探討發(fā)電廠勵磁移動巡檢系統(tǒng)的設(shè)計

郭崇

摘要：本文對發(fā)電廠勵磁巡檢工作進行了分析，然后提出了一種移動巡檢系統(tǒng)的設(shè)計思路，希望能夠給同行業(yè)工作人員提供一些參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：勵磁系統(tǒng)；移動巡檢

1研究背景

發(fā)電廠占地面積廣、設(shè)備多且雜，是一個極其復雜的系統(tǒng)，因此存在巡檢范圍廣、巡檢時間長、專業(yè)巡檢人員配備不足等問題。雖然隨著電力相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，電廠已逐步配置了微機保護、電腦監(jiān)控等專業(yè)設(shè)備，提高了日常巡檢的專業(yè)性和便利性，但是由于設(shè)備的專業(yè)性，巡檢人員需要極高的專業(yè)知識，這也使得巡檢的次數(shù)和巡檢的質(zhì)量下降。

在日常巡檢中，作為發(fā)電環(huán)節(jié)核心組件的勵磁系統(tǒng)，存在專業(yè)性更強、所需巡檢及分析的數(shù)據(jù)更多的情況。因此，如何更好的幫助巡檢人員進行定期或按需的巡檢工作，方便直觀的分析日常巡檢的各個模塊，及時處理一些常見的問題，同時為勵磁系統(tǒng)狀態(tài)評估與故障診斷提供有效的數(shù)據(jù)支撐，提高問題設(shè)備的發(fā)現(xiàn)率與判斷的準確性，增強設(shè)備缺陷管理水平，保證發(fā)電可靠性，有著非常重要的作用。

2 移動巡檢系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

移動巡檢系統(tǒng)是在傳統(tǒng)巡檢系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，以便攜的移動設(shè)備為載體，利用先進的智能化技術(shù)，對巡檢的時間、地點、人員和事件進行采集、傳輸、處理、存儲的一種應用系統(tǒng)。移動巡檢系統(tǒng)的主要目的是提高巡檢效率，規(guī)范巡檢工作，通過定期與按需的巡檢任務(wù)對設(shè)備進行必要的巡檢工作，同時也可以根據(jù)巡檢人員的信息，對其工作狀態(tài)進行考核。[1]

2.1 國外移動巡檢系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

在國外，巡檢相關(guān)行業(yè)因起步較早，移動巡檢系統(tǒng)的概念也出現(xiàn)的較早，積累了大量的經(jīng)驗和成果。[2]Youssef S M 等人提出了一種基于條碼的自動化智能識別巡檢系統(tǒng)，通過條碼掃描識別技術(shù)實現(xiàn)了將巡檢信息存儲于巡檢設(shè)備后臺數(shù)據(jù)庫的功能，從而為巡檢工作提供了有效的監(jiān)管方法。[3]

2.2 國內(nèi)移動巡檢系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

在國內(nèi)，移動巡檢系統(tǒng)發(fā)展較國外而言起步晚，在這之前，大部分系統(tǒng)還是使用傳統(tǒng)的人工巡檢的方式，通過紙筆的方式記錄巡檢結(jié)果，這種巡檢方式效率低下、容易出錯且紙質(zhì)文件不方便保存和傳輸。不過近幾年隨著智能移動終端的普及，國內(nèi)的移動巡檢系統(tǒng)也如雨后春筍般發(fā)展起來。高捷等人提出了一種基于Android平臺的移動GIS輸配電線路巡檢系統(tǒng)，通過GPS定位、網(wǎng)絡(luò)無線通信、GIS等技術(shù)實現(xiàn)了任務(wù)下載、缺陷記錄、數(shù)據(jù)上傳等功能，從而保證了輸配電線路巡檢的有效監(jiān)督管理工作。[4]宋偉強提出了一種基于Android的油田移動巡檢系統(tǒng)，通過Android系統(tǒng)、Socket網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)實現(xiàn)了實時查看數(shù)據(jù)以及控制生成設(shè)備等功能，從而減輕了工作強度、提高了管理水平。[5]

3 移動巡檢系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 勵磁系統(tǒng)基本組成

發(fā)電廠勵磁系統(tǒng)主要由勵磁調(diào)節(jié)器、勵磁功率單元、起勵和滅磁部分組成，其中，隨著機組裝機容量的逐步增加，電力系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴大，勵磁系統(tǒng)也隨之不斷在發(fā)展，其中勵磁調(diào)節(jié)器也從傳統(tǒng)的模擬式裝置升級為以微型計算機為核心的數(shù)字式。

3.2 移動巡檢系統(tǒng)的設(shè)計思路

目前，市場上大多數(shù)廠家的數(shù)字式調(diào)節(jié)器都配備有工控機及相關(guān)軟件與調(diào)節(jié)器進行通訊和數(shù)據(jù)處理，在此基礎(chǔ)上，可以設(shè)計由移動通訊終端和中心控制系統(tǒng)構(gòu)建的勵磁移動巡檢系統(tǒng)，以中心控制系統(tǒng)為神經(jīng)中樞、移動通訊終端為神經(jīng)節(jié)點、通信鏈路為神經(jīng)鏈，通過移動通訊終端與勵磁工控機的無縫對接，完成了勵磁數(shù)據(jù)的信息校驗、交互、處理，最終數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析，為本系統(tǒng)提供全面、及時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。中心控制系統(tǒng)采集到的現(xiàn)場勵磁各項歷史數(shù)據(jù)和當前監(jiān)測數(shù)據(jù)做為基礎(chǔ)，結(jié)合專家經(jīng)驗確定層次分析模型指標-準則層和準則-目標層中各重要度矩陣，多角度、多層次地對勵磁系統(tǒng)未來健康狀態(tài)進行綜合評價。

3.3 移動巡檢系統(tǒng)的組成

移動巡檢系統(tǒng)由工控機端軟件、電廠側(cè)移動APP、遠方服務(wù)器端軟件和系統(tǒng)應用APP四大部分組成。

對安裝在工控機上軟件進行二次開發(fā)，篩選分析數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)變化趨勢進行預警。安裝在移動端的APP，可以通過掃描勵磁設(shè)備上的二維碼進行設(shè)備識別與巡檢；同時，移動端可以利用無線熱點、3G或4G通訊模式將數(shù)據(jù)及波形發(fā)送到遠方服務(wù)端軟件。服務(wù)器端的軟件，可接收移動端的巡檢數(shù)據(jù)，并對其進行儲存和分析，勵磁系統(tǒng)發(fā)生故障時能及時調(diào)取數(shù)據(jù)、錄波文件及項目設(shè)計生產(chǎn)投運存檔；同時，可推送消息到手機客戶端，實現(xiàn)對手機的應用支持、咨詢和維護等服務(wù)。與服務(wù)端連接的手機軟件，可以通過無線熱點、3G或4G通訊模式接收服務(wù)端的消息，可以對勵磁系統(tǒng)的運行狀態(tài)隨時進行查看。

4 總結(jié)

合抱之木、生于毫末，看似微不足道的例行巡視檢查對發(fā)電廠乃至整個電力系統(tǒng)都是一件無比重要的大事，而勵磁移動巡檢系統(tǒng)的應用與實施，可實現(xiàn)對電廠發(fā)電機組勵磁系統(tǒng)全生命周期的監(jiān)測及管理，利用大數(shù)據(jù)分析及時為電廠運維人員提供運維建議，對故障進行初步預警，極大減少了發(fā)電機組因勵磁系統(tǒng)故障導致被迫停運的次數(shù)，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供有力支撐。同時移動巡檢也解決了現(xiàn)場人工手動記錄數(shù)據(jù)并錄入系統(tǒng)的工作，規(guī)避了傳統(tǒng)工作方式中存在的缺陷。提升設(shè)備巡檢管理的工作效率的同時，減少因人工管理缺陷導致的不必要的經(jīng)濟損失。

參考文獻

[1]王可君，風力發(fā)電機組移動化智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，北京交通大學，2015.

[2]陸晗秀，水質(zhì)監(jiān)管移動巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，東南大學，2017.

[3]Youssef S M，Salem R M. Automated barcode recognition for smart identification and inspection automation. Expert System with Applications，2007.

[4]高捷、何斌旗、陳光，基于Android平臺的移動GIS輸配電線路巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，中國高新技術(shù)企業(yè)，2012.

[5]宋偉強，基于Android的移動巡檢系統(tǒng)開發(fā)，硅谷，2013.

（作者單位：國電南瑞科技股份有限公司南京電氣控制分公司）