智能运检管控平台(共6篇)
篇1:智能运检管控平台
输电线路智能运检工作平台研究
摘要:输电线路作为电力系统重要的组成部分,保证其安全稳定运行至关重要。随着电网的发展不断智能化,传统的输电线路运行管理方法已经不能满足电网发展的内在要求。本文介绍了适用供电企业的输电线路的智能运检工作平台,并分析了该平台在运检工作中的功能特点,为输电线路运行管理带来巨大的便利,有效的满足了线路运检工作的电子信息化和智能化的要求。关键词:输电线路;运检平台;智能化 引言:
传统电力企业输电线路管理的模式是运行和检修由两组人员分开进行,线路运行人员在日常巡视工作中记录下线路相关运行信息,交由技术管理人员分析整理,并对设备的运行状态进行判断,最后安排检修人员维修和处理故障。传统的输电线路管理很难保证信息和数据的准确性以及实时性,难以满足电力企业的信息化与智能化管理的要求,检修质量不能从根本上得到保证,判断设备状态量的时候,存在一定的主观因素,会对输电线路日常运检工作带来不良影响。
输电线路智能化运检平台的应用应运而生。智能化运检平台将运行和检修一体化,这种模式一定程度减少信息传递的环节,从而提高了对实际工作掌控的力度。随着电力企业管理手段的不断加强,对输电线路的运行状态和检修方面也提出了更高的要求。为了提高输电线路的巡视、状态检修、标准化作业、管理危险点和缺陷的输电线路的管理效率,智能工作平台的建立已是刻不容缓。
一、研究智能运检工作平台的目的和意义
传统输电线路运检工作流程是巡检人员将线路和设备的缺陷情况用巡检记录下来,回去之后录入到中心数据库内,再由服务器打印出相应的报表。这种工作方式相对落后,工作效率很低,实时性也较差。为了提高运检工作的效率,大量工作都由计算机完成,将传统的巡检信息数字化和信息化显得十分必要。在外在因素的干扰下,制定的巡检计划很难与输电线路现实状况同步,使巡检效果不明显,甚至可能因此会造成重大安全运行事故。
输电线路智能运检系统,实现了运检数据的实时传输,使巡检计划和突发状况能够保持同步更新。智能运检工作平台不但帮助电力设备巡检人员降低了出错的可能性,而且实现了无纸化办公,同时也为巡检计划的制定提供了决策依据,实现了巡检工作的电子信息化和智能化。很大程度上提高了工作效率,保证了电力系统的低故障率安全运行。
二、智能运检平台系统的构成结构和工作流程
输电线路智能运检平台系统由四大部分组成,主要包括:巡检终端、无线网络、Internet网和后台管理系统。应用SQL Server作为后台数据库管理系统,应用 BS 结构搭建周期管理系统。巡检终端能够通过移动无线网络和后台数据库交换数据,实现了输电线路智能运检系统的网络互联与信息共享。图2-1为系统结构拓扑图。无线数据的传输由巡检终端(PDA)通过GPRS和后台系统进行实时无线通讯,将巡检的数据实时传输到后台系统当中。
图2-1为系统结构拓扑图。
输电线路智能巡检系统的硬件部分主要包括:巡检终端和服务器终端组成。软件部分是以规范化概念与移动系统作为基础,最大程度的降低错检漏检,达到输电线路运检管理的规范化、智能化和电子信息化,保证输电线路及设备的安全稳定运行。
智能运检系统平台的主要工作流程,由输电线路运检部门制定出巡检计划,巡检计划每次都会针对不同的输电线路,每次的检查项目也有所不同。制定好巡检计划后,通过移动网络和Internet网络布置巡检任务,巡检人员通过巡检终端下载任务,依据巡检的任务逐个将巡检数据录入。巡查设备的时候,将会自动列出要检查的项目,巡检人员只要按照规定检查项目并且将巡检数据录入即可,检查完所有项目后,设备会自动变更为已巡检。检查完所有设备后,巡检任务也会自动变更为已完成。最后巡检人员把巡检的结果传输到后台管理系统。如果巡检到一些设备存在缺陷,就要等待消缺指示,进行消缺操作。巡检数据传输到后台的管理系统之后,可以进行各种分析查询和统计。
图2-2
巡检工作流程图
三、智能运检平台系统的功能特点
输电线路智能巡检系统由后台管理系统和前端掌上巡检系统两个子系统构成,其中后台管理系统安装于服务器端,前端掌上巡检系统安装于手持端。3.1后台管理系统的功能特点
3.1.1档案信息的管理,包括输电线路及设备管理,主要用于对线路杆塔、地线、绝缘子、金具等设备信息实施统一管理,而且支持设备信息的检索、查询、更改、添加等操作,实现各类安全生产文件和图纸文件等与日常运检工作紧密相关的重要资料的上传、存储、备查等功能。
3.1.2任务信息的管理,管理输电线路管理部门的三大任务分别是巡查任务、检修任务与测量任务,并对其进行统一的管理。管理人员可以通过输电线路运检平台便捷的查询任务的执行情况,巡检人员的位置以及工作轨迹,还能够实现对巡检人员的考核。对于巡检任务,管理员按线路与杆塔对指定时间里的巡查任务完成情况进行统计,得到任务完成率和漏检率等。系统还提供巡查日志的管理功能,巡查任务完成之后系统生成规范的巡查日志,巡查人员不必填写巡视日志。
3.1.3缺陷信息的管理,系统平台全程跟踪管理线路中的每个缺陷,精确的记录下每一条缺陷信息,和缺陷的处理情况。系统还对每一条缺陷信息设置了消除时间点,系统对接近时间点的还未消除缺陷信息预以提示。
3.1.4地图信息的管理,系统还支持矢量地图与卫星影像显示的输电线路本体以及周围环境。实现了输电线路的三维仿真,管理人员可以通过管理平台实现对地物信息的管理,方便了对图层和用户自己采集地物信息再进行管理。支持按照时间轴在地图上查看线路状态,可以方便的显示同一线路与杆塔相关联的缺陷信息和用户添加的信息。
3.1.5基本信息的管理,通过对基础数据的设置,可以编制生成巡检人员列表名单,并且允许足够权限的管理人员修改一些基础数据。3.2手持终端巡检系统的功能特点
3.2.1数据的同步,数据的同步功能主要是便于实现手持终端和服务器终端之间的数据同步,传输的数据包括地图数据,档案信息,任务信息,缺陷信息以及巡检的路径等等。系统在服务器端与手持端之间的数据传输是通过无线方式传输的。
3.2.2信息的查询,便于巡检作业人员在野外执行任务时可以查询到输电线路及相关设备的档案信息。在巡检过程当中系统始终支持快捷方式转换到档案信息查询界面,进行模糊查询和检索,在检索时以查询本机信息优先,如没有相关信息则提示是否要连接服务器终端在线查询。网络不可用时提示警告信息,对于查询检索档案还支持定位的功能,实现了在手持端导航地图上的快速准确定位。
3.2.3缺陷的记录,实现了巡检人员巡检过程中对缺陷信息的登记和录入,并能够将相关的缺陷信息和故障元件进行关联。
3.2.4拥有导航系统,导航系统给作业人员提供了最优的巡检路线导航,系统对巡检人员每次巡检走过的路线会自动的记录并且保存为轨迹数据,再和巡检中心服务器里保存的历史轨迹比对,如若发现本次巡检人员所走的路线优于历史保存轨迹,系统将会自动的更新保存当前最新轨迹数据。系统还可以单独对一段线路的巡查路线进行优化。
3.2.5数据的采集,数据采集包括坐标采集与图形数据采集两个功能。图形数据采集的功能主要应用在兴趣点数据的采集,包括新增的道路、危险地段等感兴趣的地物对象。手持端记录对象的坐标与属性编码,并且在服务器终端设置图标库,数据导入之后在服务器终端自动的成图形.
四、技术的关键问题
智能输电线路平台系统虽然在输电线路运检方面的使用给了输电线路及其设备的日常维护和检修带来了很大便利,但是系统平台本身也存在着一些技术上的关键问题值得我们注意。首先,在新的巡检计划生成的过程当中,对部分相互关联的一同运行和检修的设备设置检修日期的时候,很容易导致冲突的发生,并且其算法的实现也存在着一定的难度。其次,设置状态运行和状态检修周期算法是十分复杂的,并且没有实例参考。评估方法和参考量的设置也比较复杂。最后各个模块之间存在着数据的调用和互相交换关系,各类数据集与各类参数间的关系比较复杂。
五、总结
智能输电线路运检系统,能够为输电线路的运行和检修管理带来极大的便利,有效的满足了输电线路巡检工作的电子信息化和智能化的内在要求。智能输电线路系统平台已成为基层供电企业输电线路运行检修管理的有效手段和工具,系统集故障分析处理、检修、状态判断、管理缺陷及危险点、输电线路的智能巡查于一身,满足输电线路运检合一的工作需求。智能输电线路巡检系统的研究是建设新时期智能电网的内在要求,不但充分的考虑了线路运行检修管理的基本需求,而且迎合了建设智能电网的发展趋势。参考文献
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篇2:智能运检管控平台
交通信息早知道我市智能交通管控平台正式投入使用
“你今天堵车了吗”
“要么被堵在路上,要么正准备前往被堵的路上”
“上班迟到、约会迟到、签约迟到,很多好机会因此错过”.....随着我市机动车保有量的骤增,“全民大堵车”也逐渐成为了市民的热门话题。厦门岛内中心城区开始面临日渐常态化的交通压力,也给交警部门的管理带来挑战与考验。
而现在,随着厦门市智能交通管控平台的正式投入使用,市民朋友们不必为无法了解交通路况而闹心了!通过微信、微博、路况电台、电话咨询、互联网、诱导屏等多种途径就能轻松了解实时路况,以避开拥堵路段,有意识地选择改道分流,主动参与缓解拥堵。另外,交警部门亦可以通过平台更好地了解、预测及处理交通流量情况。必要时,还能通过平台直接对交通情况进行远程干预、控制和处理。那么这些数据信息从哪里来,怎么来,又是怎么实时传达给大家的呢,接下来本报记者将为大家揭开这个管控平台的神秘面纱。
基于RFID的多元化信息采集融合——平台成了“千里眼”
路况信息数据的采集和感知是实现智能交通的基础条件。过去,对于如何精准、高效的采集路面交通流信息一直是困扰厦门交警的难题之一。现在就不用发愁了,通过管控平台独创的“手自一体”多元化信息采集机制,就能为实时路况监控、辅助决策和信息服务提供及时有力的数据依据。
据介绍,该平台巧妙的利用了厦门得天独厚的“路桥卡”(即RFID电子标签)贴卡优势(贴卡率高达90%以上),以RFID射频识别技术为主,融合视频识别、线圈感应、浮动车辆FCD等多种方式,自动采集检测车流量、速度、占有率等多项交通数据,就像是给平台安装了“千里眼”,无论在哪条道路,都能自动检测到实时的数据,为交通路况监测、交通信号实时优化调整提供依据。另外,通过历史数据查询,还能对短时和中长期道路通行状态进行预测预报。这种以射频采集为主的多源数据融合方式在全国尚属首创,奠定了智能交通全新应用的基石。
此外,除了自动检测,交警还通过视频监控巡检,发动广大市民朋友通过微信、电话、路况电台、联动单位通报等多种方式上报路况到管控平台进行数据整合,最后经人工审核后再通过该平台传递给市民,为市民出行提供迅速、实用、权威的出行引导。
信号灯自动调整时长——“神经中枢”更灵敏
在整个智能交通管控平台中,信号控制系统相当于整个平台的“神经中枢”,实时掌握着整个交通路口的“脉动”。过去由于路口信号与中心联网状况不佳,信号控制基本上依赖路口信号机本地自适应调整,因此无法达成全市路网均衡控制的目标。而现在通过平台的全方位数据整合,信号系统已经实现了“自适应控制”,即根据路网车流大小自动调整路口红绿灯变化时长。根据平台所采集的车辆排队、延误、饱和度、拥挤度等交通流数据,自动调整配时方案,以适应不同的路况,而这些都是通过平台自动完成,无需人工干预。让市民真正感受到路上绿灯越来越多,红灯越来越少,全厦门“动”起来。
当然,如果发生突发情况,交警部门也可通过人工干预的方式为“特权”车辆调节信号灯控制,如救火的消防车,急送病人、待产孕妇的车辆等,实现通行道路的一路“绿灯”。
据悉,到目前为止,我市岛内中心城区(围绕筼筜湖)已有54个路口实现了信号系统的自适应控制,湖滨东路、市府大道(北段)两条道路实现了“绿波带”,预计今年实现信号系统自适用的路口将达到150个,有15条主干道将出现“绿波带”的信号控制效果。
实时监控道路交通——交通细节尽在“掌控”
“通过管控平台,只要轻点鼠标,全市主要干道当前的运行情况就能尽收眼底。”记者在城区道路监控电子略图上看到,道路的拥堵状态以红、黄、绿三种颜色显示,绿色表示畅通、黄色表示缓行、红色表示拥堵。当遇到红色交通拥堵状况时,平台会自动发出声音报警提醒和弹出框,交警可直接关联查看该路段的实时视频,经视频确认后便形成一条交通拥堵警情,自动实时通过微信、微博、电台等多种渠道传达给市民,提示出行者注意拥堵道路状况,及时避开拥堵,选择道路分流。同时,交警可以直接对警情进行远程视频处理和信号干预,远程处理不了时,也能及时指派距离事故位置最近的民警在最短时间内到达现场进行处置,有效提升缓堵保畅工作的效率。
交警支队科技处民警刘建设还介绍说:“新的管控平台是我市智能交通系的核心平台,集成了我市所有在建和已建的交通科技设备,不仅只是对道路通行状态的监控,还实现了对外场设备、警力和警情的监控,当外场设备发生故障时,系统会自动报警提示,这样我们就可以及时通知维护人员前往维修。任何交通细节都逃不出它的‘掌心’”。
多维度的预测预报——辅助决策的“好帮手”
如今,“一步一挪”的交通现状已是常事,那么是否可以提前预知路况,出行前选择合适的线路,一路畅通呢?有添加XMITCC(智能交通管控中心官方微博)的市民会发现,这个功能已经基本实现啦。
从去年起,交警支队结合厦门海岛型的地理位置,首创了基于事件的预测预报模型。根据历史交通数据,平台便自动推演出大量的多维度决策分析报表。如24小时道路速度趋势、24小时道路流量趋势、24小时路段拥堵次数趋势、24小时进出岛流量对比分析等与上一周同一天(或同一节假日)的对比分析,实时拥堵道路排名、30天拥堵道路排名等,通过对交通流量的深度分析以及模拟仿真,为道路规划建设、公安交通组织和管理提供了数据支撑。
篇3:智能运检管控平台
关键词:商业智能,电网生产,指标管控,多维度分析
0 引言
随着国家电网公司SG186工程的全面建设应用, 天津市电力公司信息化水平有了大幅度提升, 信息系统基本覆盖了企业管理的各个方面, 并通过全面应用积累了大量的业务数据。生产管理过程涉及环节众多, 信息零散而繁多, 为业务流程管理和控制带来诸多不便。利用商业智能 (Business Intelligence, BI) 技术将生产管理中的各类信息进行整合, 充分发挥业务数据的价值, 将有助于生产管理精益化水平的提升。
1 商业智能介绍
1.1 商业智能概念
ERP、生产管理系统 (Production Management System, PMS) 、客户关系管理系统 (Customer Relationship Management System, CRM) 等在电力企业内被越来越广泛地应用, 由此带来的业务数据量也以惊人的速度快速增长。在浩瀚的业务数据中, 如何进行数据整合、融合, 并形成有价值的决策信息, 成为电力企业面临的新挑战。BI的出现为企业理解和分析业务数据提供了一种快捷、有效的途径。
商业智能最早由Gartner Group的Howard Dresner提出, 它描述了一系列概念和方法, 通过应用基于事实的支持系统来辅助商业决策的制定。商业智能为企业提供迅速分析数据的技术和方法, 包括收集、管理和分析数据, 并将这些数据转化为有用的信息, 帮助管理者做出正确的业务决策并付诸行动[1]。BI的技术体系主要由数据仓库、在线分析处理和数据挖掘等构成[2] (见图1) 。
其中数据仓库 (Data Warehouse) 是BI的基础, 它执行源数据的抽取、清洗、转换等功能, 并建立数据存储模型;在线分析处理 (OLAP) 是数据仓库应用的前端工具, 同时还可以同数据挖掘工具配合使用, 增强决策分析功能;数据挖掘 (Data Mining) 用于从大量数据中发现隐藏的规律。
1.2 商业智能产品及特点
目前主流的软件厂商均已经推出了自己的BI产品及行业解决方案, 例如SAP公司的Business Information Warehouse (BW) 、Sybase和IBM公司的Cognos、Oracle公司的BIEE及Hyperion等。
BI在企业中的应用是与战略、组织、技术等密切配合的, 更多的是面向企业战略、决策和管理监控等层面[3]。BI在企业中的应用一般具有如下特点和优点。
1) 紧密贴近业务应用。模型设计以主题为中心, 从实际业务需要出发来组织分析内容, 并提供了用户自助式及定制化的数据分析与展示功能。
2) 分析灵活多样。提供多样的图形化展示、灵活的维度转换和及时事件追溯能力。
3) 一体化展示。真正实现对多个信息系统中数据的统一管理, 无需登录不同的系统进行查找。
4) 高可扩展性。BI可以提取多种系统中的数据, 也可以将数据提供给其他平台使用, 新数据和分析主题的引入不会对原有分析产生影响。
商业智能工具一般提供一套完整的解决方案, 在整合数据仓库、在线分析处理和数据挖掘等技术基础上, 对各种业务数据进行加工处理, 通过企业信息门户将业务数据进行多维度和多样化展示, 提供分析和决策支持。应用BI工具构建商业智能系统或平台一般包括以下步骤:识别数据源、数据集成、数据存储、数据分析、数据展示等[1]。本文以笔者参与的商业智能应用项目为例, 详细介绍应用SAP BW商业智能工具构建电网生产管控分析平台的实现过程和应用效果。
2 电网生产管控分析平台设计
2.1 业务需求
电力生产管理过程环节众多, 各类业务数据繁多且分布在不同的信息系统中。为构建电网生产精益管控体系, 实现对设备的全生命周期管理和生产业务流程的全方位监控, 离不开各类业务数据的融合、整合和信息化手段的支持[4,5]。
应用BI技术, 在不影响原有各应用系统运行的基础上, 搭建电网生产管控分析平台。利用BI系统的综合数据分析与监控能力, 充分发挥各业务数据的价值, 为生产精益管控工作的开展提供了技术保障。利用BI工具, 通过对电网设备的缺陷、负荷、故障和试验等来自不同业务系统的数据进行对比分析与趋势预测, 对设备状态做出综合分析评价, 可以对设备的维护检修策略进行优化。通过对技改大修项目在设计、前期、招标、施工等不同阶段的实时进度监控, 可以及时发现问题并进行预警。
2.2 应用设计
通过对电网生产管理过程关键环节的分析, 从专业管理要求出发, 制定了涉及输、变、配电和工程项目管理等不同业务的22项电网生产管控关键指标。电网生产管控分析平台以电网生产关键指标监控为核心, 从不同层级的管理需求出发, 构建多层次应用。
电网生产管控分析平台主要分为综合管理层、专业管理层和指标管理层3个应用层级。
1) 综合管理层。主要是面向生产管理领导, 用于对生产过程的综合分析。平台提供2类应用:一是电网生产管控指标树, 展示生产管控各环节指标间的逻辑关系及变化趋势;二是变电站360度分析, 对变电站设备的健康状况从运行、缺陷、检修、试验等多个角度进行综合分析监控。
2) 专业管理层。主要满足生产管理专业需要, 提供专业管控看板应用, 既可以反映指标的变化趋势, 也可以对关键事件进行预警。
3) 指标管理层。满足具体指标分析与管理需要, 提供多维度分析和事件追溯功能。
2.3 数据设计
电网生产管理对象和范围广泛, 与调度、安监、营销等其他部门存在业务交叉[6]。根据管理需要对各类业务数据进行梳理和定位, 电网生产管控分析平台中涉及到的数据及其在业务系统中的分布如图2所示。
电网生产管控分析平台的数据来源分为资产管理、生产运行和电网运行三大类, 三大类数据又分为19个小类, 分别来自ERP, PMS, CRM, SCADA等8个业务系统。
由于数据来源于多个信息系统, 各系统分别独立建设运行, 数据存在异构问题。在数据设计中不仅需要考虑对数据的分类管理, 还要实现对数据的集成管理。在解决业务数据的集成问题上, 将充分发挥BI工具的数据管理能力。如果单独开发一套系统完成异构数据的集成和分析任务, 需要分别实现数据抓取、存储、分析和展示等功能, 存在建设周期长、开发投入大、扩展性和灵活度差等问题。由于BI提供了一套完整成熟的工具软件, 可以轻松高效地实现上述功能, 并在数据集成整合、分析展示方面具有较大的优势, 特别是相对完善的报表、趋势分析、仪表盘等辅助决策功能和灵活的定制调整性能。
2.4 技术方案
电网生产管控分析平台的设计开发主要经过数据抽取、数据整合、数据集成和数据应用4个步骤 (见图3) 。
1) 数据抽取。一般是通过操作型数据存储 (Operational Data Store, ODS) 来实现。ODS层是整个平台数据处理的第一层, ODS中存储了操作级别的明细数据。这些数据直接从各业务系统抽取后, 经过数据清洗、转换而得到, 数据结构、编码规则与数据源保持一致。
2) 数据整合。用于对ODS中来自多个系统的异构数据进行整合。通过建立系统间数据映射关系表等方式, 建立不同业务数据间的关联, 统一数据编码, 可以通过单位、电压等级、设备编号等关键信息建立跨系统的数据整合, 满足应用的需要。
3) 数据集成。应用信息立方体, 以业务主题为中心来组织数据, 数据来源于数据整合层中的相关数据。信息立方体的组织方式可以保证数据应用的灵活性, 又减少了数据量, 从而可以提升查询效率[7]。
4) 数据应用。用于向用户提供应用, 数据以信息立方体为基础。数据应用的展示方式多样, 包括仪表盘、OLAP分析、固定格式报表等。
3 实现内容
按照“总体规划、分步实施”的工作思路, 电网生产管控分析平台建设采用BI软件开发方法论展开, 平台实现的内容及效果如下。
3.1 综合分析
1) 电网生产管控指标树。以树状结构展示了输、变、配电等各类关键指标, 同时用图形化的方式展示指标的趋势、同比、环比等信息, 更加直观易懂。
2) 变电站360度分析。以图形化方式综合展示变电站设备运行状态, 实现对变电站内设备台账信息、资产信息、试验信息、缺陷信息、停运信息和维护费用信息的综合展示。
报表可以按变电站总体与明细2个层级分别展示。在变电站总体分析层面, 针对全部变电站按缺陷、试验、停运、维护费用等管理维度进行统计分析;在明细变电站综合展示层面, 可以对具体变电站展开详细数据统计, 全方位展示站内设备的运行状态。
3.2 指标看板
指标看板应用面向于专业管理层, 从多角度对关键指标进行全方位分析。以“10 k V故障处理时间”为例, 可以从指标趋势、同比、环比等角度对指标进行整体展现, 并可进一步展开, 从指标分布情况、各单位指标情况、本月关键事件等角度对指标做详细拆解 (见图4) 。
3.3 多维度分析
多维度分析功能用于对指标的自助式分析, 可以方便地调整分析的角度及范围, 并可以追踪详细事件。仍以“10 k V故障处理时间”为例, 进入分析页面后, 可以按“单位”维度查看平均停电时间及停电次数, 也可以选取“设备类型”、“发生时间”、“停电性质”等作为分析维度, 与“单位”维度组合或单独使用, 并可以追溯报表中的具体事件 (见图5) 。
3.4 项目全过程信息可视化展示
将技改大修等工程的进度、资金、物资等信息按项目节点以可视化的方式综合展示出来, 提升项目全过程管控能力。
4 应用效果
应用BI工具构建电网生产管控分析平台, 满足了生产精益管控的要求, 提升了生产管理水平。平台可以提高生产管理关键指标数据的收集和分析效率, 改进业务数据质量。BI灵活的数据分析能力和丰富的展示效果, 为电网生产管理事前分析和过程控制提供了有效手段。
5 结语
基于BI技术构建电网生产管控分析平台实现了对生产流程和关键指标的有效监控, 为生产精益管控提供了技术手段。为实现设备资产全寿命周期管理, BI将在生产管理信息融合和决策分析中发挥越来越重要的作用。同时随着数据挖掘及预测分析技术商业应用的成熟, 挖掘数据中隐含的信息, 发现潜在价值, 建立服务于企业的智能决策体系将是未来BI应用的重要方向。
参考文献
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篇4:智能运检管控平台
关键词:运检合一;智能化管理;应用;实践
随着我国社会经济的高速发展,人民的生活水平也在不断提高,相应的对于电力的需求也不断增加。这使得目前我国的电网系统规模不断扩大,电网线路也不断趋于复杂化。而输电线路是电网系统中的供电命脉,一旦线路出现问题将会使整个电网系统发生故障[1]。因此将运检合一智能化管理模式引入输电线路的管理中,实现了输电线路运检的一体化,对输电线路的安全运行具有重要的意义。
1. 输电线路的管理现状
电网线损一直是供电企业重要的技术、经济与考核指标。而线损管理是输电线路管理中的重点。据相关调查显示,在2013年一年内每月就有多次线损异常的情况发生。一般造成电网线损的情况包括:计量设备失准、错接或者漏接线路、线路配置不合理、用户盗电等情况。目前用户盗电的情况比较普遍。企业线损管理虽然在人员投入上比较充足,然而管理效率却十分低下。
2. 实现运检合一智能化管理模式的重要性
运检合一智能化管理就是将实际工作中的运行与检修工作进行统一,能够节约大量的人力、财力与物力等资源。实现运检一体化能够充分调动员工的积极性,提升运行、检修与维护工作的效率,进而提升企业的管理水平。实现运检一体化能够大大减少运行、检修与维护工作的重复性,使各项工作同步进行,及时防范问题的发生,不仅节约了工作时间还降低了各项费用。实现输电线路的运检一体化管理,能有效的降低线损发生率,保障电网系统的安全运行,提高供电系统的可靠性,有效打击盗电行为。
3. 运检合一智能化管理模式的应用
3.1建立运检合一管理系统
运检合一管理系统的建立是实现输电线路一体化管理的重要保障。系统应能有效的评估输电线路的运行状态,并优化检修计划。系统应能全方位的进行安全监测,综合分析输电线路的实时数据,并制定一体化策略[2]。系统应能验证相关技术的可行性,及时发现输电线路中的安全隐患,并制定针对性的检修方案。
3.2建立运检合一安全生产体系
根据电网公司的规定,输电线路运检合一安全生产体系应包括安全生产保障与安全生产监督体系两部分。安全生产保障体系应主要负责企业生产工作的正常进行。具体包括电网系统以及设备的基本建设、运行、检修与维护等,另外还包括从事电力生产的生产管理、生产技术、实际操作以及生产辅助人员等的管理。安全生产监督体系应主要负责各级安全生产监督、劳动保护监督检查、分管安全领导与管理人员以及第一责任人等的管理。工作人员应分工负责电网系统与设备的安全运行,保障一线人员的生命安全。
3.3培养专业的运检人才
3.3.1采用“八学模式”
根据实践经验,“八学模式”能够全面提升人员的素质与能力。“八学模式”包括:领导灌学模式、因地自学模式、互帮互学模式、结对带学模式、换岗轮学模式、外派专学模式、取证定学模式、比武竞学模式八个学习模式[3]。“八学模式”通过利用企业内部、外部各类资源,将运检合一的理念灌注到员工的思想中,能够有效的提升员工的素质。
3.3.2开展安全活动
安全是电力生产工作中的关键要素。因此需要提高员工的安全意识,使其符合岗位的安全要求。应定期开展安全活动并结合运检合一管理模式,使员工树立牢固的安全防范意识。安全活动的具体内容包括:回顾总结、目标鞭策、学习宣贯、情境检验、团队讲学、岗位练兵、隐患排查、案例警示、反思求解、标杆引导等内容[4]。应按实际情况,安排每次安全活动开展的主题、时间与方法。通过安全活动的长期开展与总结,使企业提炼出自身的安全文化,实现从他律向自律管理转变。
3.3.3建立激励机制
没有适当的竞争就没有发展。运检合一的管理模式更适应这一客观规律。应实行动态的岗位互换制度,对员工定期进行考核,将员工的工作情况与绩效奖金挂钩,并根据其职能安置工作岗位,实行动态的岗位管理。在班组内建立绩效管理体系并开展优秀员工评比,提升员工工作的积极性。
3.4加强运检合一项目管理
为了提升运检合一在输电线路运营工作中的作用,应加强运检合一的项目管理。在实际管理工作中,应改进工作票的管理方式,优化输电线路运检合一管理方式。输电线路项目管理主要是以工作票的方式进行。工作任务在下达以后,应告知相关的责任人。责任人应认真填写一式两份的清单作为工作票。相关负责人应严格审核工作票,通过审核后才能进入生产。核对无误后,应在工作票票面上签字确认,在上级指示下完成终结手续。工作中应不断完善与改革管理手段,使小型现场作业的管理规范化,应不断总结项目管理中的经验,作为后期工作的指导。
3.5输电线路的承包管理
3.5.1输电线路的分包
输电线路的承包管理应以班组为单位进行分包,同时应具体按照线路所在的区域、设备的健康状况、班组的人员配置以及工作的难易程度进行。在分包过程中,不得分段承包或跨区域承包,必须按照整条线路集中进行承包。
3.5.2承包管理要求
承包班组应对所承包线路的安全管理负担全面的责任,班长是安全生产的第一责任人[5]。班长应从全局掌握线路的运行情况、设备状况,及时发现人员或设备出现的问题,并制定出对应的防范与解决措施,切实执行落实。承包班组应了解每条线路的运行状况。应对监测设备进行安装、调试,及时发现线损情况,利用主站软件对线损异常区域与线路进行分析,定位线损具体地点与盗电嫌疑用户。检测嫌疑用户的用电情况,分析用电数据是否异常。在实际工作中,应采用计量自动化系统建立线损精细化管理模块,使模块与营销、配网系统进行数据衔接,实现数据的实时传输与对比,进而实时分析监测地区线路的线损率。采用移动式实时监测仪监测各分支线路的用电量,通过智能系统对比分析,对线损异常情况自动报警,精确线损异常范围。采用无线电流采集器监测嫌疑客户,实时对比客户进线与计量端的负荷数据,出现异常时自动报警。另外在组内定期组织安全运行分享会,对不同区域、不同地段的线路运行情况进行分析,改进管理手段,按照要求下达工作任务,并根据季节性变化提前做好预防工作。
3.5.3承包班组的相互监督
承包班组之间应定期安排设备管理与基础资料的互查。通过互查的方式,互相学习先进经验,取长补短,同时发现潜在的问题,使班组在二次轮换承包时,完善管理措施,使运检合一管理模式进一步深化。班组间监督互查的具体内容应包括:班组间的巡视、登杆塔检查、周期性的预试、工作完成情况的检查、工作票的检查、安全措施计划完整性的检查、工作流程合理性的检查、核定费用的审查等。
4. 运检合一智能化管理模式的应用成效
运检合一智能化管理的有效应用,实现了对线损异常情况的零距离监测,通过实时对比异常用户与异常数据,实现了线损异常点的精确定位,为监测盗电嫌疑用户提供了有效的技术手段,提高了电费的回收率。通过在线监测的手段,加快了线损异常情况的排查,有效降低了用户窃电情况,从根本上解决了用电异常问题。通过对电压质量与停电时间的精细化统计,实现了电网系统的精细化管理。有效提高了抢修复电的效率,使用户满意度得到提升。
5. 结束语
综上所述,运检合一智能化管理模式使运行、检修、维护工作效率更高,大大提升了企业的管理水平,保障了输电线路的正常运行与供电安全。因此在实际的管理工作中,应大力应用这种管理模式,并不断实践与探索,提高企业管理技术水平,促进电网系统的发展。
参考文献:
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[2]廖洪林.智能化平台在输电线路运检方面的作用分析[J].中国新技术新产品,2013,(14):131-132.
[3]刘海峰.浅谈变电运检一体化工作中存在的问题及对策[J].中国电子商务,2014,(23):259-260.
篇5:智能运检管控平台
应对全市升降式限高架进行智能控制和一体化管理, 对现有城市道路桥梁、隧道、老化道路所需的限高要求提供分时段限高控制, 需在后台建设一套完备的智能限高控制管理平台, 用户通过平台软件可在后台远程控制前端横杆升降, 实时监控前端交通状况, 处理超高车辆违章行为市区高架上行匝道和立交按相应管理需求提供分时段限高控制, 需在后台建设一套完, 发布诱导信息等。系统主要模块包括实时工作状态检测、限高架升降控制、违法抓拍与实时监控记录、统计分析和运维管理系统, 提供无缝融入交警支队限高架控制平台的接入方式。碰撞触发报警抓拍及视频监控子系统、信息发布诱导警示子系统须可接入支队现有集成平台。本文根据某限高项目的具体需求, 结合了安全可靠的设计原则, 设计了一套综合可拓展的智能限高管控平台。
二、系统总体设计
系统平台采用C/S架构实现, 开发环境为.net framework4.0, 主要开发语言为C++、.net。采用三层架构设计。用户显示层采用简单大方的页面UI设计, 精心为用户打造人性化的可控操作界面。业务逻辑层主要实现用户操作的业务流程处理以及响应, 如控制命令的发送和接受, 实时视频流的请求和数据回传等, 主要包括前端各设备模块的数据通信, 数据通信根据设备所支持的通信协议和接口来定制设备操作类, 采用抽象工厂模式设计, 方便后期平台的拓展性。数据交互层采用SQLSERVER作为数据库软件, 采用规范的数据库范式设计要求, 最大化保证可数据库设计的低冗余, 实现数据的合理存储和管理。
系统后台主要设有数据库服务器、视频管理服务器、文件存储服务器、时钟校时服务器、巡检服务器。
数据库服务器主要部署数据库服务, 用于整个平台系统数据的存储和处理。视频管理服务器主要用来管理前端卡口视频和监控视频数据, 转发实时视频流, 并全天候存储视频, 方便查询和取证。文件存储服务器采用SAN海量存储方案, 配置了局域网内多台磁盘阵列存储, 拓展性强。时钟校时服务器架设校时软件服务, 采集标准的时钟, 对系统前端各设备进行统一化校时, 目的是为了保证在发生碰撞时, 保证取证数据的准确性。校时软件服务是该平台软件设计的一部分, 需各设备厂商提供设备校时的接口。巡检服务器主要巡检前端设备状态、布控情况下碰撞报警信息、设备心跳服务。
三、概要设计
用户管理:用户增加、删除、修改、查询;用户权限分配;用户登录及操作记录等。设备管理:设备增加、删除、修改、查询;设备在线、离线管理;设备故障管理;设备维护记录管理。碰撞信息查询:碰撞信息记录;碰撞报警提示;碰撞查询;碰撞记录维护。卡口数据管理:实时视频查看;车牌违章查询;录像回放;图片录像查询。监控管理:实时监控视频查看;PTZ控制;录像回放和下载。大屏管理:模版管理;诱导信息发布;显示方式管理;升降控制联动。设备报警管理:平台报警;短息报警;报警信息处理;报警查询。日志管理:登录日志;系统日志;控制日志;报警日志等。系统设置:系统参数设置;升降控制定时等。
四、系统方案设计
为严防大型车辆进入限高等路段, 该系统在指定时间段内, 由人工远程操作, 通过监控摄像机对路况进行判断后, 将拦截横杆降下;并在指定的时间点, 系统自动升起横杆, 供车辆通行;在横杆降下后, 如果有车辆闯入, 则碰撞传感器会生成一个事件触发, 使得抓拍摄像机对相关车辆进行抓拍, 同时, 在后台管理软件中, 进行实时的报警提示, 并记录碰撞时间、具体道口位置、车辆抓拍信息等内容;针对不同横杆升降、碰撞及其他路况信息, 在电子大屏幕上进行实时的内容显示与预警。
五、结束语
目前大部分城市高架桥限高使用设施仍为固定式限高架, 缺乏灵活性, 同时存在安全隐患, 而智能升降式限高架采用分时控制策略, 方便布防超高车辆驶入, 保障限高路段道路和交通安全, 而智能管控平台方便对前端道路进行全方位一体化管理。本文从总体设计、需求概要以及详细方案分析该平台建成的情况, 作为未来城市化高速发展城市交通智能管控方案, 根据安全性和可靠性的设计原创, 该平台已成功投入使用, 有力的保障的道路桥梁的安全。随着市场普及和推广, 其应用前景会越来越广泛。
参考文献
[1]卿斯汉, 刘文清.安全操作系统的实时报警[J].中国科学院软件研究所.2003
[2]田媛.PLC先进控制策略研究与应用.控制理论与控制工程[J].2005
[3]刘海岩, 锁志海.设计模式及其在软件设计中的应用研究[J].西安交通大学学报.2005, 10.
篇6:智能运检管控平台
根据中国风能协会发布的最新数据[1],2010年我国新增装机容量达18 927.99 MW,累计装机容量达到44 733.29 MW,双居全球第一位。我国风电正在由分散、小规模开发、就地消纳,向大规模、高集中开发和远距离、高电压输送方向快速发展。
大规模风电的接入必将对电网的运行管理带来一系列问题。1)由于风场的广域分散性,风场相关设备要承受偏远地区的恶劣环境影响,对各风场状态进行监控,使整个风场安全、可靠运行至关重要;2)由于风能的随机性和间歇性,风场出力极不稳定,给远方调度中心制定发电计划,进行风电并网管理带来困难;3)由于风电系统固有的运行特点、控制特性和并网方式,大规模风电上网后会对电网的暂态、静态稳定、电压稳定、频率特性、电能质量和继电保护产生不同程度的影响[2,3,4,5]。这些都是大规模风电接入后电网调度中心必须考虑的问题。
本文在考察了国内风电调度管理支持系统与风电监控SCADA系统建设的基础上[6,7,8,9,10],提出一种智能型风力发电调管控一体化综合应用平台的设计理念,平台基于调度集控基础数据平台技术支撑,利用统一的模型、数据、网络通信、人机界面、系统管理等服务,实现各项自动化高级应用功能,提升调度驾驭风力发电和电网的能力以及进行大范围资源优化配置的能力,有效提高电网调度的信息化、自动化、互动化水平。
1 系统基本功能
智能型风力发电调管控综合应用平台不同于传统的SCADA系统,不仅能实现对现场运行设备的监控,而且基于一体化的数据模型支持风电功率预测、风电AGC、AVC等多种高级应用,能与电网EMS实现无缝连接和应用集成,使调度中心可以像调度常规电厂一样对大规模风电场在线经济调度,保证电网的安全稳定经济运行,系统基本功能结构见图1。
1.1 各功能模块简介
整个系统运行功能由数据采集与通信、监控、系统管理与维护和高级应用4部分构成。各功能模块构建在调管控一体化数据模型及数据处理中心之上,通过实时数据库和实时通信系统组成的综合数据软总线相互关联。
数据采集与通信模块负责采集风机控制系统上传的风机运行信息、风场升压站电压、功率信息、测风塔气象数据、测控保护设备、无功补偿设备等数字和模拟信号,经通信处理后由电力数据专网上送至调度中心,并接受调度中心下发的功率和电压调节指令、测控保护设备设定值等。
监控模块构建在实时数据库之上,具备数据的二次实时统计分析计算能力,具有事件报警实时/历史记录、专业报表打印管理、符合电力操作习惯的监控人机界面、实时/历史趋势图显示、用户权限管理、网络发布等功能。
系统管理维护模块提供工程运行所需的配置和管理手段,具备系统功能组态和配置工具、工程脚本编辑与调试工具、图形界面组态系统、通信系统管理配置工具、实时数据库管理工具,具备完备的系统工程调试工具。
高级应用模块基于一体化数据模型提供的数据接口,能与EMS、DTS实现无缝应用集成,具备与BPA、PSASP、MATLAB等主流电力仿真软件的交互接口,能根据各种应用算法实现风电功率预测、自动发电控制、无功自动调整等。
1.2 调管控一体化的数据模型
一体化数据模型将调管控所需全部数据分门别类整合起来,统一管理维护,基于实时数据库和历史数据库构建,结构如图2所示,具有如下特点:
(1)数据存贮。数据分类存贮,管理简单;根据数据特点采用不同的数据存贮方式,节约系统资源,数据访问快速。
(2)数据整合。分类数据可根据需求重新组织成相应的数据模型,数据处理中心负责处理系统内外数据转换。
(3)数据分析。可对整合数据做深入分析,以在线或离线多种形式提供给运行系统。
(4)数据接口。实时数据转发,第三方系统安全访问接口,系统内部数据交换快速接口。
2 系统网络拓扑
2.1 系统拓扑配置原则
系统在网络结构、软硬件的设计上遵循开放性原则,以达到系统的可扩充和可维护性。在计算机、网络设备、外部设备、操作系统、开发环境以及数据库的选型上均坚持模块化设计,遵循国际标准。
系统采用分步式体系结构,每层的各功能子系统合理分布在通过局域网连接的冗余、集群配置的各服务器、工作站之上。系统支持结构扩展和功能升级,新功能扩展可通过增加新节点方式实现,具有灵活的配置和扩展能力。
为满足系统安全防护的要求,与外部系统通信在边界网络处配置物理隔离设备和硬件防火墙。
2.2 系统拓扑结构及功能配置
智能型风力发电调管控一体化综合应用平台网络拓扑结构示意如图3所示。由图3可见,网络拓扑分为厂站级、集控级和调度级。各级由于地位不同需分别配置各自的运行功能,如表1所示。
在厂站监控级和调度集控级侧分别配置智能通信管理终端,租用电力调度数据专网进行通信。厂站侧和调度集控侧均需按各自要求配置相应的功能子节点。厂站侧通过智能通信终端完成风电场一、二次设备的信息处理、上送以及将调度中心下发指令传递给风场本地监控系统。调度集控侧的设计应当遵循IEC 61970等国际标准,支持调度集控的各种应用,可以在支撑平台之上构架各种高级应用。调管控一体化综合应用平台为各应用子系统提供统一的运行管理、数据访问、模块间通信、图形报表工具、权限管理等。此外,调度集控侧应当建设到上级系统的综合数据网,上级系统可以连接到Web服务器,可直接浏览调度集控中心的所有监控信息。
3 平台综合应用
3.1 风电功率预测
风电功率预测是建立在一定的统计模型和物理模型分析方法的基础上,通过数值天气预报数据,结合风电机组的状态及运行工况,得到风场未来的输出功率。对风电功率准确预测可用于电网经济调度,降低运行成本,有助于风电参与市场竞价,增强电网的可靠性和可控性,提高电网接纳风电的能力[11]。
风电功率预测流程如图4所示。
预测模块的预测时间尺度包括短期预测、超短期预测。选用的预测和修正模型有ARMA、卡尔曼滤波、持续预测法等时间序列法以及小波-神经网络、支持向量机、模糊数学等统计方法或多种方法的组合,根据预测要求的精度、速度、时间尺度而定[12,13]。系统的厂站级和调度集控级都应配置风电功率预测模块,实现对单个风场功率、指定区域风电功率总和以及全网风电功率总和的短期和超短期预测。
3.2 风电场AGC
风电场AGC的定位在于当电网出现频率偏差较大、常规调频容量不足时,以维持系统频率及联络线交换功率为控制目标,各控制地区根据其区域内控制误差控制地区内风电机组出力,协助电网进行调频。
电网以风电功率预测系统发布的风场日前最大可能出力为基础,考虑运行安全和经济约束等调度信息,修正有功出力参考曲线,制定发电控制策略,并通过智能通信终端下发给风场本地监控系统,根据风电机组的控制特性和实时运行工况,综合运用风机监控系统提供的集群控制、单机功率控制等控制手段,进行目标出力在具体风电机组上的优化分配控制,实现风场功率跟踪与调整。这种基于预测的风电AGC控制是目前技术条件下一种能够兼顾风场经济性与可控性的现实方案[14]。风场AGC实现原理如图5所示。
3.3 风电场AVC
风电场AVC模式采用分层分级调控模式。风场的无功和电压通过区域站进行协调控制,区域站间的协调控制通过调度侧风电AVC主站实现。风场的电压控制目标是控制风场并网公共连接点(PCC)的电压值在合格范围内。风电场AVC实现原理如图6所示。
风电场级的无功控制是一个多目标、多系统参与协调优化控制过程,需要风场本地升压站综自系统、风机监控系统、无功补偿设备共同完成。文献[15]提出的风电场AVC采用三层协调控制结构,是考虑含有有载调压变压器、集中补偿电容器和双馈风机等多种无功源设备的协调控制策略。文献[16]将风电场级的无功电压控制过程分为无功需求整定层(WFVC)和风电机组无功分配层(WTGVD)。这2种方案切实可行,在设计开发风场级AVC模块时值得参考。
调管控综合应用平台下的风场本地无功控制系统能根据调度级下发的控制电压目标值,以风场电力网络模型为基础,结合风场风机、无功补偿装置、升压站的实时运行工况,考虑电网和设备的各种安全约束,采用优化控制算法进行优化计算确定单台风机的无功输出目标值、无功补偿装置的无功输出目标值、主变分接头的升档/降档指令,并下发给风机监控系统、无功补偿装置、升压站综自系统执行,完成风场电压自动调整功能。
4 结语
本文提出的智能型风力发电调管控一体化综合应用平台基于调管控模型设计,采用一体化的数据模型和数据处理中心,支持风电功率预测、风电AVC、AGC等高级应用分析决策系统。系统的分层结构和功能组态适用于网、省、地、集控多级调度或监控模式,具有强大的图形化工程管理、调试工具,为系统安装、调试和维护提供有利的支持手段。智能终端装置的应用更使得系统配置灵活,方便系统规模扩展。随着我国风电行业的迅速发展,调管控一体化平台将具有良好的经济效益和应用前景,必将有力推动我国风电行业的运营管理。
摘要:提出一种集风电场调度、管理、监控于一体的智能型综合应用平台的设计方案。该平台具有高级应用、管理维护、监视控制、通信处理等多种功能,基于实时数据库技术实现一体化的数据模型与处理,采用智能通信管理终端作为风电场与调度集控中心信息传输的枢纽,平台配置遵循标准化开放性原则。首先介绍了该平台的基本功能,然后对平台的网络拓扑配置进行了说明,最后对在平台之上如何实现风电功率预测、风电AGC、AVC等综合应用进行了探讨。
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