變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)由射頻識別電子標簽、移動作業(yè)PDA、通用串行總線、物資管理工作站，生產(chǎn)管理工作站、主干網(wǎng)交換機和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器組成。本實用新型具有以下優(yōu)點：本實用新型系統(tǒng)使電力生產(chǎn)管理人員之間以及生產(chǎn)管理人員與電網(wǎng)之間能夠進行網(wǎng)絡(luò)互動和即時連接，對數(shù)據(jù)信息進行整合分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時、高速、雙向傳輸?shù)目傮w效果，用于提高變電一次設(shè)備的可靠性、可用性，使運行和管理達到最優(yōu)化。2.本實用新型系統(tǒng)促進智能電網(wǎng)水平的進一步提高，為分布式數(shù)據(jù)的采集創(chuàng)造了必要的條件；并通過數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)電網(wǎng)的可觀測、可控制、可自愈。
【專利說明】變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能變電站中變電一次設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集，特別是針對變電一次設(shè)備的巡檢、缺陷、臺帳狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，具體是變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)米集系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)是應(yīng)用于智能變電站中設(shè)備運行管理的重要研究方向之一。通過對常規(guī)變電巡檢系統(tǒng)的改進.并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用，圍繞資產(chǎn)全壽命周期管理理念，提出依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新一代變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)的應(yīng)用方案，可進一步促進變電一次設(shè)備的精細化管理在電網(wǎng)資產(chǎn)管理領(lǐng)域的應(yīng)用。同時.采用射頻識別(RFID)、計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù).對變電站內(nèi)的變電一次實現(xiàn)資產(chǎn)信息自動化識別；這對推動智能電網(wǎng)戰(zhàn)略具有重大的現(xiàn)實意義。
[0003]目前，變電一次設(shè)備巡檢系統(tǒng)主要是采用移動計算設(shè)備(PDA)獲取設(shè)備信息.并利用RFID技術(shù)來標識和輔助定位變電一次設(shè)備。但目前系統(tǒng)仍存在較大的提升空間，具體內(nèi)容如下:
[0004]I)智能化偏低。巡檢任務(wù)及巡檢設(shè)備未配置模板化，需根據(jù)設(shè)備性能差異進行個性化配置；錄入方式單一；對未檢、漏檢及數(shù)據(jù)異常設(shè)備的告警不足；臺帳數(shù)據(jù)更新不靈活。
[0005]2)信息共享不足。目前.變電一次設(shè)備的招標采購、物流配送、安裝基建、設(shè)備運維及退役報廢雖大多已實現(xiàn)信息化管理，但各系統(tǒng)之間存在信息壁壘，難以暢通地進行信息交互，設(shè)備標識出現(xiàn)了多個信息孤島。
[0006]3)信息安全。當前射頻識別電子標簽在信息校驗等方面缺乏統(tǒng)一規(guī)化，使系統(tǒng)在信息安全方面存在隱患。
[0007]4)狀態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)用分析不足。由于目前的管理模式下，這些信息編碼沒有統(tǒng)一的載體，使得設(shè)備巡檢、缺陷、故障等信息無法歸集到變電一次設(shè)備的資產(chǎn)管理中，資產(chǎn)績效管理缺乏必要的實時設(shè)備信息，無法全面的反映資產(chǎn)狀態(tài)。
[0008]這些因素在一定程度上影響了電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能變電站中的推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型的目的是提供一種基于電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電一次設(shè)備狀態(tài)
[0010]數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)，具體是變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0011]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0012]變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由射頻識別電子標簽，移動作業(yè)PDA,通用串行總線，物資管理工作站，生產(chǎn)管理工作站，主干網(wǎng)交換機，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器組成。所述射頻識別電子標簽與移動作業(yè)PDA連接。移動作業(yè)PDA與通用串行總線連接。通用串行總線分別與物資管理工作站和生產(chǎn)管理工作站連接。物資管理工作站和生產(chǎn)管理工作站分別與主干網(wǎng)交換機連接。主干網(wǎng)交換機與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器連接。
[0013]所述射頻識別電子標簽設(shè)有變壓器的射頻識別電子標簽、并聯(lián)電抗器的射頻識別電子標簽或/和斷路器的射頻識別電子標簽。
[0014]所述移動作業(yè)PDA由模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、光電變換裝置、數(shù)字信號編碼及解碼裝置構(gòu)成，移動作業(yè)PDA設(shè)有變壓器的移動作業(yè)PDA、并聯(lián)電抗器的移動作業(yè)PDA或/和斷路器的移動作業(yè)PDA。
[0015]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016](I)針對變電一次設(shè)備巡檢等狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理的需要，采用抗干擾的射頻識別電子標簽和手持終端。由于射頻識別標簽需要具有讀取精度高、讀取距離遠、持久耐用等特點，且手持終端需要具有輕便易于攜帶、屏幕大、電池續(xù)航能力強、抗干擾等特點；故便于實現(xiàn)對資產(chǎn)日常管理中的變動信息的實時監(jiān)控、記錄和自動更新。
[0017](2)由于系統(tǒng)可以實現(xiàn)設(shè)備臺帳信息現(xiàn)場核查，以及缺陷、評價信息的現(xiàn)場查詢和展示；所以工作人員使用手持終端，以生產(chǎn)MIS中設(shè)備臺帳為基礎(chǔ)，利用電子地圖快速定位設(shè)備，并對缺失和錯誤的臺帳信息，直接在手持終端上進行修改，減少手工抄錄的工作量并提高數(shù)據(jù)錄入的準確性和完整性。
[0018](3)由于射頻識別電子標簽采用分布式布置，通過標簽可以準確定位存在異常的設(shè)備，并通過手持終端全面獲取設(shè)備的缺陷、評價信息，使得生產(chǎn)技術(shù)人員可對設(shè)備進行高效、可靠的運維。
[0019](4)系統(tǒng)可輔助實現(xiàn)設(shè)備全生命周期跟蹤管理。設(shè)備在新增、轉(zhuǎn)移、更換、運維、報廢等過程中，不僅在后臺數(shù)據(jù)庫保存相關(guān)記錄，同時需要在現(xiàn)場進行確認并將相關(guān)信息寫入射頻識別電子標簽進行保存，方便日后在現(xiàn)場進行追溯設(shè)備各歷史階段的狀態(tài)信息。
[0020](5)系統(tǒng)可應(yīng)用于變電一次設(shè)備采購管理、檢修管理、資產(chǎn)盤點、退役處置、績效管理中，提升巡檢工作的管理創(chuàng)新，實現(xiàn)變電一次設(shè)備全生命周期管控的規(guī)范化、標準化、集約化管理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，射頻識別電子標簽I，移動作業(yè)PDA2，通用串行總線3，物資管理工作站4，生產(chǎn)管理工作站5，主干網(wǎng)交換機6，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7。
[0023]具體實施式
[0024]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步說明。
[0025]本實用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由射頻識別電子標簽I，移動作業(yè)PDA 2，通用串行總線3，物資管理工作站4，生產(chǎn)管理工作站5，主干網(wǎng)交換機6，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7組成。所述射頻識別電子標簽I與移動作業(yè)PDA 2連接。移動作業(yè)PDA 2與通用串行總線3連接。通用串行總線3分別與物資管理工作站4和生產(chǎn)管理工作站5連接。物資管理工作站4和生產(chǎn)管理工作站5分別與主干網(wǎng)交換機6連接。主干網(wǎng)交換機6與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)米集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7連接。
[0026]所述射頻識別電子標簽I設(shè)有變壓器的射頻識別電子標簽1-1、并聯(lián)電抗器的射頻識別電子標簽1-2或/和斷路器的射頻識別電子標簽1-3。
[0027]所述移動作業(yè)PDA 2由模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、光電變換裝置、數(shù)字信號編碼及解碼裝置構(gòu)成。移動作業(yè)PDA 2設(shè)有變壓器的移動作業(yè)PDA 2-1、并聯(lián)電抗器的移動作業(yè)PDA 2_2或/和斷路器的移動作業(yè)PDA 2-3。
[0028]本實用新型實施時:
[0029]首先，通過設(shè)在變電一次設(shè)備底部的射頻識別電子標簽I進行編碼信息存儲，并進行設(shè)備定位。射頻識別電子標簽I分別布置于變電站內(nèi)各變電一次設(shè)備(變壓器、并聯(lián)電抗器、斷路器、互感器等)，構(gòu)成分布式結(jié)構(gòu)。射頻識別電子標簽I是變電一次設(shè)備全生命周期的唯一標識；在電力物聯(lián)網(wǎng)中將電力企業(yè)的物資、設(shè)備、資產(chǎn)等信息資源標準主數(shù)據(jù)標識均固化于射頻識別電子標簽I中，如物資編碼、設(shè)備編碼、功能位置編碼、固定資產(chǎn)編碼。射頻識別電子標簽I 一般具有無線通信能力，可以通過無線電識別既定的變電一次設(shè)備并讀寫相關(guān)編碼信息，而無需移動作業(yè)PDA 2 (用于射頻識別的手持設(shè)備)與設(shè)備之間建立機械或者光學(xué)接觸。
[0030]移動作業(yè)PDA 2主要由模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、光電變換裝置、數(shù)字信號編碼及解碼裝置構(gòu)成，負責用于數(shù)據(jù)采集與感知采集電力物資、設(shè)備、資產(chǎn)發(fā)生的事件和數(shù)據(jù)；并利用短距離數(shù)據(jù)傳輸方式將射頻識別電子標簽存儲的數(shù)據(jù)采集后進行協(xié)同過程加工。與射頻識別電子標簽I對應(yīng)，設(shè)置一個或多個移動作業(yè)PDA2，并對射頻識別電子標簽寫入的數(shù)據(jù)進行逐位校驗，按各設(shè)備類型進行分類，對檢測信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換和光電變換，同時將信號編碼并傳輸。移動作業(yè)PDA2的信號輸出端通過通用串行總線3分別與物資管理工作站4、生產(chǎn)管理工作站5連接并傳輸信息。
[0031]物資管理工作站4變電站中央控制室，是用于滿足供電局資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)班組的專用計算機?？勺匪葑冸娨淮卧O(shè)備生產(chǎn)廠商資料、設(shè)備基本信息與技術(shù)參數(shù)、出廠與交接記錄等臺賬信息，并提供同一電網(wǎng)企業(yè)的同批次及同型號設(shè)備的安裝位置、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等，實現(xiàn)設(shè)備的快速搶修信息的數(shù)據(jù)支持，同時也為設(shè)備的狀態(tài)評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時，分析并提供變電一次設(shè)備的家族性缺陷、造價等績效管理控制所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。物資管理工作站4的信號輸出端通過主干網(wǎng)交換機6與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7連接并傳輸變電一次設(shè)備狀態(tài)評價及績效管理所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、輔助決策建議。
[0032]生產(chǎn)管理工作站5變電站中央控制室，是用于滿足供電局電力生產(chǎn)業(yè)務(wù)班組的專用計算機。它可以存儲、追溯變電一次設(shè)備的歷史缺陷、巡檢記錄、預(yù)防性試驗、特巡特維、技術(shù)改造等數(shù)據(jù)，提供同批次及同型號設(shè)備的準化缺陷庫、作業(yè)指導(dǎo)書，并引入圖表、曲線等智能報表分析工具，使標準化作業(yè)及缺陷分析處理的內(nèi)容和項目更加詳細和形象，為設(shè)備的運維生產(chǎn)提供參考數(shù)據(jù)。生產(chǎn)管理工作站5的信號輸出端通過主干網(wǎng)交換機6與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7連接并傳輸變電一次設(shè)備運維生產(chǎn)管理所需的設(shè)備狀態(tài)及決策支持數(shù)據(jù)。
[0033]主干網(wǎng)交換機6設(shè)置于變電站中央控制室，可依據(jù)IEC61970通信協(xié)議通過電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)，在設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7與物資管理工作站4、生產(chǎn)管理工作站5之間直接交互等全生命周期管理狀態(tài)信息；
[0034]設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7設(shè)置于電網(wǎng)公司電氣設(shè)備監(jiān)測預(yù)警中心,能夠通過電力綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)獲取變電站的主干網(wǎng)交換機6傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并為設(shè)備運維管理人員對變電一次設(shè)備進行全生命管理提供決策依據(jù)。
[0035]實施步驟:
[0036]1.將射頻識別電子標簽I安裝于容性設(shè)備，例如電壓互感器、電流互感器或耦合電容器的本體下部；例如:將射頻識別電子標簽I安裝于一臺500kV電流互感器A相的本體底部。
[0037]2.通過移動作業(yè)PDA 2負責采集處理設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、缺陷信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
[0038]3.將通用串行總線3安裝在變電站中央控制室的監(jiān)控屏柜內(nèi)，負責對各個移動作業(yè)PDA 2傳來的信號做同步合并處理；并將將處理后的數(shù)據(jù)分別傳送至物資管理工作站4、生產(chǎn)管理工作站5 ;由于通用串行總線3不受變電站內(nèi)強電磁射頻及耦合過電壓的干擾，且通道誤碼率低；故可保證通信質(zhì)量。
[0039]4.物資管理工作站4可針對電壓互感器的技術(shù)參數(shù)等臺賬數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一描述、統(tǒng)一編碼，有效降低數(shù)據(jù)表征復(fù)雜性，并支持相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)圖表的展示、支持導(dǎo)出及打印。同時，采用先進的數(shù)據(jù)倉庫、海量打包等技術(shù)處理臺賬數(shù)據(jù)，并可通過主干網(wǎng)交換機6發(fā)送績效管理所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和輔助決策建議至設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7。
[0040]5.生產(chǎn)管理工作站5可針對電壓互感器的缺陷、帶電檢測等狀態(tài)數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一存儲，有效提高數(shù)據(jù)表征準確性，并支持歷史數(shù)據(jù)變化趨勢圖的展示、支持導(dǎo)出及打印。同時，采用先進的數(shù)據(jù)倉庫、海量打包等技術(shù)處理設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，并可通過主干網(wǎng)交換機6發(fā)送運維生產(chǎn)管理所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和輔助決策建議至設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7。
[0041]5.設(shè)備運維管理人員在收到相關(guān)數(shù)據(jù)及時通過設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器7對各移動作業(yè)PDA上傳的狀態(tài)信息進行分析診斷，以制定具體的設(shè)備管控策略和處理措施。
[0042]6.長期持續(xù)變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可通過有效的、通用的信息載體將變電一次設(shè)備標識信息共享、使信息快速流通，減少中間環(huán)節(jié)和信息壁壘，提高設(shè)備、電網(wǎng)安全運行水平。
【權(quán)利要求】
1.變電站內(nèi)變電一次設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:由射頻識別電子標簽(I)，移動作業(yè)PDA (2)，通用串行總線(3)，物資管理工作站(4)，生產(chǎn)管理工作站(5)，主干網(wǎng)交換機￠)，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器(7)組成:所述射頻識別電子標簽(I)與移動作業(yè)PDA (2)連接；移動作業(yè)PDA (2)連接與通用串行總線(3)連接；通用串行總線(3)分別與物資管理工作站(4)和生產(chǎn)管理工作站(5)連接；物資管理工作站(4)和生產(chǎn)管理工作站(5)分別與主干網(wǎng)交換機(6)連接；主干網(wǎng)交換機￠)與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)的服務(wù)器(7)連接； 所述射頻識別電子標簽(I)設(shè)有變壓器的射頻識別電子標簽(1-1)、并聯(lián)電抗器的射頻識別電子標簽(1-2)或/和斷路器的射頻識別電子標簽(1-3)； 所述移動作業(yè)PDA(2)由模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置、光電變換裝置、數(shù)字信號編碼及解碼裝置構(gòu)成，移動作業(yè)PDA(2)設(shè)有變壓器的移動作業(yè)PDA(2-1)、并聯(lián)電抗器的移動作業(yè)PDA(2-2)或/和斷路器的移動作業(yè)PDA (2-3)。
【文檔編號】H02J13/00GK204205711SQ201420575946
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】郭麗娟, 陶松梅, 鄔蓉蓉, 鄧雨榮, 吳秋莉, 虞中堅, 張煒, 呂澤承 申請人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院