基于物联网技术的 电力安全生产监测及预警的研究

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年9期   作者:黄时涵 郑玮鑫
[导读] 基于电力物联网的电力企业在正常生产,安全化生产预警显得尤为重要,

        摘要:基于电力物联网的电力企业在正常生产,安全化生产预警显得尤为重要,为更好地提高电力企业的生产水平,使电力网保持长期安全可靠生产,就要提高安全生产与监测管理技术,增强有效性,降低其中存在的各类问题。因此,相关管理部门需要制定完善的基于电力物联网的电力企业安全生产与监测技术,来加强电力网的生产管理与监测,同时,也直接提升了电力企业的总体效益与综合效益。
        关键词:电力;安全生产;监测;物联网
        电网的安全化生产是与时俱进的,随着科学技术的发展,人民的生活水平的提高,社会的需求随之不断增加,电力企业也需要不断进步,走向现代化。电力企业物联网是一种结合计算机、通信、网络等技术于一体的安全系统,以便于电力网的正常生产和监测,即使出现了故障也会因安全检测及监测及时迅速的得到反馈,从而达到提升供电质量、降低能源消耗等目的。
1电力企业生产问题分析
        由于不同厂家都有自己的独立的监控子系统,导致其监控子系统无法实现互联互通,生产预警难度大。各个系统间相互独立,信息孤岛化。因电力站数量大、分布广、布线通讯难等因素导致数据进行统一的管理,不能及时地发现问题、处理问题,难以实现实时监控。电力企业信息化、自动化水平低,无法自动发现电力设备的潜在故障,运检工作难度大,抢修及时性没有保障,生产的可靠性较低。在人工抄表时,由于人为因素会导致记录不够及时准确,人均生产预警站点较少,不利于维保商的长期发展,抄表数量大,工作效率低。日常的巡检任务仅靠人员的自觉登记,缺乏监管手段。
2技术路线与专题研究
2.1物联网技术
        物联网是一个庞大的网络,是通过将海量传感设备与Internet结合而形成的。提供安全性、可控性甚至个性化实时在线监视,位置跟踪,警报链接,调度命令,计划管理,决策支持以及其他管理和服务功能。在物联网技术中,感知层为“万物互联与信息交互”奠定了基础。它可以分解为感知控制和通信扩展的两个子方向层,分别对应于安全信息识别和物理实体连接的功能。在安全电网中,通过安装安全采集设备,利用感知控制层获得电网的信息。通信扩展层使用光纤通信和无线传感技术来动态监视电网的生产信息和各种电气设备的生产。确保互连的数据安全可靠地传输到电网,从而减少了外部因素对电网的影响。
2.2电力企业的生产监测技术研究
        电力企业对电力网需要进行实时的监控,而电力网在日常中需要人员定期进行大量的巡视监测工作,并将其情况实时地汇报给上级有关部门,以便降低生产故障的发生。而在正常的巡视监测中,分为周期性监测和特殊性监测两大类:
(1)周期性监测
指在规定的时间内进行监测巡视,比如每天的日常人工简单巡检监测,每周的人工一般巡检监测,每个月的例行全方位精细巡检监测。而且每次监测至少需要两个人。在特殊时期安全运检对电力网设备进行实时精细监控,并组织集中化处理电力系统的故障问题,作出响应,总结经验,为之后的电力运检行动做出贡献。在巡检监测过程中,一旦有重大的缺陷或者隐患,应当自动将此区域纳入精细化管理范围,直至隐患消除,利用大数据重新进行监测,重新安全化定义巡检频率。
(2)特殊性监测
        指在特殊情况下的巡检监测,比如高温天气的巡检监测、暴风雨后的巡检监测、重大节假日的监测等。针对以上的监测,电力企业结合物联网技术需要满足基本的巡视监测,采用感知层的技术,将巡视监测中的设备一一相连,实时监测设备的信息状态,对设备进行提前预警,集中处理故障,总结规律,及时消除隐患。建立如下的安全电网生产监测的操作原则:每周组织相关的专业人员对电力企业反馈的数据进行大数据分析,根据分析结果对巡检监测的频率进行调整。


需求分析:
(1)建立安全电力企业的设备监测体系
        对电力网的电力设备的各类信息数据(电压等级、生产年限、重要等级、负荷情况、健康状况等)通过物联网感知层集中收集,进行综合大数据监测处理,将各个单位的管辖范围的电力设备进行独立监测,建立各自的监测标准,并将监测标准集中起来,进行分析与归类,长期得到一个可靠、合理、有效的监测依据。针对不同的设备,建立不同监测方式,区分新老设备,合理化管理,充分利用资源,使生产预警方式更具针对性和有效性。
(2)细分生产预警方式
        电力设备分布广且地形复杂,针对这一问题,应当细分生产预警方式,一般生产预警与精细生产预警。一般生产预警是电力系统对设备的基本状态进行监视,设备反馈数据正常即可;精细生产预警则是针对特殊情况,对设备进行深入分析,获取设备的全面信息,发现其内在隐患,集中管理,及时消除隐患,提升生产预警的有效性。
(3)优化生产预警内容
        电力企业对生产预警的结果进行分析与整理,对结果进行优化,对一些特殊的设备进行精细化管理,合理利用资源,对设备进行定时、定点、定量地管理。
3总体设计
3.1电力系统设备监测
(1)获取基础数据
        借助物联网技术获取电力网中的各类设备信息,针对各类设备
的特点进行分类整理,获取其设备的基础数据。
(2)录入监测要素
        电力企业的安全化生产离不了自动监测系统,需要借助大数据技术对设备的基础数据进行监测数据筛选,并对电力网中的一些比较重要的因素作为监测要素。
(3)生成监测结果
        本模块将依据录入的监测要素进行分析整理,按照电力网的要求准侧对其进行监测,并对其结果进行区别整理为一般生产预警范围和精细生产预警范围。对于监测的结果,应允许生产预警人员进行手动调整。并最终将监测结果录入系统中,以表格的形式展示出来。
(4)调整监测体系
        本模块主要是对监测体系的安全调整与安全优化,其中包括对设备监测要素的增删改查等基本功能,并在此基础上建立评分权重调整,对于监测的分数,系统可以通过大数据分析进行自我监测,也可以人工线下录入,保证监测标准的保障。
3.2电力系统生产预警管理
(1)工作记录
        电力系统将每次的生产预警工作录入到数据库中,并将生产预警的结果依次保存,以便于后面电力工作的继续,也可用于数据对比,在系统中汇总。
(2)系统生产预警管理
        电力系统可以安全地将生产预警的结果进行分析,并对其做出准确的判断,给出相应的应对措施。同时,可以对生产预警记录与结果进行增加、删除、修改与查看,并且可以实时同步手持app设备的数据。保证数据实时更新、共享。
(3)移动app记录
        移动端app主要用于生产预警人员在现场进行人工监测时,根据电力系统给出的指令或结果进行实时、实地地监测,让生产预警工作更具时效性、准确性。同时,系统可以将app的生产预警结果实时反馈,达到数据互通的效果。
4结语
        基于电力物联网的安全电力企业使用安全终端收集有关设备的生产状态,实时监视,全天候监控,在电力室实现“无值班,少值班”,安全电力企业让生产预警进入万物互联的新时代。
参考文献
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