变电站运维管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及变电站线路自动巡检技术领域，具体涉及一种变电站运维管理系统及方法，该系统包括：巡检装置，用于相对变电站分区运动以实现运维监测，巡检装置与导航卫星连接，以通过导航卫星将变电站分割为若干区域，并确定巡检装置相对变电站的所处区域；服务器，用于存储变电站模型并控制巡检装置相对变电站的分区运动，在变电站设备设置有交互元素的情况下，巡检装置可基于分别与导航卫星、交互元素的数据通信获得巡检装置相对变电站的一种或多种定位信息以辅助巡检装置结合变电站模型实现相对变电站分区运动的若干移动路径。实现相对变电站分区运动的若干移动路径。实现相对变电站分区运动的若干移动路径。

【技术实现步骤摘要】
变电站运维管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及变电站线路自动巡检
，具体为一种变电站运维管理系统及方法。

技术介绍

[0002]变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能以及分配电能的场所，电网线路是指用于传输电能的线路设备，使得发电端能够通过变电站及电网线路的组合向用户端传递电能。随着技术发展，变电站及线路设备逐渐采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能。
[0003]为保证变电站及相关线路设备的正常运作，需要进行有效地运维监测以确保变电站的安全稳定运行。而目前变电站进行日常检查与维护大多采用人工巡检的方式，然而这种方式需定期、定时的检查相应设备与记录数据，然后依据经验进行判别处理，数据的采集精度及准确性也会受到天气环境、人员主观意识等因素的影响，尤其是对于设备集成度或智能度较低的传统变电站，难以有效提升运维管理质量。
[0004]现有技术也针对变电站的运维管理提供有自动巡检装置及方法，例如公告号为CN109725233B的中国专利公开了一种变电站智能巡检系统及其巡检方法，该系统包括监控后台终端、无线通信设备和巡检机器人，该方法通过将巡检机器人分为越障智能巡检机器人、爬坡智能巡检机器人、爬杆智能巡检机器人和磁轨迹线导航智能巡检机器人，应用到不同的变电站环境中，完成行走、越障、避障、爬坡、爬梯、爬杆、爬线工作，保证巡检机器人完成变电站的巡检工作。该专利的技术方案基于适应不同类型工作场景下的智能巡检机器人进行巡检作业以提升巡检效率和运维质量，但变电站设备及线路的复杂性会导致巡检机器人的数量繁多，不便于管理，也不便于巡检过程中的动态调整。
[0005]公告号为CN108890652B的中国专利公开了一种变电站巡检机器人及变电站设备巡检方法，该专利的技术方案基于巡检机器人采集的图像进行移动路径调整并获取设备巡检目标的高精度图像，提升巡检识别结果的准确性和巡检效率。而公告号为CN113671966B的专利公开了一种基于5G实现智能电网电力巡检机器人远程避障的系统及方法，该专利基于多维图像采集和控制逻辑设置增强电力巡检机器人在避障处理方面的可靠性。
[0006]另外，公告号为CN113256839B的中国专利公开了一种基于AI的配电网智能巡检系统，用于解决如何通过AI辅助技术快速定位配电网区域内需要巡查的区域，有目标性的进行巡检，增加巡查效率的问题；包括：采集若干配电网关联照片，其中配电网关联照片包括目标区域以及细节区域；目标区域为配电网关联照片内配电网组件所属区域，细节区域为目标区域内若干个细节组件所属区域；将若干配电网关联照片、目标区域以及细节区域输入深度神经网络进行学习训练，得到配电网识别模型；获取配电网对应的配电区域卫星遥感图，通过主网分割模型分割为若干个带有分割编号的分割图片；分割图片作为输入值输
入配电网识别模型进行目标区域与细节区域识别。
[0007]基于上述分析，现有技术用于变电站的智能运维巡检装置及方法中，针对不同应用场景对应可满足不同功能需求的机器人会显著增加自动巡检运维管理的难度，机器人的作业场景也较为单一，经济性不高。而主要基于图像识别进行巡检路径控制的方法依赖于图像采集精度和图像识别算法，无法有效处理包含有阻碍图像采集因素的特殊状态，例如故障引起烟雾或环境中存在雾霾雾气等情况，使得现有巡检装置及方法无法适用于多位置、多状态下的运维巡检过程。另外，由于变电站的线路设备多为高压带电设备，巡检装置应当设定严格的安全判断机制和有效的避障措施以避免巡检装置接触设备或线路引起故障的情况。

技术实现思路

[0008]针对现有技术所提出的至少一部分不足之处，本申请提供了一种变电站运维管理系统，可用于变电站的自动巡检和智能运维管理，该变电站运维管理系统包括：巡检装置，用于相对变电站分区运动以实现运维监测；所述巡检装置与导航卫星通信连接，以通过所述导航卫星将所述变电站分割为若干区域，并确定所述巡检装置相对所述变电站的所处区域；服务器，用于存储变电站模型并控制巡检装置相对变电站的分区运动，所述变电站模型为基于所述变电站的图纸数据和建造数据重构并包含变电站设备空间坐标和时间坐标的数据模型；在变电站设置有用于与巡检装置进行数据通信的交互元素的情况下，巡检装置可基于分别与导航卫星、交互元素的数据通信获得巡检装置相对变电站的一种或多种定位信息，使得巡检装置可基于一种或多种定位信息和变电站模型获得相对变电站分区运动的若干移动路径。
[0009]优选地，变电站模型配置有代表变电站不同类型设备的若干数据元素，不同数据元素对应有信息集，信息集包含数据元素对应的变电站设备在巡检过程中需要采集的设备状态信息和环境信息。
[0010]优选地，交互元素设置于变电站设备并反映于变电站模型中，交互元素可配置为场发生装置，使得进入场范围的巡检装置能够与交互元素进行数据通信。
[0011]优选地，巡检装置设置有至少用于空中飞行的移动单元、用于获取变电站的设备状态信息和环境信息的探测单元、用于定位导航的交互单元和用于计算分析的中控单元。
[0012]优选地，在巡检装置的移动单元基于服务器的控制而相对变电站进行分区运动的情况下，巡检装置的探测单元能够基于传感装置获得变电站设备状态信息和环境信息，所述设备状态信息至少包括变电站的温度信息，所述环境信息至少包括变电站的图像信息。
[0013]优选地，巡检装置的交互单元配置有用于与导航卫星通信的第一组件、用于与设置在变电站设备的交互元素进行通信的第二组件和用于获取巡检装置相对变电站设备距离信息及方位信息的第三组件。
[0014]优选地，巡检装置可基于交互单元的第一组件至第三组件实现至少包括第一层级导航至第三层级导航的三种层次的线路导航，其中，第一层级导航基于巡检装置与导航卫星及变电站模型的通信获得区域级定位信息；第二层级导航基于巡检装置与交互元素及变电站模型的通信获得设备级定位信息；第三层级导航基于巡检装置与变电站设备及变电站模型的通信获得数据级定位信息。
[0015]优选地，巡检装置相对变电站的区域级定位信息用于制定与第一层级导航对应的第一路径，第一路径包括巡检装置的布置点与区域级定位信息中的任意一个区域的连线和区域级定位信息中任意两个区域的连线。
[0016]优选地，巡检装置相对变电站的设备级定位信息用于制定与第二层级导航对应的第二路径，第二路径为第一路径在区域内部的延伸，使得第二路径能够基于设备级定位信息覆盖区域内的所有目标设备。
[0017]本申请还提供一种基于上述变电站运维管理系统的变电站运维管理方法，包括以下步骤：服务器将变电站基于图纸数据和建造数据重构为带有空间坐标信息和时间坐标信息的变电站模型；变电站模型针对不同变电站设备设置有对应的若干数据元素，不同数据元素设置对应的信息集以明确针对该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站运维管理系统，其特征在于包括：巡检装置（200），用于相对变电站（500）分区运动以实现运维监测，所述巡检装置（200）与导航卫星（400）通信连接，以通过所述导航卫星（400）将所述变电站（500）分割为若干区域，并确定所述巡检装置（200）相对所述变电站（500）的所处区域；服务器（100），用于存储变电站模型（300）并控制所述巡检装置（200）相对所述变电站（500）的分区运动，所述变电站模型（300）为基于所述变电站（500）的图纸数据和建造数据重构并包含所述变电站（500）设备空间坐标和时间坐标的数据模型；在所述变电站（500）设置有用于与所述巡检装置（200）进行数据通信的交互元素的情况下，所述巡检装置（200）基于分别与所述导航卫星（400）和所述交互元素的数据通信获得所述巡检装置（200）相对所述变电站（500）的一种或多种定位信息，使得所述巡检装置（200）基于一种或多种所述定位信息和所述变电站模型（300）获得相对所述变电站（500）分区运动的若干移动路径。2.根据权利要求1所述的变电站运维管理系统，其特征在于：所述变电站模型（300）配置有代表所述变电站（500）不同类型设备的若干数据元素，不同所述数据元素对应有信息集，所述信息集包含所述数据元素对应的变电站设备在巡检过程中需要采集的设备状态信息和环境信息。3.根据权利要求2所述的变电站运维管理系统，其特征在于：所述交互元素设置于变电站设备并反映于所述变电站模型（300）中，所述交互元素配置为场发生装置，使得进入场范围的所述巡检装置（200）能够与所述交互元素进行数据通信。4.根据权利要求3所述的变电站运维管理系统，其特征在于：所述巡检装置（200）至少设置有用于空中飞行的移动单元（201）、用于获取变电站（500）的所述设备状态信息和所述环境信息的探测单元（202）、用于定位导航的交互单元（204）和用于计算分析的中控单元（203）。5.根据权利要求4所述的变电站运维管理系统，其特征在于：在所述巡检装置（200）的所述移动单元（201）基于所述服务器（100）的控制而相对所述变电站（500）进行分区运动的情况下，所述巡检装置（200）的所述探测单元（202）能够基于传感装置获得变电站设备状态信息和所述环境信息，所述设备状态信息至少包括变电站（500）的温度信息，所述环境信息至少包括变电站的图像信息。6.根据权利要求4所述的变电站运维管理...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦辉，瞿梦梦，陈绍永，卢小兰，梁旭常，李瑞琪，
申请(专利权)人：佛山电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：