泛在物联网在设备运维检修阶段的应用分析

王川川 王奥运 徐超 袁龙华 杨清 张儒轩 张彦谋 王卢军

摘要：如今，各种新型电力设备得到广泛应用，因此，完善电力设备的检修与运行维护，不仅能够确保电力设备运行的性能，而且还能提高电力系统运行的稳定性与安全性。采用物联网技术，将变电设备与它的各类数据相关联，通过台账数字化管理来提高设备运维检修的效率。本文就对泛在物联网在设备运维检修阶段的应用有关内容进行探讨，可供参考。

关键词：泛在物联网;设备;运维检修

1智能终端与泛在物联网感知层的关系分析

1.1智能终端

本文用到的智能终端包括移动式平板电脑、无线头盔通信装置、混合现实MR穿戴式电脑。移动式平板电脑：完成设备识别和数字台账的输入和查询。无线头盔通信装置：远程连接工作现场和指挥中心，提供实时高清视频通信服务。MR穿戴式电脑：克服设备拆解过程的时空障碍。其中，无线头盔通信装置是物联网中具备视频信息联网传输的一套设备，具备物联网典型特征。高清视频的传输是与5G通信发展紧密相连的，直接关系到视频是否流畅。移动式平板电脑和MR穿戴式电脑是综合功能强大并具有独立操作系统的智能设备，较单一功能的物联装置，它们具有综合信息分析和提供多种服务功能的特点。

1.2二维码和RFID的使用

结合国网公司推行的设备唯一ID，使用二维码或射频识别技术RFID来实现设备与智能终端的连接。它记录了变电设备的身份信息，读取它就可以快速完成物与数字台账之间的关联，进而实现准确登记和查询。在物联网中，传感器提供的是物体或环境的状态信息，二维码提供的是物体的身份信息。它们虽然构成形式和装置复杂程度不同，但在物联网中功能却是相似的，都是提供物体（环境）的信息以便与相关物体产生连接。

1.3用增强现实完成设备拆解

借助增强技术，可以在很狭窄的空间完成大型设备的拆解，帮助工作人员直观、快捷地进行设备结构分析，辅助完成故障位置的定位和检修方案的制定。物联网具有极大的拓展性，可以将各类不同功能的设备连接在一起。使用者可以选择自己需要的设备，设备也可以通过智能终端的边缘计算，得到其他辅助设备的服务。比如，变电设备的测温装置获取了设备的高温数值，内置的程序判断该温度需要启动风机进行冷却，于是发出指令启动了风机，实现了变电设备和风机之间的连接。

2泛在物联网在电力设备运维检修阶段的应用

2.1数字管理信息框架分析

台账数据以设备为主体，围绕设备建立巡视记录、缺陷记录、检修记录、基础参数以及备品备件等数字台账。这些台账在运维检修工作中会经常用到。此外还有设备结构图纸、变电站建设图纸等，由于它们属于图纸类信息，所以在本文中未做数据分析，仅对可以进行数据检索的台账进行管理。台账信息的输入通过固定的操作界面进行登记，其记录对象通过上文提到的智能终端获得身份信息，所填写的其他台账内容来自于实践需求，将设备运维关键信息进行记录，并在应用过程中不断完善并固化。

2.2各类信息联结方式分析

各台账之间通过设备的唯一ID作为辨识标签，实现各台账的信息关联，使得应用过程中可以自由地在各类表单中获取需要的信息。拥有变电设备的综合信息后，借助软件可以快速查看设备的缺陷记录、检修记录，确定设备的故障原因。有很多设备故障是上次故障分析不到位遗留下来的，根据数据的查询就可以有效避免错误分析定位，提高检修的准确性。数字台账能横向比对，可以方便地在数据库中得到检索结果，通过比对可以找到同类故障，得到有效准确的处理方案。

2.3数字台账的价值发掘

数字化后的设备台账，可以借助数据库管理技术，高速地进行统计分析。通过编写程序将数据筛选分析策略转化为计算机语言，能在计算机后台完成数据处理并在操作界面显示最终分析结果。在积累记录的同时，完善检修策略库，让运维检修从人工编制走向人工智能，准确定位，快速决策。

3应用实例分析

3.1二维码识别变电设备

用移动PC扫描设备二维码，在弹出的界面上登记检修记录。在登记时，将检修关键环节的影像资料上传于服务器。查询设备检修记录时，只需要在查询界面扫描设备二维码就可以获得设备的历史检修记录，还可获取同类设备的检修记录进行参照。

3.2数字化检修记录的信息类型

设备信息有检修人员登记的检修记录，也有运维人员登记的缺陷记录。为了直观便捷地开展一次设备的故障排除，在服务器中还存储了设备的三维模型信息（如图1）与设备设计阶段的数字化移交对接，将设备信息的复用价值提高。也可以借助MR设备获得變电设备结构模型并实时进行拆解，获得故障位置三维空间信息。

3.3检修记录数据价值挖掘

在移动PC上可以通过扫码查看本设备的历史检修记录，在总的设备管理界面，还可以显示出各类设备检修的统计数据（例如图2）。查看统计结果可以发现设备故障的分布情况。由于数字记录详尽，通过查看历史检修记录中的影像资料，通过总结分析，就可以将该类设备的高频故障进行总结并添加到设备故障典库中，为后期智能分析提供数据。随着数据的积累，可以使用数据挖掘技术逐步实现智能分析，减少人为操作。

4结语

总之，在我国电力企业的发展过程中对电力设备的运维检修工作是其中最为关键的工作内容之一。设备运维检修阶段进行泛在物联网的应用，通过增加设备的物联设备，既可多方位提供设备的状态数据实现综合评价，也可以在物联装备之间通过物与物之间自主完成功能动作，提高设备自动化水平，可以进一步提高工作质效。

参考文献

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