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计算机视觉技术在变电检修领域的应用

张涛

国网山西省电力公司吕梁供电公司,山西吕梁,033000

摘要: 伴随着国家科技实力的提高,社会企业逐步向智能化转型,电力需求的增加,导致电力系统的运行压力急剧增大。目前社会上电网密布,许多电力设施结构不完善,运行变电设备的管理与维修不到位,管理与维修技术不规范,故无法对电力系统的故障进行全面排查,导致变电设备容易出现故障,对社会用电安全构成威胁。变电设备是保证电力系统安全稳定运行的核心,变电设备得到全面的维护管理,才能为社会提供更优质的电力系统服务。因此电网企业要加强变电设备的维修管理,引进更多的高新技术仪器,优化维修技术,建立完善的变电设备维修管理体系,以确保变电设备的稳定运行。
关键词: 计算机视觉技术;人工智能;计算模型;视觉系统
DOI:10.12721/ccn.2021.157090
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引言

为了确保中国电力系统的平稳有序发展,在变电设备检修试验的过程中,工作人员需要对其中存在的问题进行全面分析,针对问题采取有效的解决措施,探索有效的解决方法,为整个电力系统的平稳运行提供保障,同时满足广大用户的基本用电需求。基于此,工作人员需要在了解变电设备状态的基础上对故障进行有效分析,采取科学合理的对策,保证供电所始终处于平稳正常运转的状态。

1计算机视觉技术

计算机视觉技术,本质上就是一种可以让计算机系统“看”的技术类型,只不过在应用的过程中并不需要人类通过双眼去观察,而是需要使用计算机系统进行“看”,甚至可以说计算机视觉技术的出现,就是让计算机学会去“看”,进一步提升人工智能化的程度。对于计算机视觉技术而言,隶属于计算机技术的一个分支,在进行工作的过程中,需要由摄影机、扫描仪、成像仪以及电脑等诸多的设备仪器,以此来替代人眼的观看模式,对其需要被检测的对象,进行视觉层面上的识别、分析以及测量和监测等作业。是现阶段逐渐发展起来的一种信息技术类型,随着人们对于计算机视觉技术的深入研究,已经逐渐朝着更高的人工智能方面进行着发展。在具体的应用过程中,人们也正在逐渐将图像当中的多维数据,同人工系统进行有机的融合,这样便可以很好的处理信息的分析工作,并对行为进行一定的控制。

2变电设备检修的重要性

在对变电设备进行检修的过程中,供电企业需要对工作人员、电力设备及作业环境等因素进行综合控制,并且检修流程的不同也导致其风险存在差异性。可以通过科学技术对检修过程中存在的风险因素展开分析。在检修的过程中,及时发现系统运行风险因素十分重要,同时对风险进行控制和转移才有助于电力系统的平稳运行。因此,对风险因素进行合理分析是当下电力系统的重要发展途径之一。

3网络通讯技术的现状

网络通讯技术由于部署方便,极大地减少了系统综合布线等优点,使变电站自动化控制越来越简便。应用在智能变电站中的无线通讯技术有光无线通讯技术、毫米波通讯技术和物联网通讯技术。目前在智能电网中使用较多的网络通讯技术是物联网通讯技术,物联网是以互联网为基础,把互联网和信息设备联合在一起,形成一个延伸的网络,用户在延伸端就可进行信息交换,实现对物品的监控识别和管理。物联网技术通过二维码识别技术和卫星定位系统等方法可以全方位追踪和控制目标物体的信息,并对信息收集整理。物联网还可分析采集的信息,全方位了解目标的相关信息。物联网技术还可对收集到的大量信息进行处理,分析出有意义的信息和无用信息,依据有价值的信息继续实现对物体的跟踪监控,从而建立智能管理体系

4计算机视觉技术在变电检修领域的应用 

4.1拓扑关联联动故障识别

基于先验故障判别决策集合的判定结果,结合电网拓扑结构,对预判定故障的有效性进行联动二次识别。即时读入遥信信号在电网拓扑中对各类设备进行置位,结合遥测信号对各导线、母线、变压器的负荷等数据,建立二次识别的联动决策树集合。通过故障的二次联动识别,可以在电网拓扑结构层对故障的有效性进行校核。例如,故障导致开关断开判定,但是通过即时拓扑分析后发现开关关联导线依然存在负荷遥信量,则二次识别将暂时抑制该故障,并在特定延时后再次运行联动识别,给出最终故障判断。由于采用拓扑关联的二次联动故障识别,能够在先验故障判别决策的基础上,有效提高故障的识别率,降低误报可能。

4.2在线检测的应用

伴随着电力系统的高速发展,因此对电气设备的检修工作,从原本的计划检修方式,转变为状态型的检修方式。而利用计算机视觉技术实现的在线状态监测,能够利用摄像头当中的红外拍摄技术手段,对其故障问题进行检测。在进行红外图像的识别过程中,是由于不同物体在不同状态当中的温度有着较为密切的联系。为此,在使用红外热像仪进行拍摄的过程中,可以得到对各类检测对象的红外图像信息,之后再对其图谱进行相应的比对和分析,进而实现现阶段的智能化变电站当中的电力设备的巡检作业。这样的工作开展方式,是建立在对整个变电站温度有效管理的基础之上所开展的,因此在也是能够有效的保障维持整个系统的安全稳定性关键所在。

4.3变电站智能巡检

变电站可以利用网络技术将巡检系统、GPS定位模组、智能识别技术相整合,研制出智能巡检机器人管理系统,增加巡检系统的可靠性和实用性。并且还可以借助智能机器人通过特殊的传感设备来收集和整合相关的监测信息,通过网络上传后台,供检测人员详细分析和研究。

4.4检修计划故障异动识别

根据检修计划的安排数据,将检修计划与运维计划的内容建立为基于甘特图的决策集合。在拓扑关联联动故障识别的二次判定结果基础上,与检修计划的安排过程进行三次联动识别,对由于检修工作和运维工作导致的设备动作的遥信信号进行标记,识别故障的异动特征,剔除故障误报概率。由于检修工作与运维工作可能导致电网关联设备的异常动作或短暂越限,因此检修计划故障异动的三次联动识别将包含相关设备的影响评估,对相关设备的故障告警结果进行识别,标定其故障程度,根据决策预评估的方式进行故障等级降低与提升。

4.5无线防误系统

无线防误系统是当工作人员要进行相关操作时,电脑钥匙会向防误系统确认是否要展开此项操作,或者当工作人员在操作处理相关区域,只能通过监控后台进行电动设备的操作时,电脑钥匙必须能够保证在基站与主机相互连通的情况下进行信息交换,再由防误主机进行一系列的运算来解除封锁状态,之后才能够通过远程控制台对相关设备进行操作及处理[7]。这种方式减少工作人员在具体操作阶段的劳动时间和工作强度,并且能够提高整个过程的安全性和稳定性。

结束语

在实际电力系统运行过程中,由于各种自然或人为因素的诱发,往往容易导致电力系统发生故障,从而给整个电力系统带来无法估计的损失,需要采取相应的变电运行维护技术对其进行维护。因此,电力企业应对技术操作人员进行专业安全教育,注重提高管理和监控技术,优化变电检修流程与变电检修技术,可以使电力系统维持稳定供应,利于推动检修工作的顺利完成。

参考文献

[1]王宇彦,赵瀚.电力变电系统的智能化技术分析[J].通信电源技术,2019,36(12):130+132.

[2]卫成杰,纪明,吴佳懿.输变电技术在智能电网中的应用[J].通信电源技术,2019,36(12):133-134.

[3]王丁,曹腾飞.大数据分析在智能变电站状态监测系统中的应用研究[J].电力设备管理,2019(12):27-28.

[4]陈翠萍,王植,刘珂,陈江添.变电设备状态监测智能系统应用分析[J].自动化应用,2019(12):78-79.

[5]黄金魁.智能化移动设备应用在变电运检作业中的技术研究[J].新型工业化,2019,9(12):40-44.