1智能巡检系统架构
智能巡检系统主要分为子智能应用平台(巡检主系统)和智能巡检终端(巡检子系统)。其中智能应用平台具备数据管理、存储和分析诊断功能,智能巡检终端主要实在实际应用现场巡检设备的定位和运行状态数据读取。智能应用平台包括智能化的数据处理软件,主要部署在管理工区;智能巡检终端是手持式的便捷工具,具备现场设备的资产和运行状态信息定位与识别。
图1智能移动巡检系统组成示意图
2移动巡检主系统设计
2.1系统功能设计
移动巡检主系统是应用于电力线路及设备运维管理的综合性专业软件,具备以下功能:
(1)资产管理:具备管理线路和设备的资产信息。
(2)信息管理:具备巡检作业内容、作业人员、作业区域、运维状态、设备状态、检修状态等信息的综合管理。
(3)作业管理:包含线路长度、电压等级、线缆参数、生产厂家等基础信息、通道尺寸、通道类型、通道预留等基础信息和设备名称、设备类型、设备生产厂家基础信息。系统平台具备对上述消息管理信的线路、通道和设备进行作业内容、区域的管理。
(4)计划管理:预设作业内容、作业区域和作业人员管理,具备提前报备管理功能。
(5)内容管理:具备具体线路、通道和设备检修的具体内容管理。
(6)报表管理:具备图表、数据表、图片等报表管理功能。
(7)个人信息管理:可以用来修改本登录用户的登录密码和个人信息。
2.2数据处理与接入标准方法
电缆线路状态量接口标准在总体框架上应与已有的“变电状态在线监测”和“输电在线监测”保持一致。现行的变电和输电两套标准在“通信协议”的总体技术体系上完全一致,保障了PMS系统在变电和输电两方面能有效地有效地接入并管理状态监测数据。因此电缆线路功能规范也应与现有标准在总体技术体系上保持高度一致,实现技术体系的延续性和电缆状态监测管理的统一性。
为保证现有技术体系的延续性,电缆线路实时状态监测主站系统仍采用I2通信规约进行数据接入,可避免对已有的CMA、CAC产品的改动。
2.3通信规约设计
电缆运行状态检测与非接触式发送组件和电缆智能移动数据接收终端通信采用蓝牙块通信协议。基于蓝牙块通信协议,交互数据将进行数据打包和加密处理,所涉及内容为主服务通信设计、特征块Characteristic设计、短数据传输协议设计、大数据传输协议设计和登录验证五部分。
图2通信协议构架示意图
其中智能采集终端作为中心设备(Central),移动终端作为外设段(Peripheral),外设段通过扫描RFID获取中心设备的接入凭据,其中凭据包含:中心设备地址码(MAC)、连接授权密钥(Key)、主服务编码(UUID)和主服务设计。
3移动巡检子系统设计
3.1系统架构
移动巡检子系统技术架构应遵循国网设备部已确定的基于PMS2.0移动作业应用接口的统一技术架构,架构主要由PMS2.0生产环境、输电移动应用服务、安全接入层和移动终端四大部分构成。
(1)生产管理服务:主要包含原始数据库、信息主服务器、巡检子服务器。并具备各类数据综合交互。
(2)移动应用服务:主要包含移动应用数据库、移动应用微服务。
(3)安全数据服务:具备安全管理、分级应用、设备管理和指令推送等功能,主要包含巡检应用管理和安全数据接入服务。
(4)巡检智能终端:具备安全密令、数据交互、数据存储、作业内容指导和服务应用功能。
图3系统架构组成示意图
智能移动终端通过RFID的唯一性特性,实现安全数据密令的激活,接收智能应用平台的指令接收。
其中智能巡检终端通过读取电子标签唯一编码,通过编码在数据库中搜索并获取对应设备密钥,与智能接地箱为窗口媒介的在线监测装置进行蓝牙通信,实现线路现场设备运行状态的智能感知。
3.3安全防护设计
在线监测装置与电子标签智能识别终端的通信规约参照《输电线路在线监测系统应用层数据传输通讯规约》,采用与主站相同的通信规约,不再改变原有在线监测装置内部通信规约。
在线监测系统主站与电缆智能移动巡检应用间采用数据表对接方式实现电子标签智能识别终端与在线监测系统主站互通。电缆智能移动巡检应用通过射频卡关联电缆设备进而找到在线监测装置,实现扫描射频卡获取对应电缆设备的历史在线监测数据。
3结语
电缆线路运行状态数据移动智能巡检系统基于状态监测数据的处理流程与技术,构建移动巡检系统各组件的通信协议、系统架构及数据安全要求,形成标准化海量数据接入方法与要求,最终通过选取合理的数据聚合模型实现基于多维信息聚合的电缆通道运行监控数据处理系统建立;系统可实现设备资产的识别、运行状态感知、数据智能交互与智能诊断的无缝衔接,提升电缆线路智能巡检效率。
参考文献:
[1]李思尧,董章,邱方驰,等.基于RFID的地下电缆智能巡检系统的研究[J].电气技术与经济,2018(5):3.
[2]李思尧,董章,邱方驰,刘木疆,陈雅旎,杨湘琦等.(2018).基于RFID的地下电缆智能巡检系统的研究.电气技术与经济(5),3.
[3]史迪康等."基于RFID的地下电缆智能巡检系统分析."中国科技纵横17(2019):2.