试论人工智能技术在电力设备运维检修中的应用

2022-11-25国网湖北省电力有限公司超高压公司蔡文凯詹婧晗

电力设备管理 2022年10期

国网湖北省电力有限公司超高压公司蔡文凯詹婧晗张芳何强

关键字：人工智能技术；电力设备；运维检修

人工智能技术以其自动化、智能化以及高效率的特点，正在不断深入应用到社会生产生活之中。电力设备运检工作中应用人工智能技术，是现代智能电力发展的必然路径，同时也有利于电力设备运维检修工作升级。在传统的电力设备运维检修过程中，运维检修工作存在人员安全缺乏保证、电力检修工作精度较差、电力检修工作效率较差等问题，而利用人工智能技术可以综合性解决各种问题，大大提高了电力运检工作效率，减少了电力设备故障风险和损失，提升了电力企业的工作效益。

1 人工智能技术在电力设备运维检修中的工作现状分析

人工智能技术在电力设备运维检修工作中应用，是现代电力企业智能化发展的主要方向。

当前，我国正在大力研发智能变电站工作管理系统，通过变电站的工作系统构建应用，确保电力设备运维检修更加有效。如我国研究的Acrelcloud-1000变电所运维平台。该平台构建过程总，具有电力加量、电力设备运维检修、用能管理等全面的工作模式。尤其是运维检修工作能力较强。该智能化技术平台在应用过程中具有巡检、故障抢修、无人值守、动环（变压器温度、铜排温度、线缆温度、环境温湿度、水浸、烟雾）、安防（门禁、报警、视频、火灾探测）、照明控制、给排水综合监控等多项功能，对于电力设备的运维检修应用也有积极的作用。

国外的智能化技术研究相对成熟，对于智能化电力设备的运维检修系统的设计应用也比较早。在国外的电力设备运维检修系统设计应用过程中，主要包括智能台账、智能检修、检测试验以及智能评价等多项技术模块，对于智能设备的应用合理性有非常关键的作用，也有利于电力设备的运维检修，对于未来电力企业发展也有关键的作用。而相比于国内而言，国外的智能运检系统应用更加成熟，DIY 系统设计应用也更加成熟，对于企业未来的发展有关键的作用。

国内外对于电力设备的运行检修工作十分重视，并都开始研究智能化技术应用下的运维检修系统，同时在系统的设计研究过程中，也逐渐深入融合智能化技术理念。将智能化电力设备管理系统研究设定为现代电力企业建设发展的主要方向。

2 人工智能技术在电力设备运维检修中应用的关键技术

当前，研究人工智能技术在电力设备运维检修工作中应用，都是人工智能技术转化为技术系统在利用相关工作完成设备运维和检修。而从技术角度分析而言，将人工智能技术引入到电力设备运维修检修工作当中，主要是利用了人工智能技术的各项关键技术，如人工智能的传感技术、人工智能的网络技术以及人工智能的控制技术。

2.1 人工智能的传感技术

现代人工智能之所以能够实现，是利用了传感技术作为前端数据采集模块。利用传感技术或者感应技术能够对电力设备的运行状态，电力设备周边的环境状态进行采集。如电力设备运维检修过程中，要求对电力设备的温度信息进行检查。很多电力设备的故障问题都是由温度过高或温度过低引起的，所以在电力设备的运维检修中，需要做好设备温度和周围温度信息采集。

而传统的人工模式是人力完成温度测量。所以，人工智能技术要模拟整个电力设备检修工作流程，首要工作就是要模拟电气设备信息采集工作。利用传感技术正是可以完成电力设备工作信息精准采集的良好设备。利用红外温度传感器可以采集电力设备的温度信息，比传统的人工智能技术采集更加精准，同时信息采集效率也较高。再如，在电力设备运检过程中，要求对设备硬件规格、设备振动、设备电磁信号等信息采集，可以针对不同信息采集需求，针对性地应用不同的传感器，最终完成电气设备的良好信息采集，确保人工智能电力设备信息维护良好实现，对于后续的人工智能电力检修或者故障预警也有重要的作用。

2.2 人工智能的网络技术

网络技术也是现代电力设备运维检修中应用的关键技术，网络技术的应用主要是构建信息传输通道、构建信息传输网络，让人工智能传感技术模块获取的信息能够有传输的路径。网络技术也是人工智能技术实现的关键环节。从人工智能模拟角度而言，核心系统发送的指令或者接受的信息都需要接收到传输的通道。而在当前，互联网的建设正式为社会信息传递提供了便利的平台。

因此，人工智能技术应用过程中，就应该迅速完成网络技术的优化创新融合，对于后续的网络技术发展也有非常关键的作用。在人工智能技术应用于电力设备运维检修中，同样是为电力设备的运维检修提供了网络信息传输通道，前端采集的传感信息，通过网络通道传输给核心控制系统通过网络通道传输给数据库。缺少人工智能网络技术，就无法实现信息传递，整个智能化电力设备检修工作链条等于无法构建。如果将网络技术比喻为传统人工电力设备检修工作，相当于信息统计报表、电力检修信息统计传输人员。如果缺乏网络技术，相当于前端检修人员完成设备和故障调查后，没有进行信息记录，也没有进行信息分析，那么故障检修相当于未完成。

2.3 人工智能的核心计算机技术

核心计算机技术是人工智能电力设备运维检修应用的关键模块，可以将其比喻为“人脑”，主要技术功能是完成电力设备运行状态分析、运行故障分析，通过回传的数据信息做出反应动作。在人工智能核心技术应电力设备运维检修工作开展过程中，通过核心计算机技术的应用，是完成自动化电力运行操作的核心环节。整个计算机技术具有数据分析，数据运算以及数据对比功能，要求对数据的各项计算进行对比分析，最终确定如何实施操作指令。现代核心计算机技术应用过程中，主要包括单片机、PLC 以及微型计算机等不同种类。在现代技术应用过程中，PLC 是现代人工智能技术应用的核心技术，具有逻辑变成、数据计算、指令发送等多项功能。

在人工智能技术应用与电力系统运维检修工作当中，网络技术、核心计算机以及传感技术都非常关键，三者技术的融合应用共同组成了人工智能化的技术应用，对于现代技术的发展也有关键的作用，也能够提升电力设备运维检修工作效率。

3 Acrelcloud-1000电力设备运维检修智能化系统设计分析

现代电力设备运维检修工作中，智能化技术的应用都是以智能化设备运维检修系统的形式完成智能化技术的综合应用，在电力设备运维检修工作中，利用设计好的智能化系统能够完成故障分析、故障报警、故障检修以及报表制定等多项功能，减少人工模式分项进行的资源浪费问题，也影响到智能化系统技术的应用效果。以本文上述中提出的Acrelcloud-1000设备运维系统为例，该系统就是应用了智能化技术的电力设备运维检修系统，具有良好的智能化功能。以下是对Acrelcloud-1000电力设备运维检修化系统的设计应用进行分析。

3.1 系统整体结构设计

在Acrelcloud-1000电力设备运维检修系统设计过程中，系统的组成结构设计非常关键，对于系统的运行也有非常关键的作用。系统主要包括：展现层、服务层、储存层、传输层、感知层等多个层级，不同层级的应用功能不同。

展现层主要是完成显示功能和交互操作功能，设备使用人员根据运维检修智能化要求完成设备运维以及检修的线上操作，同时采集完成之后的信息也通过展现层展现。展现层也是客户端，是实现功能的首要层级。

服务层是系统的工作服务支撑层级。支撑展现层实现各项工作，整个系统的核心控制模块在此层级，为前端的显示和操作提供核心技术，对于未来系统的设计应用也有关键的作用，并提升系统的应用管控。

系统设计中，储存层也是系统的核心层级，在系统的综合设计应用过程中，储存层主要完成数据信息的储存，并且通过数据库来完成采集信息的数据对比，了解到数据信息的形式，为后来的数据信息应用和数据信息管理提供便利。

在传输层设计过程中，主要包括4G/5G 网络设计、网络网关设计应用等内容，通过网络网关设计，构建系统的主要传输通道，实现信息传递、信息交互。

系统感知层设计也是完成系统的传感数据信息采集设计，通过系统的良好的数据信息采集，确保系统技术应用更加合理，提升感知层的应用效果。在整个感知层设计中，主要包括无线计量装置、温度传感器、湿度传感器、计量表、智能电源等多项技术模块，通过前端感知层的良好设计，确保电力设备运维检修整体工作运行良好、实现精准的数据采集。

3.2 系统硬件选择

在Acrelcloud-1000电力设备运维检修实施过程中，应该完成各项硬件设备的良好选择，通过硬件结构的良好选择，确保技术应用更加合理。在本次系统硬件设备选择过程中，主要包括多功能电表选择、选择Kvar、THDi 设计。系统设计中，无线计量装置选择AEW100计量装置。T/O 模块选择为ARTU模块。同时，为实现系统的保护功能，在系统的设计应用过程中，选择AM 综合保护装置。系统温湿度传感器分别选择WHD、ARTM 保护装置，有利于系统在设备检修运维中完成温度信息和湿度信息的采集。系统智能网关选择2网4串/4网8串，现场可通过网口配置，实现远程监控以及数据信息传输[1]。