智能变电站二次设备单兵检修装置及方法

技术领域

本发明涉及变电站二次设备检测技术领域，具体为智能变电站二次设备单兵检修装置及方法。

背景技术

随着电力系统的发展，智能变电站日益增多，二次设备及二次接线都发生了较大的改变，检修工作也不同于常规变电站。常规变电站的检修工作需携带电气二次图，用于指导施工接线和检修维护，包含电压电流图、控制信号图、端子排图及电缆清册等，所有不同设备间的连接均通过从端子到端子的电缆连接实现。所有设备间的连接均通过从端子到端子的电缆连接实现。而智能变电站除一次设备本体机构外，各层设备通过网络进行连接，设备间的连接是基于网络传输的数字信号，原有二次回路中点对点的电缆连接被网络化的光缆所取代，已不再具有传统端子的概念。所以在智能变电站的检修工作中，需要携带全站配置文件、光缆连接清册等。此外，站控层后台监控系统也发生了较大变化，检修人员进行后台监控系统的操作，如数据库的修改，图形界面的编辑等都与常规变电站不同。

智能变电站与常规变电站的不同同时导致检修方式的改变，如常规的二次回路检查校紧已不再涉及，取而代之的是光缆的连接核查，二次回路的直阻绝缘测试等改为光功率的测试，此外保护装置的调试也由传统的模拟实验仪器改为数字化光试验仪。常规变电站的检修工作，需携带大量图纸资料，而且紧急检修工作情况下易出现携带资料不全的情况，导致检修工作无法全面进行。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了智能变电站二次设备单兵检修装置及方法，具备便于检修等优点，解决了上述技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能变电站二次设备单兵检修装置，包括检修模块、设备识别模块、数据处理监测模块和人机交互模块；

所述检修模块包括二次安全措施执行单元、定值管理单元、数据库修改单元、光缆连接检查单元、光功率测试单元和传动试验单元，所述二次安全措施执行单元用于对检修操作时的步骤进行查阅，所述定值管理单元用于对变电站内部保护装置的设定值进行修改并重新设定，所述数据库修改单元用于修改和更新变电站系统中的数据库信息，所述光缆连接检查单元、于检测光纤网络中的光信号强度，确保信号在传输过程中不会因为功率过低而丢失，所述传动试验单元用于检验保护装置是否能正常运行，所述检修模块在检修过程中将所有数据发送到人机交互模块；

所述设备识别模块用于识别并读取数据处理监测模块中存储的当前智能变电站二次设备的数据信息；

所述数据检测模块包括数据监测单元和数据上传单元，所述数据监测单元设置在智能变电站二次设备中，并对智能变电站二次设备的数据进行监测，同时将监测数据发送到数据上传单元中，数据上传单元将检测的数据进行上传，并存储到智能变电站二次设备数据库中；

所述人机交互模块用于将数据进行可视化展示，用于对检修员检修提供数据支撑。

作为本发明的优选技术方案，所述二次安全措施执行单元用于对检修操作时的步骤进行查阅具体包括以下步骤：

A1、检修人员上传穿戴作业设备的图片；

A2、由二次安全措施执行单元识别穿戴作业设备的图片中的上传时间与拍摄时间进行对比，判断图片是否为历史图片数据，具体的计算表达式如下：

Δt＝t

其中，Δt表示时间变化值，t

A3、二次安全措施执行单元对上传图片进行识别，并输出识别结果，并将该结果发送到人机识别模块中；

A4、将检修的具体操作步骤发送到人机识别模块中。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤A3中二次安全措施执行单元对上传图片进行识别的具体步骤如下：

A3.1、对图片数据中的头部、手部和足部区域的边界进行矩形相切的框选，对应生成三个区域的图像，分别为头部框选图像Picture

A3.2、对头部框选图像Picture

其中，Picture

作为本发明的优选技术方案，所述定值管理单元用于对变电站内部保护装置的设定值进行修改和重新设定，所述数据库修改单元用于修改和更新变电站系统中的数据库信息，所述定值管理单元和数据库修改单元将修改后的数据记录到智能变电站二次设备的数据库中，并上传给变电站管理人员，等待管理人员确认后进行修改。

作为本发明的优选技术方案，所述光缆连接检查单元对光缆连接检测的步骤如下：

B1、对光缆连接点的晃动幅度及连接稳定性进行检测；

B2、对光缆连接处的端面清洁度进行检测；

B3、通过计算公式判断光缆是否需要进行检修。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤B3的计算公式如下：

其中，GL

作为本发明的优选技术方案，所述光功率测试单元检测光功率的具体步骤如下：

C1、将待测试的光缆连接到光功率测试单元的输入端口；

C2、设置测试参数，包括波长、光功率范围，进行光功率测试，记录测试结果；

C3、测试结果进行分析，判断光功率值是否在正常工作的范围内。

作为本发明的优选技术方案，所述二次安全措施执行单元、定值管理单元、数据库修改单元、光缆连接检查单元、光功率测试单元和传动试验单元之间的执行方式为依次执行，只有当上一个单元完成操作后才能进行调用下一单元进行对应检修操作。

作为本发明的优选技术方案，所述数据检测模块中的数据监测单元对智能变电站二次设备中的异常值进行判断，当出现异常值时，通过数据上传单元发出信号，并将数据存储到智能变电站二次设备数据库，当工作人员进行检修时通过设备识别模块读取智能变电站二次设备数据库中的数据。

本发明提供一种智能变电站二次设备单兵检修方法，使用了上述的一种智能变电站二次设备单兵检修装置，包括以下步骤：

S1、数据检测模块在检测前将现有存在的异常存储到智能变电站二次设备数据库中；

S2、在对智能变电站二次设备进行检修过程中通过设备识别模块读取智能变电站二次设备数据库中正在检修的智能变电站二次设备的详细数据，并通过人机交互模块向工作人员进行展示；

S3、工作人员通过检修装置中的二次安全措施执行单元、定值管理单元、数据库修改单元、光缆连接检查单元、光功率测试单元和传动试验单元对智能变电站二次设备进行检修。

与现有技术相比，本发明提供了智能变电站二次设备单兵检修装置及方法，具备以下有益效果：

1、本发明通过二次安全措施执行单元、定值管理单元、数据库修改单元、光缆连接检查单元、光功率测试单元和传动试验单元对智能变电站二次设备进行全面检修，从而减轻了工作人员的负担，实现了单人对智能变电站二次设备进行检修。

2、本发明通过检修人员完成当前单元工作方可进行下一单元的资料查看，从而约束检修人员依据标准化流程进行检修作业。

附图说明

图1为本发明系统框架示意图；

图2为本发明流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，一种智能变电站二次设备单兵检修装置，包括检修模块、设备识别模块、数据处理监测模块和人机交互模块；

检修模块包括二次安全措施执行单元、定值管理单元、数据库修改单元、光缆连接检查单元、光功率测试单元和传动试验单元，二次安全措施执行单元用于对检修操作时的步骤进行查阅，定值管理单元用于对变电站内部保护装置的设定值进行修改并重新设定，数据库修改单元用于修改和更新变电站系统中的数据库信息，光缆连接检查单元、于检测光纤网络中的光信号强度，确保信号在传输过程中不会因为功率过低而丢失，传动试验单元用于检验保护装置是否能正常运行，检修模块在检修过程中将所有数据发送到人机交互模块用于给工作人员提供可视化面板；

二次安全措施执行单元用于对检修操作时的步骤进行查阅具体包括以下步骤：

A1、检修人员上传穿戴作业设备的图片；

A2、由二次安全措施执行单元识别穿戴作业设备的图片中的上传时间与拍摄时间进行对比，判断图片是否为历史图片数据，具体的计算表达式如下：

Δt＝t

其中，Δt表示时间变化值，t

A3、二次安全措施执行单元对上传图片进行识别，并输出识别结果，并将该结果发送到人机识别模块中；

A3.1、对图片数据中的头部、手部和足部区域的边界进行矩形相切的框选，对应生成三个区域的图像，分别为头部框选图像Picture

A3.2、对头部框选图像Picture

其中，Picture

A4、将检修的具体操作步骤发送到人机识别模块中。

光缆连接检查单元对光缆连接检测的步骤如下：

B1、对光缆连接点的晃动幅度及连接稳定性进行检测；

B2、对光缆连接处的端面清洁度进行检测；

B3、通过计算公式判断光缆是否需要进行检修。

步骤B3的计算公式如下：

其中，GL

光功率测试单元检测光功率的具体步骤如下：

首先将待测试的光缆连接到光功率测试单元的输入端口，之后设置测试参数，包括波长、光功率范围，进行光功率测试，记录测试结果，最后测试结果进行分析，判断光功率值是否在正常工作的范围内。

设备识别模块用于识别并读取数据处理监测模块中存储的当前智能变电站二次设备的数据信息；

数据检测模块包括数据监测单元和数据上传单元，数据监测单元设置在智能变电站二次设备中，并对智能变电站二次设备的数据进行监测，同时将监测数据发送到数据上传单元中，数据上传单元将检测的数据进行上传，并存储到智能变电站二次设备数据库中；

人机交互模块用于将数据进行可视化展示，用于对检修员检修提供数据支撑。

传动试验单元，根据数字化光试验仪的保护调试步骤进行传动试验。

进一步的，定值管理单元用于对变电站内部保护装置的设定值进行修改和重新设定，数据库修改单元用于修改和更新变电站系统中的数据库信息，定值管理单元和数据库修改单元将修改后的数据记录到智能变电站二次设备的数据库中，并上传给变电站管理人员，等待管理人员确认后进行修改。

进一步的，二次安全措施执行单元、定值管理单元、数据库修改单元、光缆连接检查单元、光功率测试单元和传动试验单元之间的执行方式为依次执行，只有当上一个单元完成操作后才能进行调用下一单元进行对应检修操作。

进一步的，数据检测模块中的数据监测单元对智能变电站二次设备中的异常值进行判断，当出现异常值时，通过数据上传单元发出信号，并将数据存储到智能变电站二次设备数据库，当工作人员进行检修时通过设备识别模块读取智能变电站二次设备数据库中的数据。

在数据传输时检修装置与移动终端的点点对加密通信技术，通过高可靠性的密钥管理和加解密算法，对通过无线传输的数据进行信源加密处理，包含了签名、认证和加解密等功能，确保传输数据的安全。

本发明提供一种智能变电站二次设备单兵检修方法，使用了上述的一种智能变电站二次设备单兵检修装置，包括以下步骤：

S1、数据检测模块在检测前将现有存在的异常存储到智能变电站二次设备数据库中；

S2、在对智能变电站二次设备进行检修过程中通过设备识别模块读取智能变电站二次设备数据库中正在检修的智能变电站二次设备的详细数据，并通过人机交互模块向工作人员进行展示；

S3、工作人员通过检修装置中的二次安全措施执行单元、定值管理单元、数据库修改单元、光缆连接检查单元、光功率测试单元和传动试验单元对智能变电站二次设备进行检修。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。