摘要：传统的变电站设备运维管理方法主要以统一不可调、高频率的工作为主，其中包含大量无针对性的重复工作，使得该方法的效能极低。为此，提出基于激光扫面成像技术的变电站设备运维管理方法。使用激光扫描仪获得变电站设备点云数据，将其作为设备状态风险评价的依据，通过点云数据确定设备的状态，根据状态的变化，建立状态巡视机制，合理安排运维工作，并基于设备运维协同管理策略与其他部门合作，实现高水平的运维管理。实验结果表明：设计的基于激光扫描成像技术的变电站运维管理方法无用的重复工作得到了减少，效能得到了提高。
关键词：激光扫描；成像技术；变电站；设备运维管理；
中图分类号:TM73文献标识码:A
0引言
随着电网规模的不断扩大，变电站的运维工作越来越繁琐，对人力及物力的需求不断增加，变电站设备运维管理越来越困难[1]。所以需要一种应用创新技术的运维管理方法，将变电站设备的运维计划整理汇总，统筹平衡变电站中各个部门的工作安排，提高管理效率[2]。
近些年，国内变电站设备运维管理不断引进先进的设备和管理方法，逐渐提高了变电站的运维管理水平 [3]。但是，国内对于人力的使用并没有停止，反而增加了人力成本，并且使用的较为常见的管理方法主要以统一不可调的短周期进行高频率的运维巡视，消耗人力做过多无用的重复工作，效能极低[4]。因此，提出基于激光扫描成像技术的变电站设备运维管理方法，解决上述中存在的问题。
1变电站设备运维管理方法设计
1.1获取变电站设备点云数据
对于变电站设备点云数据的获取，主要使用Faro激光扫描仪采集变电站设备的外在数据并通过条码扫描获得设备其它参数数据，通过激光扫描仪得到设备具体的面积、体积和相邻距离等数据。激光扫描仪主要利用相位偏移原理，将激光发射后，通过被测物体表面的反射判断出被测物体与扫描仪之间的距离，再通过角度编码器来测量扫描仪的水平旋转和镜像旋转，计算出各点的三维坐标[5]。使用Faro激光扫描仪可将采集的数据保存到可移动硬盘上，便于后续的使用与处理。需要注意的是，数据采集完成后，需要将可移动硬盘上的数据上传到计算机中，通过点云处理软件将获得的点云数据进行拼接，最后提取出变电站单个设备的点云数据。
利用识别出的设备点云数据，建立变电站基本情况模型，为后续的变电站运维做准备。
1.2建立状态巡视机制
状态巡视机制的建立主要是为了更科学地管理变电站设备运维工作，利用激光扫描成像技术获得设备状态信息，根据状态的风险评级，制定科学的运维计划和运维策略。主要内容如下：
若变电站设备运行正常，扫描数据及声音等参数均处于正常水平，此时采取远程巡视，每天至少巡视一次，根据远程巡视的情况判断是否需要到现场检查。
如果变电站设备参数超过报警数值，但是设备仍然在正常运行，此时采用周期巡视，依据变电站风险等级确定巡视周期时间，巡视时间根据电压等级来确定。
当变电站设备参数不仅超过了报警数值，还超过了异常数值，此时就需要在停电的情况下进行巡视，对变电站异常设备进行必要的关键项目巡视检查。
若变电站设备参数已经远远超过异常数值，则必须立刻对设备停电检修，在检修完成后，采用重点巡视，并在此基础上，采用特殊巡视策略作为补偿项目，特殊巡视策略根据设备缺陷程度，灵活调整巡视人员和巡视计划。为了更好地管理变电站设备运维工作，在状态巡视基础上，与其它部门合作实现协同管理。
1.3确定设备运维协同管理策略
将检修部门的计划工作与运维部门的工作相结合，在变电站设备运维工作中实现两部门间的相互配合，提高共同的工作效率。根据运维情况主要分为停电计划的协同和非停电计划的协同。停电计划的协同：在设备运维过程中，停电工作需要考虑运行方式、设备状况等多方面因素，在协同管理的模式下，运维人员可对停电计划进行筛选，只保留与变电站相关的工作，根据停电计划调整巡视计划，最好将检修工作和停电巡视工作集中到一天，减少到站次数。对于非停电计划协同，采用周协同策略，各个部门之间统一确定后的变电站巡视计划，根据每一周的变电站巡视计划，调整倒闸操作时间，使现场检修工作与倒闸操作时间基本一致，形成周工作计划。在此基础上，实现资源分配协同，根据检修计划和运维计划，统一调度检修车辆和运维车辆，使相同工作地点和时间的检修人员与运维人员共用车辆，保证运维人员与检修人员同时到达现场。
在变电站设备运维总结阶段，检修人员需要对检修过程中发现的问题及时反馈，对检修结果进行评价，运维人员也要进行自我评价，根据评价结果适当调整运维计划和检修计划，实现高水平、高效率管理。
2对比实验
在变电站设备运维管理方法中应用激光扫描成像技术是为了减少传统管理方法的工作压力，提高工作效率。结合传统变电站设备运维管理方法效能低的问题，在实验研究以效能为衡量标准，设计对比实验。以某变电站为实验对象，使用第三方软件模拟出该变电站设备环境，以不同的变电站设备运维管理方法作为输入，统计在不同的管理方法，365天（1年）的变电站运维巡视情况。
实验中数据的输入需要运维人员的帮助，运维人员登录系统，并选择所属单位，根据实验目的进行任务描述，并在巡视记录管理界面上进行添加巡视记录操作，运维人员扫描变电站巡视项的条码，正常情况下降记录状态改为已巡视，如果出现错误，则进入设备列表，校正任务指导书检查各项的值。按照以上内容，统计不同管理方法的实验结果。结果如下所示。
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对比观察表中结果，从周期巡视数据来看，提出的基于激光扫描成像技术的运维管理方法占用运维工作的时间百分比减少，从重点巡视和特殊巡视的数据来看，基于激光扫描成像技术的运维管理方法的有效工作时间得到了提升。两者结合来看，设计的基于激光扫描成像技术的变电站设备运维管理方法减少了部分无用工作，在工作中突出了重点，效能更高。
3结束语
近些年电力系统的发展使得新建变电站已经全部实现自动化，大量智能化的变电站投入运行，对变电站设备的可靠性和安全性不断提高。本文以变电站设备运维管理方法为研究对象，将激光扫描成像技术应用在其中，解决传统运维管理方法中存在的问题。但是研究过程中只重点讨论了变电站状态巡视，对于变电站的继电保护等情况未作深入研究，希望在后续研究中得到补充。
参考文献
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[3] 曾治安,姚树友,郑晓玲,等.基于移动互联网技术的继电保护设备智能运维管理模式探讨[J].电力系统保护与控制,2019,47(16):80-86.
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[5] 王刘旺,周自强,林龙,等.人工智能在变电站运维管理中的应用综述[J].高电压技术,2020,46(01):1-13.