一种多分辨率的分析方法，被誉为分析信号的显微镜。它最大的优点是在时域和频域同时具有很好的局部化性质，同时小波变换方法又是一种线性变换，对于多信号而言不会产生交叉项干扰。
3.6 Hilbert—Huang变换
希尔伯特—黄变换（Hilbert-Huang Transform，HHT）是一种新的非平稳信号分析方法，突破了传统上仅将幅度不变的简谐信号定义为基本信号的局限，使得信号分析建立在先验性谐波基函数上，可依据数据本身的时间尺度特征进行模态分解，并且在分解过程中保留了数据本身的特性。
3.7基于趋势分析的分形理论
分形学是一门横断学科的新理论，分形理论在某些学科中的成功的应用，激发了研究工作者的兴趣，被广泛地运用到生物学、物理学、化学、材料科学、计算机图形学、经济学和语言学等自然科学和社会科学几乎所有领域。工程设备领域也在其中。分形理论的引入，为解决工程领域中的许多问题提供了行之有效的新途径。
4.实例分析
4.1常见故障识别
根据2014年、2015年计量自动化检定和智能仓储系统运行数据分析，堆垛机常见故障主要有电机过载、任务超时、重入报警、超宽报警和超高报警。
参考文献：
[1]张燕区.利用计量自动化系统实现计量装置的远程巡检[J].信息通信，2016.09
[2]李野，曹国瑞，于学均，滕永兴.浅谈计量生产自动化系统的运行与维护[J].电子测试2016.14
作者简介：
陈晨（1980.11.02），性别女，籍贯合肥，民族汉，学历研究生，工学硕士，职称高级工程师，职务主管，研究方向电力营销，单位国网安徽省电力公司电力科学研究院；
张宏生（1976.01.08），性别男，籍贯皖巢湖，民族汉，学历本科，职称工程师，职务副主管，研究方向电力营销，单位国网安徽省电力公司电力科学研究院；
朱毓（1974.08.27），性别女，籍贯蚌埠，民族汉，学历本科，职称高级工程师，研究方向电力营销计量专业，单位国网安徽省电力公司电力科学研究院；
马亚彬（1980.02.12），性别男，籍贯河南，民族汉，学历研究生，工学硕士，职称高级工程师，职务主管，研究方向电力营销，单位国网安徽省电力公司电力科学研究院；
论文作者:陈晨,张宏生,朱毓,马亚彬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/31
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