基于智能檢測平臺的配網(wǎng)中低壓開關(guān)檢測技術(shù)

格力電器（合肥）有限公司 董 杰

1 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展，基于智能檢測平臺的低壓開關(guān)檢測技術(shù)逐漸成為了研究的熱點(diǎn)。該技術(shù)通過傳感器實(shí)時(shí)采集低壓開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理和分析，實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、故障診斷和預(yù)測，為配電網(wǎng)中低壓開關(guān)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的技術(shù)支持。

2 目前配網(wǎng)中低壓開關(guān)故障檢測存在的問題

低壓開關(guān)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)測和及時(shí)維護(hù)對于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要[1]。然而由于歷史原因和技術(shù)的滯后，低壓開關(guān)的檢測技術(shù)和設(shè)備更新周期長、速度慢，不僅限制了低壓開關(guān)的安全運(yùn)行，也制約了電力系統(tǒng)的發(fā)展和升級。

2.1 傳統(tǒng)的低壓開關(guān)故障檢測方法存在不足

傳統(tǒng)的低壓開關(guān)故障檢測主要依賴于人工巡檢，這種方法存在著效率低、精度不高、成本高等問題[2]。人工巡檢需要大量的人力和物力資源，工作量大，周期長，受環(huán)境和天氣等因素的影響局限性大。由于人為因素和主觀判斷，很容易出現(xiàn)誤判和漏測的情況，無法保證低壓開關(guān)的安全運(yùn)行。

2.2 低壓開關(guān)檢測技術(shù)和設(shè)備相對滯后

低壓開關(guān)的檢測技術(shù)落后，存在著效率低下、精度不高以及成本高等問題，無法滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)對于低壓開關(guān)智能化、自動化檢測的需求。傳統(tǒng)的低壓開關(guān)檢測設(shè)備主要包括萬用表、電流表以及電壓表等，這些設(shè)備操作復(fù)雜，需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)和管理，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和快速故障診斷，對于電力系統(tǒng)的管理和維護(hù)帶來了較大的困難。

2.3 故障診斷和預(yù)測能力不強(qiáng)

傳統(tǒng)的故障診斷無法滿足電力系統(tǒng)對于低壓開關(guān)故障快速診斷的需求。傳統(tǒng)的預(yù)測方法主要采用經(jīng)驗(yàn)法，通過經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律預(yù)測低壓開關(guān)的故障情況，一般需要大量的歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累，預(yù)測準(zhǔn)確率也相對較低，難以滿足電力系統(tǒng)對于低壓開關(guān)故障提前預(yù)警的需求。

3 配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺建設(shè)

為了解決傳統(tǒng)低壓開關(guān)故障檢測方法所存在的問題，智能化檢測平臺應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)的低壓開關(guān)故障檢測方法存在不足，難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需求。而智能化檢測平臺則能夠解決這些問題，提高低壓開關(guān)的運(yùn)行效率和安全性，優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理[3]。該平臺采用高精度的傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和狀態(tài)診斷。

3.1 自動化監(jiān)測和診斷

與傳統(tǒng)的人工巡檢方法相比，智能化檢測平臺具有高效、精準(zhǔn)、成本低等優(yōu)勢。平臺可以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的自動化監(jiān)測和診斷，無須人工巡檢，提高了工作效率和精度。平臺采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法和模型，可以對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、分析和預(yù)測等處理，實(shí)現(xiàn)對低壓開關(guān)狀態(tài)的準(zhǔn)確診斷和預(yù)測潛在故障。平臺的成本相對較低，只需要進(jìn)行一次性的設(shè)備投入和維護(hù)費(fèi)用，就可以實(shí)現(xiàn)長期的智能化監(jiān)測和管理。

3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)測和狀態(tài)診斷

智能化的低壓開關(guān)檢測平臺可以采用高精度的傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和狀態(tài)診斷[4]。自動化的低壓開關(guān)檢測設(shè)備可以通過無線通信、云計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動采集、傳輸、處理和分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對低壓開關(guān)狀態(tài)的準(zhǔn)確診斷和預(yù)測潛在故障。這些智能化、自動化的檢測手段不僅提高了低壓開關(guān)的運(yùn)行效率和安全性，也優(yōu)化了電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理，具有很高的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。

3.3 故障診斷和預(yù)測技術(shù)

為了解決低壓開關(guān)故障診斷和預(yù)測能力不足的問題，現(xiàn)代電力系統(tǒng)采用了先進(jìn)的故障診斷和預(yù)測技術(shù)。基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的低壓開關(guān)故障診斷平臺可以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)分析，通過機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等算法，快速準(zhǔn)確地診斷低壓開關(guān)的故障情況，提供及時(shí)有效的維護(hù)建議。基于數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的低壓開關(guān)預(yù)測模型可以通過大量歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，預(yù)測低壓開關(guān)可能出現(xiàn)的故障情況和故障發(fā)生的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)故障的提前預(yù)警和及時(shí)處理，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3.4 智能檢測平臺的應(yīng)用前景分析

智能檢測平臺可以采用先進(jìn)的傳感器、通信、計(jì)算和分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對低壓開關(guān)的智能化監(jiān)測和診斷，提高低壓開關(guān)的運(yùn)行效率和安全性。智能檢測平臺的應(yīng)用前景廣闊，可以在電力系統(tǒng)、工業(yè)控制、智能家居等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為現(xiàn)代社會的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持和保障。

4 配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺結(jié)構(gòu)

配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)實(shí)際需求和應(yīng)用場景來定制，同時(shí)需要考慮系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性和安全性等方面因素，以實(shí)現(xiàn)對低壓開關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能預(yù)測，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性。配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺是一種基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)的智能化檢測系統(tǒng)，用于低壓開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、故障診斷和預(yù)測。配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能檢測平臺結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能檢測平臺結(jié)構(gòu)

4.1 硬件設(shè)備

配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺的硬件設(shè)備包括傳感器模塊、通信模塊和控制模塊。通過這些硬件設(shè)備，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、故障診斷和預(yù)測，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠和高效的技術(shù)支持。

4.1.1 傳感器模塊

傳感器模塊是檢測系統(tǒng)的核心組成部分，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)、電流、電壓、溫度等參數(shù)。傳感器模塊一般包括電流傳感器、電壓傳感器以及溫度傳感器等。這些傳感器可以將低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成電信號，通過模擬轉(zhuǎn)數(shù)器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，最終送入通信模塊進(jìn)行傳輸。

4.1.2 通信模塊

通信模塊是傳感器模塊和控制模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸媒介。通信模塊可以通過有線或無線方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。有線方式一般采用RS-485或RS-232通信協(xié)議，無線方式一般采用GPRS、3G、4G 或NB-IoT 等無線通信協(xié)議。通過通信模塊，低壓開關(guān)傳感器采集的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂颇K。

4.1.3 控制模塊

控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，主要用于接收、存儲和處理低壓開關(guān)傳感器采集的數(shù)據(jù)。控制模塊一般包括主控芯片、存儲器、顯示屏、網(wǎng)絡(luò)接口等。主控芯片可以對傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲到存儲器中。顯示屏可以顯示低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)和故障診斷和預(yù)測報(bào)告等信息。網(wǎng)絡(luò)接口可以實(shí)現(xiàn)控制模塊與云端服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸和交互。

4.2 軟件系統(tǒng)

配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺的軟件設(shè)備包括數(shù)據(jù)處理模塊、云端平臺模塊和用戶界面模塊。通過這些軟件模塊的配合，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、故障診斷和預(yù)測，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠和高效的技術(shù)支持。

4.2.1 數(shù)據(jù)處理模塊

數(shù)據(jù)處理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，主要用于對低壓開關(guān)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。該模塊可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、去噪、濾波等處理，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。該模塊還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，以發(fā)現(xiàn)低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等關(guān)鍵信息，為后續(xù)的預(yù)測和診斷提供支持。

4.2.2 云端平臺模塊

云端平臺模塊是配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺的重要組成部分，主要用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、計(jì)算和管理。該模塊可以將低壓開關(guān)傳感器采集的數(shù)據(jù)上傳到云端服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和備份。該模塊還可以利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的預(yù)測和診斷。

4.2.3 用戶界面模塊

用戶界面模塊是配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺的展示部分，主要用于向用戶展示低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息。該模塊一般包括多個(gè)子模塊，如實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、歷史數(shù)據(jù)查詢模塊、故障診斷模塊等。通過用戶界面模塊，用戶可以實(shí)時(shí)了解低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息，以便及時(shí)采取措施。

4.3 平臺流程

平臺流程包括樣品待檢區(qū)、數(shù)據(jù)處理、云端平臺和用戶界面4個(gè)主要步驟，通過這些步驟的配合，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、故障診斷和預(yù)測，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供更加可靠和高效的技術(shù)支持。AGV 智能運(yùn)輸機(jī)器人閉環(huán)運(yùn)輸路徑如圖2所示。

圖2 AGV 智能運(yùn)輸機(jī)器人閉環(huán)運(yùn)輸路徑

4.3.1 品待檢區(qū)

低壓開關(guān)傳感器通過安裝在低壓開關(guān)設(shè)備上，實(shí)時(shí)采集低壓開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括電流、電壓、溫度以及濕度等多種參數(shù)，可以反映低壓開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況。

4.3.2 數(shù)據(jù)處理

采集到的低壓開關(guān)傳感器數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)脚渚W(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺的數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理模塊可以對低壓開關(guān)傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、去噪以及濾波等處理，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。該模塊還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，以識別低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等關(guān)鍵信息。

4.3.3 云端平臺

數(shù)據(jù)處理模塊將處理后的數(shù)據(jù)上傳到云端平臺，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和備份。同時(shí)，云端平臺還可以利用云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，以實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的預(yù)測和診斷。云端平臺還提供數(shù)據(jù)管理和安全保障等功能，以保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.3.4 用戶界面

用戶界面模塊是配網(wǎng)中低壓開關(guān)智能化檢測平臺的展示部分，主要用于向用戶展示低壓開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)和故障信息。該模塊主要由App、網(wǎng)頁等組成，包括遠(yuǎn)程操作、數(shù)據(jù)查詢以及報(bào)警通知等功能。

5 結(jié)語

基于智能檢測平臺的配網(wǎng)中低壓開關(guān)檢測技術(shù)采用傳感器實(shí)時(shí)采集低壓開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理和分析，實(shí)現(xiàn)低壓開關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、故障診斷和預(yù)測。該技術(shù)還結(jié)合了云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲、備份和分析，提高了配網(wǎng)中低壓開關(guān)檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。實(shí)際應(yīng)用表明，該技術(shù)能夠有效地提高配網(wǎng)中低壓開關(guān)的安全性和穩(wěn)定性，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了有力的技術(shù)支持。