変電所遠隔知能巡回検査ソリューション

一、方案の紹介

近年の電力網の急速な発展に伴い、可視化装置の応用度は絶えず深くなり、末端単位の設備可視化に対する需要は絶えず高まっている。特に生産者と巡検作業量の間の矛盾が日増しに際立っているが、運維一体化、変電リーン化などの作業は業務範囲を拡大すると同時に、変電運検作業に対してより高い要求を提出しており、このような情勢の下で、伝統的な「人工巡検、手動記録」の巡視作業方式は電力システムリーン化、集約化の発展要求に適応しにくい。変電所の分布範囲は比較的広く、日常的な巡視、検査、記録が必要なデータ量は比較的に多く、現場の人員は少なく、仕事量は大きく、国家電力網の設備運営・維持のリーン化に対する要求が絶えず高まっていることに加え、日常的な巡回検査のインテリジェント化レベルの向上が急がれている。

変電所遠隔知能巡検制御システムは「ロボット深化応用、ハイビジョン映像機能のアップグレード、補助制御システムの知能連動及びドローン巡検」などの手段を通じて、ビッグデータ分析、人工知能、画像認識、自動ナビゲーション技術を変電所の保護スクリーン、生産設備、生産環境の多次元ハイビジョン遠隔立体知能巡視に応用し、同時に設備の遠方操作と映像確認、スケジューリング動作、異常、故障、事故映像連動分析をサポートし、遠方設備の点検診断及び作業員のリアルタイム測位安全管理などを可視化し、機械の人工への代替を実現し、知能輸送検査のリーン化知能化レベルを向上させ、運行メンテナンス人員の作業効率と品質を高め、設備状態の管理制御力を強化する。

二、方案の特徴

1.遠隔巡視の可視化：ハイビジョンネットワークカメラと巡回検査ロボットを通じて、設備の全方位、多角度監視を実現し、遠隔自動巡視、遠隔人工巡視の2種類の方式を通じて、全面巡視、定例巡視、消灯巡視、特殊巡視などの仕事を完成し、巡視結果を自動的に記録し、巡視報告書を生成する。

2.巡視欠陥自動識別：システムは画像照合、人工知能などの画像ビデオ分析技術を採用し、設備状態識別と設備外観欠陥識別を実現し、設備外観欠陥ライブラリを構築し、サンプルの絶えず自動収集と学習を通じて、欠陥識別精度を高め、変電設備巡視の需要を満たす。

3.異常知能警報：システムは主変油温、油位、SF 6圧力計、設備発熱部位の温度などのデータを取得し、履歴データ曲線を形成し、データの変化傾向と関連関係を自動的に分析し、設備の運行状態に対する知能判断を実現し、これらのデータの発展傾向が電力設備の正常な運行に影響を与える可能性がある場合、システムは事前に警報し、運行維持者に重点的に注目したり現場で検査したりするよう注意する。

4.主補助設備の知能連動：システムは主補助設備の監視システムと警報連動を形成し、主設備の遠隔制御プリセット、主補助設備の変位、主補助設備の監視システムの越限または警報などの信号を受け取った後、配置された連動信号と巡視ポイントの対応関係に基づいて、自動的にビデオ巡視任務を生成し、再確認が必要なポイントに対して巡視を行い、運行メンテナンス人員が現場に対して全面的な分析と判断を行うのに便利である。

三、方案システムアーキテクチャ

変電所遠隔知能巡検制御システムは変電所のステーション端に配置され、主に巡検ホスト（知能応用ユニット、知能分析ユニットを含む）、ステーション端知能巡検ワークステーション、ステーション制御層スイッチ、ビデオホスト、ハイビジョンビデオなどから構成される。巡回検査ホストは制御、巡視任務などの指令を発行し、ビデオホスト制御カメラによって室内外設備の合同巡視作業を展開し、巡回データ、収集書類などを巡回検査ホストに送る、巡回検査ホストは収集したデータをインテリジェントに分析し、巡回結果と巡回報告を形成する。リアルタイム監視、メインサブ監視システムとのインテリジェントな連動などの機能を備えている。巡検ホストは4つのネットワークポートと独立したネットワークセグメントを備えており、情報セキュリティは『国家発改委第14号令電力監視システム安全防護規定』の要求に合致している。

システムアーキテクチャを下図に示します。

四、方案システム機能

1.データ自動収集

（1）巡視データ収集

可視光写真データ収集：SF 6圧力計、スイッチング動作回数カウンタ、避雷器漏洩電流計、油温計、油圧計、有荷重調圧シフトテーブル、油位計などの表計数数、遮断器、隔離スイッチなどの一次設備及び切換ハンドル、押え板、ランプ、空気スイッチなどの二次設備の位置状態指示を収集する、収集設備施設の外観等の状況。

赤外線スペクトルデータ収集：設備本体、コネクタ、スリーブ、リード線などの重点部位の赤外線スペクトル数を含む

音声データ収集：変圧器、リアクトルなどの設備の音声データを含む。

（2）ロボット状態データ収集

（3）環境データ収集

マイクロ気象設備を通じて、大気温度、大気湿度、風速、雨雪状態などのマイクロ気象データを収集する。

2.画像知能分析

欠陥識別：深さ学習知能分析技術を利用して、自動的に文字板のファジィ、時計の破損、碍子の破裂、シリカゲルの変色、オイルシールの破損、空中懸濁物、鳥の巣、部品の表面油汚れ、地面油汚れ、金属さびなどの設備欠陥を識別する,画像に異常がないか分析し、異常があると思われる画像を矩形枠で画像にマークして保存します。

状態識別：システムは連合巡視過程で記録された赤外線スペクトル、可視光写真などをインテリジェントに分析することができる。赤外線スペクトル分析により、図中の目標設備の最高温度情報を取得し、自動的に設備に過熱欠陥があるかどうかを判断する、画像認識技術により、メーター読取数、スイッチ類機器位置指示状態を含む機器の運転状態を自動的に判断する。

3.リアルタイム監視展示

巡視監視はロボット状態情報の表示、巡視地図の展示、ロボットとビデオ監視システムのビデオ監視を実現する、ロボット制御は雲台制御操作、雲台プリセット位置の設置と呼び出し、ロボット自己検査、遠方リセット、ワンタッチ帰還などの制御機能を実現する、ビデオ監視システムの制御は、ビデオ監視システムの雲台制御、可視光画像制御、赤外線画像制御、オーディオ制御などの制御機能を実現する。

4.巡視任務管理

巡視任務の設定、配布、展示機能を実現する。巡視任務の内容は巡視ポイント情報及び月、週、日、時間などの異なる時間次元の巡視周期を含み、巡視タイプは全面巡視、定例巡視、消灯巡視、特殊巡視、特定項目巡視、カスタム巡視などを含む6クラス。タスク実行は、即時実行、定期実行、サイクル実行の3つの方法をサポートします。

5.自動知能巡視

システムは自主的に運行する方式で、ロボットとビデオカメラはプレハブ巡視ルートに従って巡視任務を実行し、変電所に対して知能巡視を行い、設備問題、本体熱故障、外観欠陥などの設備異常現象を適時に発見し、高い運行の作業効率と品質を高めた。

6.巡視結果確認

巡視結果閲覧：巡視データの確認アーカイブを実現し、巡視完了後の結果を自動的に保存し、設備ツリーの形式で、巡視ポイントの設定順に展示し、各巡視ポイントには今回の巡視タスクのすべての収集情報、閾値が含まれ、すべてのポイントが確認された後、審査人と審査時間を記録し、識別状態の異常または識別できない巡視ポイントのまとめ照会機能を備えている。

設備警報確認：設備警報分析、警報照会確認、主配線展示、間隔展示機能を提供し、設備名称、部品名称、欠陥種別、警報等級、欠陥或いは異常画像（具体的な欠陥或いは異常位置を表示した）などの情報を含む、アラーム情報のリアルタイム監視画面はリンクが高速でジャンプし、アラーム装置のリアルタイム監視画面を手動で見ることができ、アラーム情報が事実であるかどうかを手動で確認し、意見をフィードバックして入力することができる。

巡視レポート生成：システムは照会、ブラウズ、出力機能を備えている。巡視タスクの審査が完了すると自動的に巡視レポートを生成する、設備区域、間隔名、設備タイプ、検査タイプ、巡視時間帯などの組み合わせ条件を通じて、履歴巡視報告を検索する機能を備える、タスククエリーには、クエリー、リセット、エクスポート、レポートの表示機能があります。

7.巡視結果の分析

履歴データ分析：システムは各種設備の履歴巡回検査データを統合し、設備の履歴状態データ曲線を形成し、より直感的な反応設備の状態変化傾向を分析し、異なる時間帯内の異なる設備データ間の曲線変動と動きを分析することによって、マクロ上からよく見られる故障とその発生原因を制御し、それによって早めに問題を発見し、分析し、故障を解決する目的を達成する。

トレンド分析：システムは知能分析機能を備え、巡回検査データを効果的に統合、関連付け、その変化傾向と関連関係を自動的に分析し、データが警報閾値に達したことを発見した時に自動的に警報し、これらのデータの発展傾向が電力設備の正常な運行に影響を与える可能性がある時、システムは事前に警報し、歴史データのトレンドと特徴の中から、価値のある情報を抽出し、輸送検査員に重点的に注目したり現場で検査したりするよう注意し、設備の運行上の隠れた危険を予防する。

8.巡視知能連動

システムはメインデバイスのリモコンプリセット信号、変位信号、オーバーラン信号、アラーム信号との連動機能を備え、メインサブ監視システムは巡回検査ホストに連動信号を送信し、巡回検査ホストは連動信号を受け取った後、配置された連動信号と巡回検査ポイントの対応関係に基づいて、自動的に巡回検査任務を生成し、ロボットまたはビデオによって再検査が必要なポイントに対して巡回検査を行い、再検査ポイント巡回検査が完了した後、巡回検査ホストで再検査結果を見ることができる。