考虑通信影响的电力系统运维可穿戴设备可靠性评估方法

秦明

【摘要】可穿戴设备作为一种便捷的移动终端，在电力系统运维中的应用范围日趋广泛。该设备的可靠性不仅取决于设备本身，还受到通信网络的影响。通信网络作为可穿戴设备与控制主站的连接通道，其运行异常必将影响可穿戴设备的正常运行。鉴于此，本文对考虑通信影响的电力系统运维可穿戴设备可靠性评估方法进行分析，以供参考。

【关键词】通信系统;可穿戴设备;可靠性评价;通信异常

专为移动性和智能而设计的技术可在确保运营安全方面发挥有效作用。随着研究成果越来越广泛的传播和技术的发展，在能源系统中应用技术的能力将得到更广泛的应用。

1、通信对可穿戴设备影响机理分析与建模

（1）当通信网络故障瘫痪时，可穿戴设备不能与控制主站之间进行正常信息交互，则直接导致可穿戴设备失效;（2）当通信网络运行异常，但尚未失灵时，则需要根据具体异常类型来分析对可穿戴设备的影响范围和影响程度。

根据当前我国通信网络的研究，时延、误码、中断是当前最为主要的3类通信异常。考虑到通信异常状态类型庞大、种类繁多，且实际研究分析中难以遍历。本文在研究过程中，将重点针对上述3种主要的通信装置异常类型，深入分析其影响机理。并构建3种故障模式对可穿戴设备正常运行的影响函数，以量化通信异常对可穿戴设备可靠性的影响程度与影响模型。

2、实际应用

2.1设计方案

电力安全管理监控平台，通过提供电网运行技术和安全系统的组合，为电力人员提供危险警告、远程咨询和紧急援助等多种功能和服务，从而提高电力安全。电力人员安全保障方案平台分为两个主要领域：便携式设备和监管。这些设备包括智能卡、智能手机和远程操作系统，可实现无线通信技术与监控系统的高效通信。

2.2可穿戴设备

①智能防护帽：基于传统的安全支柱，对智能卡进行了优化和改进，以便在传统帽子上安装电子模块和现代设备。其中包括WiFi模组、4G模组的延迟开发、视讯摄影机、红外线感应器、麦克风、喇叭、蓝牙、LED、近电报感应线圈、红外线感应器、主处理器等。在安装和配置过程中，这些模块必须均匀分布，以避免安全设施不平衡。借助这些电子模块和设备，智能帽子可实现多种功能，如语音电话、摄影、耐久性、红外温度、电信和人体热功能。②智能手表：与智能卡一样，智能水龙头上的模块和设备也配置有WiFi模块、GSM/GPRS模块、GPS模块、篮牙、麦克风、扬声器、警告按钮、传感器、CPU等。设置这些模块和设备可实现智能时钟功能，包括拨入、人力资源定位、视频显示、手动输入、数据查询、生命周期监控、自动降级警报、手动警报。

2.3通信方案

在电力工人安全监控平台上，智能安全头盔与智能监控之间的通信主要是通过蓝牙4.0技术实现的。借助蓝牙4.0技术，LED灯开关的功能和亮度调节、近电报警自检、报警灵敏度调节、摄影、红外热成像、数据传输等都可以进一步实现。通信方案的设计如下：首先，WIFI接入点设置在更换窗口的中间，相应的AP也设置在设备区域的中心。在这种通信设置模式下，智能头盔和智能观察可以通过WiFi无线连接到AP，而AP和监控系统之间的连接则通过有线以太网连接。至于全球定位系统，由于其精度相对较低，抗干扰能力较差，更换操作环境复杂，因此很难满足定位要求。基于这种情况，AP设置有效地连接到智能安全头盔上的WiFi模块上，实现了运营商的有效定位。实际检测后，定位精度可达到约2.7米，基本上满足了更换中跟踪巡逻路线的要求，并在一定程度上防止其转入电气化间隔。同时，智能观察主要使用Android4.3操作系统，具有触摸屏操作和手写输入的功能。脉冲传感器安装在手上，并通过两条导线连接到智能监控中的信号调节电路。这样，传感器的接触面接触到wrist动脉，脉冲信号在一定程度上转换成电压信号，从而实现有效传输。

2.4提高可穿戴设备的保养水平

通过加强设备维护，确保设备长期处于稳定的运行状态。可穿戴设备不同于传统设备，由于其对可靠性要求较高，建议采用状态检修与定期检修相结合的方法，尤其注意使用前的关键项目监测。

2.5采用高可靠性的编码和通信方式以降低通信异常造成可穿戴设备异常的影响可能性

当前尚未形成可穿戴设备的通信传输标准，可考虑结合可穿戴设备的自身特点，开展该方面的专项研究。

2.6网络初始化过程

在可穿戴电力维护设备和地面指挥设备之间以及地面指挥设备和地面指挥设备之间的无线连接建立之后，即在无线自组织网络的网络拓扑确定之后，该算法初始化网络。对于所有网络拓扑，即点对点、点对多点、多点对点和多点对多点网络，需要为网络中的可穿戴电源维护设备和地面指挥设备分配唯一的标识号，以区分每个不同的设备。然后，对于点对点网络和多点网络，不需要额外的网络初始化操作。对于点对多点和多点对多点网络，需要生成相应的数据转发路径，即路由路径。

2.7数据传输过程

该算法只需控制多点网络中的点到点数据传输和多点数据传输。对于对等网络和对等网络，算法将数据直接传输到目标设备。该算法对多点网络和多点网络中设备之间的双向通信使用相同的控制。对于点对点网络，该算法将设备可以携带的数据发送到可以直接连接到该设备的曲面命令设备，接收数据的曲面命令设备将检查数据是否已存储（如图1所示），并将数据转发到下一个跃点。只有地面线路设备1和3可以直接接收可以进行电气修理的数据。然后，地面进给设备1将数据转发到地面进给设备2，地面进给设备3将数据发送到地面进给设备4和5，从而在所有地面管道设备之间分发可以进行电气修理的数据。

结语：

由于现场可访问数据与戴尔可发运数据之间的交互导致无法立即执行电信和维护，因此现场运营的有效實施受到限制。同时，它还会阻止现场遵守运营法规，这可能导致现场服务交付规划不充分。此外，员工利用率和运营规模效率低下。此外，在分配戴尔工作单时，现场电信网络必须考虑到戴尔工作单的调度要求。这包括但不限于：工作人员资格、困难、工作人员地点、履行的任务、考绩、工作人员负担、业务相互依存和设备差异。电信网可以满足大卫任务序列的现场管理要求，电信网可以分析大卫任务现场的调度。现场供电网的优化有助于提高运营效率，确保运营质量。因此，需要详细研究可用于现场电信网络的优化方法，以执行戴尔工作单。

参考文献：

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