浅谈大数据架构视域下的变电站设备智能化巡检系统设计分析

孙鹏涛

（华电新乡发电有限公司，河南 辉县 453635）

众所周知，我国具有地域广袤的特点，变电站作为国家电网的重要构成部分，对于电力系统稳定运行有着十分重要的作用。但是，由于不少变电站处于人烟稀少的地方，给日常巡检带来了阻碍，因此，实现变电站的无人化智能巡检势在必行，也是当前我国电力行业发展的必然要求。在变电站设备智能化巡检系统设计过程中，以大数据技术为基础，对变电站的运维数据进行采集、分析，实时掌握变电站运转状态，便于及时发现设备异常，采取针对性的措施进行处理，为人民群众输送源源不断的优质电能。

1 变电站设备智能化巡检系统的应用意义

变电站在运行过程中构建智能化巡检系统，有助于变电站巡检工作实现标准化、集约化、智能化发展，在符合有关安全标准条件下，以现代化信息技术为支撑，将有关变电站设备检测资源进行整合，全面掌握变电站运行情况。改变传统的变电站人工巡检工作，用智能巡检代替人工巡检，节省人力资源的同时提高了巡检质量与效率。智能化巡检系统的引入，使得变电站巡检工作能够自动实现智能告警、设备状态可视化以及自动分析决策等高级智能应用。使得无人值守的变电站在运行过程中，能够将设备内部运行状态、外观状态，以图片、视频或者传感器检测的方式进行全面展示。并且巡检系统还能够对变电站设备进行跟踪显示，以便工作人员能够对相关设备运行参数进行实时掌控。最后，智能化巡检系统能够根据自身工作内容，自动生成有关巡检报表等，及时提醒设备缺陷，并且对缺陷情况进行分析，为运维人员提供依据，将安全隐患扼杀在源头。

2 大数据架构视域下的变电站设备智能化巡检系统的设计

2.1 设计思路

如图1所示，为大数据架构视域下的变电站设备智能化巡检系统设计思路，采用大数据技术获取变电站运行信息，通过数据库以及Web应用服务器的处理，将变电站运行数据进行融合，随后智能巡检仪依照巡检体系对变电站的各项设备进行检验，一旦发现设备运行存在问题，将会通过设备送检的方式明确故障原因，采取针对性的手段及时处理。

图1 变电站设备智能化巡检系统设计思路示意图

2.2 硬件设计

（1）合理设置巡检任务单元。巡检任务单元指对变电站智能巡检工作进行调节，根据变电站运行情况，合理新建、删除巡检任务，也可以通过该任务单元实现人工下达指令。此外，操作人员能够对系统运行时间进行合理调节，指挥智能巡检仪顺利开展巡检工作。在下达命令后，系统获取相关反馈便可开展对应任务。

（2）图像监控单元。图像监控单元作为变电站设备智能化巡检系统的重要构成部分，通过红外摄像仪与可见光摄像机对设备进行监控，实现设备运行状态信息的无损采集。两者相互协作，可见光对自然光环境下的设备进行监控，红外摄像仪对夜间设备状态进行监控，以便电力工作人员全天候掌握变电站设备运行状态。这样一来，巡检系统也能够及时发现设备隐患，进而预警。提高智能巡检工作的全面性与精确性，为实现数据采集分析奠定基础。

（3）大数据平台。大数据平台中作为整个变电站设备智能化巡检系统的基础，对整个智能化巡检工作的顺利开展有着十分重要的作用。通过该平台能够将设备运行检测数据、时间天气等非电气量数据相结合，进而准确、快速的检测出变电站设备运行故障，及时发出相关安全预警，对变电站设备进行维护。大数据平台中的所有数据都来源于实测数据，通过Web应用服务库与数据库将其划分为若干类别。

2.3 软件设计

图2 变电站设备智能化巡检系统软件运行流程图

在开发变电站设备智能化巡检系统软件构建过程中，常见服务器操作系统为Windows、Linux等。系统Web服务器为Tomcat，数据库选择SQLServer构建。在智能化巡检系统运行过程中，将所得数据信息通过大数据平台进行分析，查看变电站设备运行是否存在风险，如果存在风险，将会发出相关警报，如果不存在风险则重复以上流程，对变电站设备进行实时监测。

3 变电站设备智能化巡检系统的实现与应用

3.1 设备巡检

在对变电站设备开展巡检工作时，系统会根据命令合理设置当前巡检项，实时监测相关电力设备运行状态，提交有关数据、信息。一旦在巡检过程中发现设备存在安全隐患，系统可以通过文字描述、拍照录像等方式进行记录。对于变电站设备中数值类型的巡视项，一般需要借助Lowerlimit小于value等特定规则数学式进行计算。一旦通过结果对比，发现设备运行参数异常，将会自动创建缺陷发出警报，在短时间内找出故障所在，提高变电站设备的巡视效率。

3.2 智能推荐

智能化巡检系统在运行过程中会采用轨迹定位技术，对巡检过的设备以及用户位置进行智能记录，以便能够有效保存变电站设备运行状态以及故障信息，合理规划巡检路线，以便能够提高智能运维质量与效率，为后续运维工作的顺利开展奠定基础。

3.3 统计分析

巡检系统在工作过程中需要对设备运行数据进行实时记录，例如，设备运行的油位、SF6压力、主变油温、本体等，这些数据全面显示了设备运行时的健康状态。通过对这些数据进行记录对比，可以明确变电站设备的健康状态变化趋势，有助于事先预见设备故障，将安全隐患扼杀在源头，保障变电站稳定运行。具体来说，智能巡检系统的实现与应用，改变了传统巡检工作中的诸多问题。（1）使得变电站电力设备巡检工作得以实现科学化、实时化，进而提高了巡检工作的质量与效率。（2）利用现代化信息技术将相关巡检信息实时传送到巡检理部门。（3）全面、准确地分析有关巡检系统数据信息，及时发现、掌握线路、设备中存在的安全隐患，将其扼杀在源头。

3.4 巡检报告

智能化巡检系统在每次完成巡检任务后，都会自动生成巡检报告，报告内容包括设备缺陷以及运行状态等，促使变电站巡视工作得以实现标准化作用，提高变电站运行质量与效率。

4 结语

综上所述，结合当前我国变电站设备运行情况来看，人工巡检的工作方式已经不能满足当前社会的发展。电力企业只有从实际情况出发，积极引进现代化信息技术，从大数据架构入手，完善智能化巡检系统，合理运用Tomcat、Windows、SQLServer等软件，全面、准确地分析变电站设备运行状况，一旦发现异常，要及时预警，为运维人员提供故障信息等，以便采取针对性的措施进行处理，确保变电站稳定运行，为人民输送源源不断的优质电能。