智能變電站作為智能電網的重要組成部分，迫切需要通過可靠的信息化手段解決當前工作中存在的問題．高可靠性的設備是變電站正常工作的基礎，綜合分析、自動協同控制是智能變電站的關鍵，設備信息數字化、功能集成化、結構緊湊化、檢修狀態化是智能電網未來的發展趨勢，運行維護高效化是最終目標． 變電站電力設備巡檢工作是保證電力設備安全、提高電力設備可靠率、確保電力設備最小故障率的一項基礎工作． 國內目前普遍采用的是人工巡視、手工紙介質記錄的工作方式，這種方式存在著人為因素多、管理成本高，以及巡檢人員工作無法監督、巡檢數據信息化程度低等缺陷．

1 射頻識別技術與物聯網的概念

1． 1 射頻識別技術

射頻識別技術\\( ＲFID\\) 的基本原理是利用射頻信號及其空間耦合和傳輸特性，實現對靜止或移動物體的自動識別．射頻識別的信息載體是電子標簽，由射頻識讀器讀取存儲于標簽中的數據． ＲFID 可以用來追蹤和管理幾乎所有的物理對象．

1． 2 物聯網

隨著全球經濟一體化和信息網絡化進程的加快，為了滿足對單個產品的標識和高效識別，美國麻省理工大學 Auto-ID 研究中心提出了產品電子代碼的概念． 物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用電子標簽為每一物品賦予唯一的標識碼———EPC 碼，從而構造一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網．

2 電力設備巡檢維護面臨的問題

目前，電力設備巡檢維護存在 6 個方面的問題．
\\( 1\\) 基于物聯網的設備編碼標準尚未統一．電網設備至今尚未有一套標準能使設備用統一的代碼將自己與其他電網設備區分開來． 雖然設備出廠時會有一個產品編號，但由于沒有統一的規范，所以編號的意義不大． 另外，電網中廣泛應用的各種信息系統\\( 生產管理系統、資產管理系統\\)在進行設備管理時都會給每一臺設備編制一個唯一的編號，但各系統為每臺設備編制的代碼只適用于本信息系統內，離開了某一特定的信息系統，其代碼就失去了意義． 因此，有必要對電網設備編制唯一的、終身不變的身份代碼，使之適用于各類與設備有關的管理活動．
\\( 2\\) 巡檢歷史信息掌握不夠全面及時． 企業資產在使用過程中都會遇到損壞需要維修，巡檢人員需要做大量的準備工作來了解這些資產所有的維修歷史及資產的供應商，幫助判斷問題所在，加快維修進度及提高維修質量，但很多時候這些信息都無法及時、全面地了解到．
\\( 3\\) 巡檢報告不夠完整準確． 在傳統作業方式下，設備隱患的報告通常依賴于巡檢人員的經驗和習慣，其中必然存在巡檢人員和維修人員對描述理解的差異，很容易造成誤解． 另外，也難以保證報告的描述是完整的． 一旦產生對描述理解的差異或者隱患描述不夠準確、完整的情況，往往會因為所攜帶的維修工具、備件或其他相關維修所需的必備品不滿足要求而讓維修人員無功而返． 不僅帶來成本的浪費，更嚴重的可能會造成隱患得不到及時處理而釀成慘重的事故．
\\( 4\\) 巡檢報告提交不夠及時． 在傳統的紙面或者批處理手持終端作業方式下，必須等巡檢人員回到辦公室將報告上傳或輸入系統后，相關部門才能根據報告開始安排維修． 從發現隱患到完成修理排除隱患的時間間隔非常長，這本身就是一個“隱患”． 如果能在第一時間得到巡檢報告，則可以立即安排維修，大大降低風險，同時提高維修工作效率． 對于電力行業而言，資產分布遍及城鄉，甚至包含人跡罕至的地區，在這樣的客觀條件下，解決這一問題就更加棘手．
\\( 5\\) 巡檢人員的監管無力． 在實際工作中，巡檢人員不按照規定前往巡檢現場、隨便編造巡檢記錄和報告的現象并不罕見，也有工作人員不按指定路線巡視，這些都直接影響了巡檢工作的質量． 通過可靠的技術手段來監管巡檢人員的作業過程，確保其按照規定進行作業，是巡檢能夠發揮應有作用的必要保證．
\\( 6\\) 巡檢人員無法得到有效的技術支持． 在設備檢修過程中，尤其是精密復雜、技術含量較高的設備檢修，作業人員常常需要查閱一些與維修設備相關的技術資料、歷史檔案、參考資料等信息． 如果能夠實現現場維修人員通過系統可以隨時查閱所有的相關資料，將有效地改善維修質量，提高維修作業效率． 如果能將現場檢修的相關信息資料加以收集整理，并通過系統對這些資料進行分析整理，形成并不斷完善檢修作業的知識庫，自動進行典型缺陷庫的更新和升級，就可以有效縮短員工的培訓周期，在降低成本的同時改進檢修工作質量．

3 基于物聯網技術的設備巡檢維護模式構建

3． 1 建立統一的設備編碼標準

以國家電網公司的設備管理為研究對象，根據設備管理范圍、設備分類標準、設備細化的顆粒度進行分析，確定設備管理的對象及范圍，并在此基礎上制定設備唯一的、終身不變的身份代碼規則，使之適用于國家電網公司對設備管理的需要，對設備代碼制定規則的適用性進行分析及優化，為以后的升級及功能擴展留有空間．

3． 2 建立高效的設備巡檢維護模式

基于統一的設備編碼管理標準，采用物聯網技術對電網設備進行巡檢維護，在很大程度上解決了巡檢信息的實時、動態管控，以及相關系統的信息集成，同時為進行動態決策管控奠定基礎．利用 GPS 等技術，在巡檢人員外出巡檢維護時，通過手持設備終端，每隔 3 min 自動或手動將巡檢人員的位置、時間、設備故障等信息發送到數據監控中心，監控人員可以及時掌握現場動態，同時也能夠幫助現場人員實時解決技術問題，并將結果發送到現場人員的終端設備上． 設備巡檢維護架構如圖 1 所示．4 物聯網技術在設備巡檢維護中的應用

4． 1 通過物聯網進行維修歷史信息追蹤

在設備遭到損壞時，維修人員使用 ＲFID 手持終端讀取設備上所附 ＲFID 設備標簽，就可以了解其所有維修歷史信息及供應商信息，從而幫助維修人員發現問題，提高維修效率和維修質量．在設備維修完成后，維修人員通過 ＲFID 手持終端將此次維修過程追加到 ＲFID 射頻卡中,為今后的維修工作提供歷史數據．

4． 2 動態跟蹤巡檢人員的工作狀況

為了對現場巡檢維護人員進行動態跟蹤管理，手持終端應具備定位功能，同時集成無線局域網定位技術和 GPS 技術． 就巡檢工作而言，這種無線自動定位是最理想的方式，其次是通過掃描設備上所安裝的 ＲFID 標簽來定位．

4． 3 電力巡檢報告管理

電力設備巡檢報告的種類繁多，傳統方式下，在巡檢前要根據實際情況準備足夠的空白報告，典型的 110 kV 變電所一次設備巡檢報告大約有80 張，220 kV 變電所一次設備巡檢報告大約有250 張． 在現場巡檢每一臺設備，都要從眾多空白報告中找出對應的報告來填寫巡檢結果，整個報告制作過程大約需要花費180 min，工作進程緩慢且效率較低．而采用物聯網技術后，利用射頻芯片，為每臺設備編制唯一的身份編號，并在系統中與相應的報告建立關聯． 巡檢前，根據需要巡檢的內容產生所有的空白報告，而且每個報告上都對應唯一的編號，并將空白報告下載到平板電腦中． 現場巡檢時，由平板電腦讀取 ＲFID 卡中的編號，自動調出該設備對應的空白報告，供設備巡檢人員填寫結果． 通過平板電腦的無線數據通訊能力，\\( 對于企業無線局域網可以覆蓋的地區可通過 WiFi 傳輸數據，對于電力行業資產分布范圍極其廣泛的行業，還應該具備無線廣域網數據通訊功能，通過無線數據通訊． \\) 可以將巡檢人員的隱患報告在第一時間反饋回來． 同時，檢修人員可以隨時隨地得到系統中知識庫的指導和幫助，查閱所檢修設備的相關技術及歷史檔案資料． 另外，系統也能夠實時跟蹤現場作業人員的實際動態，掌握作業進度，隨時進行調度調整． 通過對于一個 110 kV 變電所巡檢的初步統計，整個報告制作過程只需約30 min，大大提高了工作效率．

5 結 論

將物聯網技術應用于電力巡檢的管理模式，并結合信息化管理手段，優化管理流程，選用裝備有數碼攝相頭的手持終端，在文字化隱患描述的同時，配合以現場照片或視頻，使隱患信息更加完整準確，在保證報告信息完整和及時的同時，縮短了報告制作的時間，大大提高了工作效率．使用基于物聯網技術的 ＲFID 標簽為信息載體，將物流、信息流合二為一，滿足了現場人員的工作要求，解決了現場人員管理的困難，同時提高了整個電網的可靠性、可用性，使運行、檢修和管理得到了優化．

參考文獻:
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