电网设备试验数据数模统一化自动采集校验系统设计

王子凌，周金辉，苏毅方，张一航

电网设备试验数据数模统一化自动采集校验系统设计

王子凌1，周金辉1，苏毅方2，张一航3

(1.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，浙江 杭州 310014；2.国网浙江省电力有限公司，浙江 杭州 310007；3.国网浙江省电力有限公司金华供电公司，浙江 金华 321000)

针对电网设备带电检测和停电试验数据缺乏统一的规范、录入效率低且数据可靠性差的问题，搭建了基于数模规范化的电网设备试验数据自动采集校验系统。首先，提出了电网设备试验数据和接口通信的规范化模型，包括规约自动识别模块、数据校验模块和规约调度模块。并设计了现场数据自动采集和分析流程，实现仪器仪表与数据采集终端的数据交换。然后，考虑电网设备检测试验现场图像特点，利用基于内容分析的视频高倍率压缩编码技术，适应成像环境差异，实现高质量成像。给出了数据采集系统的硬件配置和功能实现。最后，通过平台可视化应用，证明了所提设计系统的可行性。

数据规范；自动采集；压缩编码技术；接口规范；模块化

0 引言

电网设备需要开展大量的带电检测和停电试验工作，是诊断设备状态、发现设备缺陷隐患不可缺少的手段，也是设备交接试验、运维、检修、试验人员的主要工作之一[1-4]。电网设备基建阶段的现场试验和交接试验基本还是采用传统人工模式，导致运维人力成本高，工作效率较低，且数据利用效率不高，在设备数量大幅增加、工作标准和要求越来越高、人员数量越来越少的发展趋势下已很难持续下去。基于数模规范化的电网设备[5-7]试验数据自动采集校验研究有一定的实际意义。

目前，对电网设备数据采集已有相关研究。文献[8]设计了数据采集装置的软硬件结构，采用处理器嵌入式安装，改善了信号问题，制定指令，提高了数据采集的精度。文献[9]利用振动信号典型特征，监测变电站振动信号，利用实时传输技术传输振动信号。文献[10]改进了母差采样误差对保护动作的影响，研究不同因素对采样误差的影响。文献[11]为保证调度与变电站之间数据传输的安全性，在IEC104协议的基础上扩展协议安全域，提高了数据传输的安全性。上述研究主要集中在提高数据采集的精确度和数据安全可靠传输方面，而对电网不同设备数据模型不一致和通信规约不同导致数据难以规范化处理的问题很少研究。

针对上述问题，文中设计了基于数模规范化的电网设备试验数据自动采集校验系统。首先，建立了设备检测试验数据和通信规范化模型，统一化变电站不同数据结构的数据和不同设备的通信接口。在数据采集终端，开发检测试验数据解析程序，与现场的检测试验仪器进行数据交互，实现仪器仪表与数据采集终端的数据交换。针对电力作业现场环境特点，研究环境自适应的高质量成像技术。最后，给出了采集装置的配置和对应的应用平台。

1 设备检测试验数据通信规范化和模块化

1.1 电网设备试验数据规范化

电网设备众多，其带电作业和停电检测的试验数据也千差万别，有数字指标、是非状态等结构化数据，也有波形图谱、图像图谱等非结构化数据，将设备物理量、化学量、波形、图谱、数值等数据全部规范化标准化为统一的数据文件[12]，为检测试验数据的规范化采集奠定基础。

首先，针对图像、图谱等非结构化数据，研究特征提取技术，实现非结构化数据的规范化转化。本项目主要是利用图像处理技术，从图像、图谱等非结构化数据中提取结构化的特征量。如对于红外热像，研究图像自适应分割技术，自动提取高温区域，并计算高温区域的中心位置、面积、温度极值等特征量。对于局部放电图谱，提取相位统计特征、脉冲波形特征、放电统计特征、分形特征、矩特征、小波变换系数及分形混和特征等特征量。接着，对不同类型的数据信息进行分类和描述，建立规范化的数据表示与描述模型。建立设备检测试验数据规范化模型流程如图1所示。

1.2 检测试验数据传输通信规范化

由于检测试验仪器仪表的生产厂家很多，不同厂家的仪器仪表的数据输出接口、传输规约各不相同，给数据接口规约制定带来很大困难[13-15]，具体情况如表1所示。

图1 设备检测试验数据规范化模型流程

表1 部分仪器仪表的数据输出接口

基于不同仪器仪表的数据类型特点和数据输出接口形态，针对当前电网设备的各类检测试验项目要求，研究和制定统一的数据无线采集和试验数据传输规范，将规范化后的数据标准文件依据制定的数据通信协议传输规约转换为规范化的二进制数据流进行传输，实现不同仪器通用数据的交换。结合仪器仪表常用的串口、USB等有线传输和蓝牙、WIFI等无线传输技术特点，对比分析并选择适用于现场数据采集的无线通信技术方式[16-17]，研制兼容性的数据自动采集接口，并开展抗干扰和低功耗设计，降低数据采集干扰，提高数据采集可靠性。为了兼容不同的仪器仪表数据传输要求，开发仪器仪表与采集装置之间的数据交互兼容的通用平台技术，实现不同设备之间通信接口以及规约的统一性。为解决不同设备带来的多规约问题，使用信道服务核心模块，组成部分包括规约自动判别、数据校验模块、规约调度、规约语法库、规约计算解析等子模块。

1.3 规约模块

规约自动识别模块能够根据前置的调用申请，给用户端提供接口以用于识别不同的规约报文，以降低外部调用规约的复杂度。现场试验测试人员在使用时更多关注的是功能的实现，而对服务层等结构不甚关注，因此，通过模块化很好地实现了功能的分割，也更有利于系统的维护。为保证数据传输的完整性，需对报文进行校验，合格的才会进行下一步的操作。

不同的规约解析规则存储在规约语法库中，依次来实现不同厂家之间不同的规约接口的统一性。同时，其还有很好的扩展性，对于变电站或者配网中如果有新增的设备，且该设备在原有的规约库中并不存在，只需将其添加进规约库中即可实现设备的统一接入。规约算法则统一封装调用。为实现规约的自动识别，规约自动识别模块自动为设备试验数据测试人员提供一个标准接口，并计算得到规约的特征值，以便其他模块的利用。不同规约特征如表2所示。

表2 规约帧格式特征

规约调度模块解放试验数据应用端，使其可以不使用具体的某种规约。所需求的规约编号主要上报或配置文件来提供。伪代码如下所示：

为了实现对多种规约的支持，利用规约组件。通过语义和语法两方面来定义。对于语法和语义单独处理，分别通过规约语法库和算法库来实现。采用策略模式封装各自的功能组件，实现不同规约间的不相关性。

1.4 数据校验模块

纠错算法的处理规则是在15个字节的数据段中，在后四位添加4个字节，专门用于纠错处理，其他字节则作为数据传输的字节。将两个纠错算法得到的数据拆分并按高低位排列。为了改变之前试验数据应用端和数据加验模块联系过于紧密的问题，独立设计数据校验模块，前端连接规约自动识别模块，以降低联系并实现不同数据校验。

2 现场数据自动采集和分析流程设计

2.1 数据自动采集流程设计

2.2 数据自动采集构架

针对电网设备类型较多、不同电网设备的检测试验项目和检测试验标准都存在一定差异的现象，研究数据自动采集[18-19]及智能分析技术模式，建立“移动采集装置+报告标准模板+数据自动分析平台”的全自动、数字化检测数据采集管理模式。考虑仪器仪表、无线通信装置、数据采集终端、管理后台等各个设备或装置的功能定位以及相互之间的交互方式，设计了如图2所示的整体实现架构。

图2 设备检测数据自动采集构架

其中，无线通信装置拟嵌入到仪器仪表内部，兼容不同仪器仪表的数据输出接口。无线通信装置与数据采集终端采用统一的无线传输接口进行通信，安全规范。数据采集终端[20]与管理后台采用加密无线传输方式进行通信，完成数据交互。

数据采集终端为“移动采集装置”，主要任务包括：① 与配网现场的检测试验仪器进行数据交互，实现仪器仪表与数据采集终端的数据交换；② 按照“五通一措”规范，实现检测试验数据的电子化规范存储和报告自动生成；③ 实现基于无线传输技术及智能识别技术的通用化移动采集系统，提高数据采集与分析效率。

管理后台为“数据自动分析平台”，部署检测试验数据管理与智能分析系统，对检测试验数据进行智能联合分析与限值诊断，结合仪器仪表检测试验规程中的检测结果限值以及相关状态分析方法，优化配置采集装置的计算资源和后台的计算资源，通过现场采集装置和后台云端完成检测试验数据的自动分析诊断，实现检测试验数据的一键式采集、智能分析识别、数据分类管理、数据库存储、试验结果自动诊断分析、试验报告自动生成、人机交互确认审核、试验人员电子签名确认等功能。

2.3 视频数据的高质量成像及高倍率压缩编码技术

在高质量成像方面，主要是针对电力作业现场环境特点，研究环境自适应的高质量成像技术，如图3所示。首先，考虑到不同作业现场的光照差异大，需要研究宽动态范围的成像技术，适应成像环境差异。然后，研究高分辨率成像设备，实现高质量成像。此外，在手持采集的情况下，还需要研究防抖技术，避免成像模糊[21-22]。

在高倍率压缩编码方面，主要是针对电网设备检测试验现场图像特点，研究基于内容分析的视频高倍率压缩编码技术。首先，针对配网设备的结构特点，拟采用语义分割算法实现图像内容的划分，提取图像中感兴趣的区域；然后，在现有H.265视频压缩编码标准的基础上，针对图像中的不同内容设计不同的量化标准，在保障感兴趣区域图像质量的同时尽可能提高视频数据的压缩比，实现现场视频数据的高倍率压缩编码。目前H.265是视频压缩编码的主流标准，其压缩编解码框架如图3所示。该编码框架主要包含有预测编码、变换编码、量化、熵编码以及环路滤波等几个部分。对该编码框架进行改进，基本思路是：在编码时对于前述检测到的图像感兴趣区域采用较小的量化因子，而对于其他区域采用较大的量化因子，这样在提高压缩比的情况下尽可能保留感兴趣区域的细节信息。

图3 视频数据的高质量成像及高倍率压缩编码技术

2.4 数据一键采集传输及分析技术

检测试验数据的一键采集技术是在数据规范化表达标准和数据规约标准的基础上开展的，主要研究数据采集硬件装置的研制及数据驱动和通信规范。在数据通信接口和规约的基础上，结合不同仪器仪表设备的数据接口现状，研制兼容性强的无线通信模块，满足不同仪器仪表数据的传输要求，同时开发统一的无线通信驱动程序和规范的数据通信协议，实现不同仪器仪表设备的检测试验数据的自动采集。此外，还将数据的规范化表达模型的实现程序部署到无线通信装置上，自动对数据进行解析，并检测试验数据转换成规范的标准文件格式，通过统一的数据通信规约向数据采集终端发送数据，实现基于无线通信的检测试验数据一键采集技术。

研究检测试验数据的一键采集技术，还需要研究数据采集装置与检测试验仪器和后台管理平台的通信规范。数据采集装置与检测试验检测仪器之间的通信拟通过低耦合的消息队列(AMQP)通信，拟采用RabbitMQ具体实现，如图4所示。

图4 RabbitMQ的结构

数据采集装置通过APN专线接入内网，连接中心侧的后台管理平台，系统部署拓扑图如图5所示。

图5 系统部署拓扑图

(1) 安全接入终端层。安全接入终端层即数据采集装置，它带有安全软、硬件模块。

(2) 安全通道层。作为应用端和平台之间连接需要的通道主要有各类无线和专线等传输方式。通道进行数据传输时需采用加密算法加密。

(3) 接入系统层。其包括安全接入网关系统、身份认证系统、安全数据过滤系统、集中监管系统四大组成部分，通过高速总线进行通信，实现核心功能。

(4) 业务服务层主要包括各应用后台、前置等。

2.5 试验数据的自动分析技术

研究检测试验数据的自动分析技术，主要结合大数据分析和人工智能技术实现状态检测数据的分析诊断，通过不同信息融合的方式提高分析的准确性，试验数据的自动分析技术路线如图6所示。通过在线监测等获取设备的状态数据，并结合典型的事故案例，判断设备状态是否“故障停运”，若判断“是”则定位故障点，若“否”则进行故障预测，利用历史数据结合历史故障信息，建立基于历史数据的故障用户侧模型，实现故障的预测。

图6 试验数据的自动分析技术路线

3 设备试验数据自动采集和校验平台应用

3.1 数据采集装置

数据采集传输终端，支持通过串口、USB、SD卡、蓝牙、RJ45、LoRa、NFC、RFID、ZigBee方式采集变电设备的检测/试验数据，实现数据的自动采集、存储和传输功能以及现场作业视频的采集、存储和传输。设计方案如图7所示，主要组成包括：核心板卡、扩展板卡、数传模块和视频终端。

图7 数据采集装置结构

核心板卡：主要包括CPU、SDRAM、USB、网卡、WIFI和蓝牙接口，负责数据的采集、存储、处理和传输。

扩展板卡：提供4G通信服务；数据模块：扩展核心板卡的数据采集接口。

核心板卡通过WIFI接口与移动作业平台通信。

视频终端负责采集现场作业视频，通过4G网络进行数据传输。

最终实现的数据采集传输终端采用便携式模块化设计，通过多种兼容性接口采集变电设备检测/试验数据以及现场作业视频，主要包括4款数据采集传输终端、7款数传模块，如图8所示。

图8 数据采集传输终端采用便携式终端实物图

数据采集传输终端名称和功能如表3所示。

其核心板卡主要由电源模块、CPU最小系统模块、千兆网络模块、WIFI和蓝牙模块、USB和GPIO模块组成，如图9所示，主要技术参数如表4所示。

采集方式有两种：(1) 可以通过串口、USB、蓝牙、RJ45等方式将电网设备的检测、实验数据直接发送给采集传输终端；(2) 可以通过数传模块间接发送给采集传输终端。运维管理检测试验数据采集传输终端的通信方式为：采集传输终端通过WIFI接口将数据传给移动作业平台，之后由移动作业平台通过加密无线网络上传给专用服务器。

图9 数据采集传输终端核心板卡实物图

表3 数据采集传输终端名称和功能

表4 技术参数

3.2 可视化应用

在检测试验数据分析管理软件研制方面主要完成了移动作业检测试验数据管理子模块和运维管理检测试验数据系统两个部分[23-24]。

移动作业检测试验数据管理子模块在移动作业端接收采集传输终端获取的变电设备检测/试验数据，对数据进行管理。移动作业检测试验数据管理子模块集成在运维管理检测试验数据系统中，如图10所示，可以部署在PAD、手机等移动平台上[25-26]，实现变电设备各项检测/试验数据的快速查询查看功能，提高作业效率。

图10 试验数据采集管理系统

“数据管理”是对采集设备终端上接收的原始数据文件进行管理，包括原始数据文件的筛选、显示、查看、删除，随着筛选条件的变化，文本、图片、视频等图标下方总的数目也发生变化，长按数据可以删除。

运维管理检测试验数据系统部署在移动作业端和专网服务器上，采用WIFI通信方式与采集传输终端交互数据，采用加密无线通信方式与专网服务器交互数据，项目要求该模块实现采集模块检测/试验数据自动录入、自动生成报告、查询统计、报告管理、视频通信功能。大幅提高检测/试验数据录入的准确性、规范性，有效提高工作效率。进入首页，弹窗选择进入检测模块还是试验模块，选择检测，跳转到检测界面，选择试验，跳转到试验界面。不选择，点击弹窗外部，弹窗消失，默认当前界面(试验界面)。新增试验任务。任务池是年计划、月计划、周计划、工作任务单的数据来源，可按单台设备或一个间隔下的所有设备编制任务。从操作主界面点击新增按钮，进入试验任务信息新增窗口；填写相关信息后，点击保存按钮，可保存新增加的试验任务信息。在设备信息下，选择一个设备，点击生成试验报告红色字体，会自动跳到报告信息TAB页，并显示报告，数据采集设备可以向APP发送数据，发送后数据会自动录入报告，点击保存，自动生成试验报告，如图11所示。

图11 自动录入报告界面

4 结论

为解决电网设备带电作业和停电检测试验数据缺乏统一的规范，录入效率低且数据可靠性差的问题，文中搭建了基于数模规范化的电网设备试验数据自动采集校验的系统。主要得到了如下结论。

(1) 对图像、图谱等非结构化数据，研究特征提取技术，实现非结构化数据的规范化转化。编制统一的检测试验数据传输通信规范。

(2) 提出了现场数据自动采集和分析流程。利用视频数据的高质量成像及高倍率压缩编码技术进行现场视频成像，实现数据一键采集传输及分析。

(3) 设计了数据采集装置硬件配置和功能实现，并对检测数据自动生成检测报告，实际应用证明了设计系统的可行性。

[1] 周正钦, 杜振波, 王文瑞, 等. 基于分层分布的变电站带电运维智能化技术及应用[J]. 电力系统保护与控制, 2019, 47(1): 150-157.

ZHOU Zhengqin, DU Zhenbo, WANG Wenrui, et al. Intelligent technology and application of live detection for substation operation and maintenance based on hierarchical distribution[J]. Power System Protection and Control, 2019, 47(1): 150-157.

[2] 谷凯凯, 胡文山, 赵坤, 等. 基于移动网络的手持式电力数据采集分析装置的设计与实现[J]. 电力系统保护与控制, 2018, 46(8): 110-116.

GU Kaikai, HU Wenshan, ZHAO Kun, et al. Design and implementation of a hand-held device for power data acquisition and analysis based on mobile network[J]. Power System Protection and Control, 2018, 46(8): 110-116.

[3] 姚致清, 陈光华, 王鹏飞, 等. 合并单元直流偏置对母线保护的影响分析及解决方案[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(18): 167-172.

YAO Zhiqing, CHEN Guanghua, WANG Pengfei, et al. Analysis and solution for the influence of DC bias of a merging unit on bus protection[J]. Power System Protection and Control, 2021, 49(18): 167-172.

[4] 汪冬辉, 罗建平, 方芳, 等. 基于无线射频通信的变电站间隔相量校核装置的研究[J]. 电力系统保护与控制, 2020, 48(17): 162-169.

WANG Donghui, LUO Jianping, FANG Fang, et al. Research on a substation interval phasor check device based on RF communication[J]. Power System Protection and Control, 2020, 48(17): 162-169.

[5] 孙鹏涛. 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[J]. 中国设备工程, 2021(13): 167-169.

SUN Pengtao. A brief discussion on the design and analysis of intelligent inspection system for substation equipment from the perspective of big data architecture[J]. China Equipment Engineering, 2021(13): 167-169.

[6] 倪赛赛, 张坤贤, 苟永耀. 智能站配置文件规范性分析与整改措施研究[J]. 电气自动化, 2021, 43(1): 10-12, 84.

NI Saisai, ZHANG Kunxian, GOU Yongyao. Research on standardization and rectification measures for substation configuration descriptions[J]. Electrical Automation, 2021, 43(1): 10-12, 84.

[7] 王清, 潘晓明, 武家胜. 基于SCD实现智能站继电保护校验参数的图形化控制[J]. 电力与能源, 2020, 41(4): 480-483.

WANG Qing, PAN Xiaoming, WU Jiasheng. Examination parameters graphic control of intelligent substation relay protection devices based on SCD[J]. Power & Energy, 2020, 41(4): 480-483.

[8] 刘萍. 数字化变电站中测量仪表数据采集系统设计[J].现代电子技术, 2018, 41(23): 44-48.

LIU Ping. Design of data acquisition system for measuring instrument in digital substation[J]. Modern Electronic Technology, 2018, 41(23): 44-48.

[9] 苏阳, 李树东, 刘明辉, 等. 用于变电站外破监测的Φ-OTDR系统高速数据采集设计及实现[J]. 激光杂志, 2020, 41(11): 158-161.

SU Yang, LI Shudong, LIU Minghui, et al. Design and realization of high speed data acquisition of Φ-OTDR system for substation broken monitoring[J]. Laser Journal, 2020, 41(11): 158-161.

[10]戴志辉, 邱小强, 韩健硕, 等. 采样同步误差引起智能站母差保护异常的概率模型[J]. 华北电力大学学报(自然科学版), 2020, 47(2): 1-8, 73.

DAI Zhihui, QIU Xiaoqiang, HAN Jianshuo, et al. Probabilistic model for bus differential protection failure caused by sampling synchronization error in smart substation[J]. Journal of North China Electric Power University (Natural Science Edition), 2020, 47(2): 1-8, 73.

[11] 刘刚, 许艾, 徐延明, 等. 调度与变电站通信安全防护技术[J]. 南方电网技术, 2021, 15(5): 64-71.

LIU Gang, XU Ai, XU Yanming, et al. Communication security protection technology between dispatching and substation[J]. Southern Power System Technology, 2021, 15(5): 64-71.

[12] 曾新, 李晓伟, 杨健. 基于数据规范化的co-location模式挖掘算法[J]. 计算机科学, 2018, 45(增刊1): 482-486.

ZENG Xin, LI Xiaowei, YANG Jian. Co-location pattern mining algorithm based on data normalization[J]. Computer Science, 2018, 45(S1): 482-486.

[13] 朱艺颖, 李跃婷, 杨立敏, 等. 基于通用透明协议的接口模型的双平台并行实时仿真[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(17): 170-177.

ZHU Yiying, LI Yueting, YANG Limin, et al. Dual-platform parallel real-time simulation based on the interface model of the universal transparent protocol[J]. Power System Protection and Control, 2021, 49(17): 170-177.

[14] 李勇, 陈雨, 蔡晔, 等. 基于信息物理接口矩阵的IEC61850变电站自动化系统可靠性分析[J]. 电力自动化设备, 2019, 39(1): 84-90, 98.

LI Yong, CHEN Yu, CAI Ye, et al. Reliability analysis of IEC61850 substation automation system based on cyber-physical interface matrix[J]. Electric Power Automation Equipment, 2019, 39(1): 84-90, 98.

[15] 程成, 孙建军, 宫金武, 等. 基于Bergeron等值线路的机电电磁混合仿真接口模型[J]. 电网技术, 2019, 43(11): 4034-4039.

CHENG Cheng, SUN Jianjun, GONG Jinwu, et al. An interface model of electromechanical and electromagnetic hybrid simulation based on equivalent circuit of Bergeron line[J]. Power System Technology, 2019, 43(11): 4034-4039.

[16] 余江, 黄河, 陈宏山, 等. 5G无线通信承载差动保护业务的应用探讨[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(7): 10-16.

YU Jiang, HUANG He, CHEN Hongshan, et al. Discussion on the application of 5G wireless communication carrying differential protection services[J]. Power System Protection and Control, 2021, 49(7): 10-16.

[17] 巩文东, 王广涛, 林毓梁. 基于LoRa无线通信的气体检测装置在电力施工中的应用[J]. 山东电力技术, 2021, 48(3): 32-35.

GONG Wendong, WANG Guangtao, LIN Yuliang. Application of gas detection device based on LoRa wireless communication in power construction[J]. Shandong Eectric Power Technology, 2021, 48(3): 32-35.

[18] 林静, 徐月华. 水果姿态图像自动采集训练检测仪设计[J]. 中国测试, 2021, 47(7): 119-124.

LIN Jing, XU Yuehua. An instrument designed for automatic image acquisition and training and detection of fruit posture[J]. China Test, 2021, 47(7): 119-124.

[19] 陈慧, 郭晖. 数据自动采集在煤层气生产中的应用——以沁水盆地柿庄南区块煤层气井为例[J]. 西北地质, 2021, 54(2): 203-211.

CHEN Hui, GUO Hui. Application of automatic data acquisition system in coalbed methane production: a case study of coalbed methane wells of South Shizhuang block in Qinshui Basin[J]. Northwest Geology, 2021, 54(2): 203-211.

[20] 裘祖荣, 尤悦, 路遥环, 等. 精密减速器检测仪自动标定系统设计[J]. 仪表技术与传感器, 2020(10): 47-51, 88.

QIU Zurong, YOU Yue, LU Yaohuan, et al. Design of automatic calibration system for precision reducer tester[J]. Instrument Technology and Sensors, 2020(10): 47-51, 88.

[21] 钱立辉, 王斌, 郑云飞, 等. 基于图像深度预测的景深视频分类算法[J]. 浙江大学学报(理学版) , 2021, 48(3): 282-288.

QIAN Lihui, WANG Bin, ZHENG Yunfei, et al. Depth of field videos classification based on image depth prediction[J]. Journal of Zhejiang University (Science Edition), 2021, 48(3): 282-288.

[22] 魏伟明, 茹惠东, 金路. 一种基于图像文字识别的变电站防误操作系统[J]. 浙江电力, 2021, 40(1): 18-23.

WEI Weiming, RU Huidong, JIN Lu. A substation anti-misoperation system based on image character recognition[J]. Zhejiang Electric Power, 2021, 40(1): 18-23.

[23] 杨世皓, 邹晓峰, 陈玉峰, 等. HSR在第三代智能站中的实现技术[J]. 电测与仪表, 2019, 56(22): 51-57.

YANG Shihao, ZOU Xiaofeng, CHEN Yufeng, et al. Implementation technology of HSR in the third generation smart substation[J]. Electrical Measurement & Instrumentation, 2019, 56(22): 51-57.

[24] 吴悦, 张忠会, 游志刚, 等. 基于可视化和数据融合的光伏电站电气设备异常运行状态检测方法[J]. 制造业自动化, 2021, 43(9): 16-19, 55.

WU Yue, ZHANG Zhonghui, YOU Zhigang, et al. Abnormal operation state detection method of electrical equipment in photovoltaic power station based on visualization and data fusion[J]. Manufacturing Automation, 2021, 43(9): 16-19, 55.

[25] 王异成, 罗华峰, 马骏超, 等. 一种小微负荷智能监测与聚合分析系统研究[J]. 浙江电力, 2021, 40(12): 37-45.

WANG Yicheng, LUO Huafeng, MA Junchao, et al. Research on smart monitoring and aggregate analysis system for small and micro loads[J]. Zhejiang Electric Power, 2021, 40(12): 37-45.

[26] 章坚民, 吴鑫淼, 陈耀军, 等. 供电公司移动作业排班调度优化模型及算法[J]. 电力系统自动化, 2013, 37(14): 81-88.

ZHANG Jianmin, WU Xinmiao, CHEN Yaojun, et al. Optimal scheduling and dispatching modeling for electric utility mobile workforce and its algorithm[J]. Automation of Electric Power Systems, 2013, 37(14): 81-88.

[27] 孙昌华, 李景, 戴桦, 等. 电力物联网智能终端安全检测应用研究[J]. 浙江电力, 2021, 40(1): 24-28.

SUN Changhua, LI Jing, DAI Hua, et al. Research on the application of security testing for intelligent terminals of electric power internet of things[J]. Zhejiang Electric Power, 2021, 40(1): 24-28.

[28] 田亮. 基于Web平台的光伏电站预警监控系统设计与分析[J]. 山东电力技术, 2020, 47(7): 60-63.

TIAN Liang. Design and analysis of early warning monitoring system for photovoltaic power station based on Web platform[J]. Shandong Electric Power Technology, 2020, 47(7): 60-63.

Design of an automatic collection and verification system for digital and analog unified test data of power grid equipment

WANG Ziling1, ZHOU Jinhui1, SU Yifang2, ZHANG Yihang3

(1. State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd. Research Institute, Hangzhou 310014, China;2. State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd., Hangzhou 310007, China;3. Jinhua Power Supply Company, State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd., Jinhua 321000, China)

There are problems of the lack of unified specifications for the live detection and power outage test data of power grid equipment, low input efficiency and poor data reliability. Thus a system for automatic collection and verification of power grid equipment test data based on digital-analog normalization is built in this paper. First, a standardized model of power grid equipment test data and interface communication is proposed, including protocol automatic identification, data verification and protocol dispatch modules. The process of automatic collection and analysis of field data is designed to realize data exchange between instruments and data collection terminals. Considering the image characteristics of the power grid equipment detection test site, a high-magnification video compression coding technology based on content analysis is used to adapt to the differences in the imaging environment and achieve high-quality imaging. The hardware configuration and function realization of the data acquisition system are given. Finally, the feasibility of the design system is proved through the platform visualization application.

data specification; automatic collection; compression coding technology; interface specification; modular

10.19783/j.cnki.pspc.211727

国家电网公司科技项目资助(5211DS20008H)

This work is supported by the Science and Technology Project of State Grid Corporation of China (No. 5211DS20008H).

2021-12-17；

2022-02-15

王子凌(1987—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为配电网设备及配电网技术；E-mail: wangzilin116@ 163.com

周金辉(1983—)，男，博士，教授级高工，主要研究方向为分布式能源消纳及配电网技术；

苏毅方(1974—)，男，硕士，高级工程师，主要研究方向为配电自动化。

(编辑 张爱琴)