變電站巡檢系統的開發與應用

李亞會 何成寶 劉坤鵬

（國網徐州供電公司，江蘇 徐州 221000）

變電站設備巡視[1]工作是變電運維人員的核心工作，通過設備巡視，能夠掌握設備運行狀態的第一手資料，從而第一時間發現、審核、上報和處理設備運行過程中存在的缺陷[2]，進而保證設備安全、可靠、穩定的運行。

目前，變電站巡視工作質量不高，經常出現“漏巡”、“延巡”、“不會巡”等巡視不到位現象，而目前的解決辦法是，通過提高人員管理、人員培訓或抽查監督等方法進行提高巡視質量，但人員責任心強弱不同，知識技能水平參差不齊，缺乏有效的技術手段，進行人員巡視定位監督和重點巡視內容推送，往往導致人員不巡視或巡視中不能發現缺陷，同時無完善的變電站在線監控系統[3]，進而導致缺陷更進一步發展，影響供電的安全可靠性。2016年11月12日，徐州供電局轄區35kV某某變電站在巡視后的第二天，變壓器重瓦斯保護動作跳閘；2017年 5月 19日，在熄燈巡視測溫后的第二天，發現110kV某某變電站潘東線788開關電流互感器內部過熱故障導致跳閘[4]等。

本文通過技防手段，開發一種設備巡檢系統，通過“手機終端+遠程服務器”的方式[5]，完成對巡視人員的實時定位，重點巡視信息掃碼推送，遠程后臺實時監控的功能，進而提高運維人員巡視質量，保證巡視到位率。本文將該系統應用于青山泉運維班所轄的16座變電站，與傳統單純依靠人員責任心進行巡視相比，該系統的應用極大提高了設備巡視到位率，設備缺陷發現率，進而保證了設備安全運行，提高了供電安全可靠性。

1 系統構架

系統網絡拓撲結構和通信鏈路如圖1所示。具體為巡檢數據需要運維人員在設備現場通過手機終端掃碼獲取，并自動上傳至遠程服務器，遠程服務器記錄數據的同時記錄運維人員的位置信息[6-7]，同時推送設備的重點巡視內容，保證不同技術水平人員對重巡視內容一目了然，進而保質保量地完成整個巡視工作。

圖1 系統構架圖

2 系統整體設計

依據系統構架圖，本文將該系統從手機終端和遠程服務器[8-9]兩個方面進行單獨開發，然后聯調聯試，根據各個部分的組成成分，對方案進行了進一步分解，并具體到完成該部分的模塊。整體設計樹如圖2所示。

圖2 整體設計樹圖

2.1 操作系統

在對比了ISO系統、安卓系統和微軟系統后，選用了設計開源、使用熟悉度高、性價比高的安卓系統，并根據現場實際應用需求，選用了Vivo Y66型號手機，作為開發和應用軟件平臺。

2.2 軟件設計

考慮到手機對二維碼識別準確率高，應用普及廣泛，本文使用APICloud進行了掃碼軟件的開發，通過程序設計在手機上實現了任務接收、任務查看、掃碼巡視等功能[10]，如圖3所示，并進行了調試，最終完成“運維巡視”軟件的開發。

圖3 “運維巡視”軟件使用圖

2.3 自建機房服務器

考慮到徐州市區變電站根據管轄范圍共分設四個運維班，每個班組分2組人員進行巡視，同時巡視的最大值為8個手機終端，考慮到其他情況，設計搭建的服務器滿足10個手持終端同時工作，搭建此服務器采用的硬件，見表1。

表1 服務器組成表

2.4 MySQL搭建數據庫

由于 MySQL數據庫具有開源特性，針對一些對數據庫有特別要求的應用，可以通過修改代碼來實現定向優化，安裝簡單，使用快捷，因此采用MySQL數據庫進行數據庫開發[11-12]，數據庫主要包括變電站設備信息、重點巡視信息、設備二維碼信息、人員信息和任務池以下5大部分。

本文首先統計了青山泉運維班 21人的用戶名和密碼，作為用戶人員信息錄入數據庫；為了保證數據庫的完整性，在現場逐個統計了青山泉運維班所轄的 15座變電站內巡視路線信息和變電站內主設備（主變、斷路器、刀閘、電容器、消弧線圈、開關柜等）雙重名稱，并根據現場運行規程編制各設備重點巡視內容信息，然后生成對應的設備二維碼信息；任務池主要用來存儲、推送和接收各變電站全面巡視、正常巡視和熄燈任務。

在數據庫生成設備二維碼信息后，與標簽公司合作，批量制作了青山泉運維班所轄的16座變電站各設備的巡視二維碼，并進行現場張貼于便于掃碼的部位，如圖4所示。

圖4 現場設備二維碼

2.5 NetBeans網站開發

使用NetBeans進行網頁開發[13-14]，根據運維人員對操作使用習慣，進行網站功能及界面優化，最終設計了用戶登錄界面，如圖5所示，通過輸入數據庫內錄入的用戶名和密碼，可以通過登錄按鈕鏈接到巡視任務派發界面，在此界面需要填寫本次巡視任務基本信息，如巡視類型、巡視班組、巡視變電站、巡視人員等，如圖6所示，填寫完成可以點擊保存并發送按鈕，將任務發送至手機終端；同時設計了后臺記錄界面，可以實時獲取運維人員巡視全過程，如圖7所示，通過外部服務器和數據庫鏈接，完成不同界面的各個功能。

圖5 系統登陸界面

圖6 巡視任務派發界面

圖7 后臺記錄界面

3 實際效果

全部開發任務結束后，對電腦端巡檢網站、服務器和手機端運維巡檢APP進行了聯動調試，實現了網站后臺派發巡視任務、手機終端接收巡視任務、掃碼重點巡視信息提示、巡視信息實時回傳、巡視流程全程監控的功能。

2017年9—11月份，將運維巡檢系統在青山泉運維班全面推廣應用，由于巡視過程全記錄，有效制止了部分人員責任心不強，導致“漏巡”和“延巡”現象，保證了100%的巡視到位率，同時手機掃碼后，具有推送重點巡視信息功能，有效提高了運維人員巡視技能水平，避免了部分人員“不會巡”的現象。

新系統投入使用后，保證了100%設備巡視到位率，同時提高了設備巡視質量，在9—11月份試運行期間，運維人員共發現一般缺陷28個，嚴重缺陷12個，危急缺陷3個，較往年同期水平環比上升9個百分點，第一時間安排消缺工作，有效保障了設備及電網的安全可靠運行。

4 結論

本文介紹了一種設備運維巡檢系統的設計方案，并對方案分解細化到具體實施模塊，成功開發了一種設備運維巡視系統，并將其應用青山泉運維班變電站設備巡視工作中，解決了運維巡視到位率低、巡視質量差、不能及時發現缺陷而導致異常及事故發生的難題，具有比較好的現場應用效益。在今后的工作中，將進一步融合變電站倒閘操作、缺陷管理等功能，使變電站運維效率和設備管理水平更上一個臺階。