基于物联网实景三维可视化装置在智能变电运维工作的应用

2018-04-14荆哲

电气传动自动化 2018年5期

荆哲

（国网宁夏电力有限公司银川供电公司，宁夏银川750011）

1 引言

智能变电站是互联网时代的产物，具有信息化、现代化的技术特性，可以对电力资源进行高效转变。但是智能变电站的运行和维护与传统变电站有着较大的差别，陈旧的运维技术已经无法跟上智能变电站的需求，运维工作急需寻找一条信息化的道路，实现变电运维模式的全面升级。而同为物联网时代的创造——三维可视化技术为此带来了新的可能性。

2 传统变电运维模式面临的主要问题

我国地大物博，且人口分布极不平衡，又建设有覆盖全国全部崎岖地形地区、偏远地区的电网，运维工作人员面临着极大的挑战。

我国的变电站数量极为庞大，出于优化资源配置的考虑，在偏远地区采用的是无人值班子站的管理模式，这种模式很容易产生安全隐患。比如，新工作人员对子站的详情不够熟悉，子站的设备数量和设备规模都较为庞大，配电装置花样繁多，再加上我国各地的变电站设备硬件各不相同，子站分布零星，很难进行实地培训或者集中统一的培训，这些因素都可能带来安全事故，对财产和人身安全造成威胁。

其次，有些运维班子辖区内的变电所数量多，分布分散，有些甚至分布在极为偏远的山区内。变电站运行一旦出现问题，运维班子通常要经过较长一段时间才能获悉，严重影响了当地居民的生产生活。且运维人员若想进入变电站内部勘察构造的情况，需要花费几小时甚至几天的时间来往奔波，造成人力资源的较大浪费。

最后，运维班子的工作人员素质水平参差不齐，大多都不具备信息化技术也是运维系统难以转型的原因之一。传统变电站的运维人员普遍教育水平较低，接触互联网和信息通信技术的机会较少，对新型技术的接受能力较差，而越是偏远地区情况越是严重。尽管在几年前，传统的3D建模技术已经在变电站运维方面有所使用，但是传统3D建模技术需要大量的前期准备工作，包括对图纸进行分析和实地考察，3D建模软件及其应用技术较难，技术人员的水准和经验往往难以胜任，再加上许多地区的变电站前期运维工作存在缺漏，没有足够精确的图纸或者模型，造成了传统3D建模的推广极为艰难[3]。

于是一种数据统一、简便高效、可操作性强、可以进行虚拟浸入式观测的可视化技术就显得尤为重要了。

3 可视化技术带来的新机遇——三维实景技术

电力运用进入到新阶段，对变电站自身也提出了新的要求，有别于传统变电站，智能变电站要求建立在先进科技的基础上，能与其他变电站数据相连，产生一张能够进行全网统筹管理的局域网，能快速、简便、精确地进行技术检测和风险预警，同时要符合低碳环保的要求。基于智能变电站的特点，智能变电站的运维工作也有了新的要求：变电站的建设前期规划科学合理，变电站的日常维护信息化、高效化、透明化，变电站能进行定期检修，设备问题及风险能够提前预警等等[4]。

三维实景技术是可视化技术范围内的一种实际应用，利用硬件设备搭建软件平台，遵循国际开放性系统的标准完全独立，综合图像、文字、地理分析系统、实景扫描等等技术，帮助建立变电站的可视化信息系统，它在以下几个方面解决我国现阶段变电站运维模式的不足。

3.1 网络“走进去”代替人员走进去

三维实景技术的核心是模拟建立一个实景的三维可视化系统，并且能够进行放大，就如同人们亲自进行实地考察一样。运维人员只需要经过协议搭建的平台，连接内网的服务器，就可以通过互联网对所需进入的变电站进行快速访问，且不仅能观察到内部设备状况，还可以获得变电站周围的实景情况和地理信息。

如果能将内网的服务器进行有机连接，可以在一定区域内形成局域网，将方圆几千米内的变电站信息进行共享，利用大数据技术对其进行分析和规划，从而更有效地进行资源整合和能源配给。

除此之外，三维实景平台不仅可以搭建变电站的系统信息，还可以与其他系统进行串联，例如天气预警系统、视频监控系统等等，有效地进行风险预警和风险把控，帮助运维人员加强风险预警措施或是风险后的抢修方案制定[5]。

3.2 简单高效，便于普及

相较于传统的3D建模在变电运维方面的运用，三维实景平台并不要求各地的运维班子各自为战，而是通过一个统一、便捷的互联网平台进行串联，也就不要求运维班子进行有建模的技术要求。而且由于三维实景平台对各个变电站进行了可视化，运维班子的培训也可以直接在平台的可视化图像基础上进行，减少了实地培训的次数，节约了人力物力，而对运维人员的培训，也只需要集中在平台操作等方面，利用视频教学或者网络授课等方式就可以完成，既照顾到了教育水平较低的运维人员，又节约了培训所需的开支。

三维实景技术的模型搭建也比传统建模更加简便。只需要专职人员到实地进行照片拍摄，用可视化软件进行加工处理即可获得，建模工作更为轻松简便，提高了时间的效率，也不需求昂贵的基础设施，普通的数码相机或者地质勘探用无人机就可以完成采集工作。