王振宇
浙江交工宏途交通建设有限公司 浙江杭州 310051
摘要：“大数据，云计算，物联网，移动互联网，智能”现代信息通信新技术为管理技术的创新和发展以及管理模式的转变带来了难得的历史机遇。公司迫切需要走智能化的方向，推动设备状态感知技术与传统运检工作的整合，加快智能运检体系建设。
关键词：智能感知；隧道机电系统；应用
前言
隧道机电系统中设备状态智能感知系统基于设备状态检测装置。通过结合现有技术条件，集成高清视频监控、智能检测机器人、在线监控、移动监控等技术，创建对设备进行远程状态智能感知的管理模式。
1智能感知的优势
1.1科学提升巡检效率，节约运行成本
近年来，隧道机电系统中设备的数量迅速增加，提高检查效率变得尤为重要。对于具有远程检测条件的隧道，操作和维护人员可以使用在线监控、视频监控、调度信息系统和智能检测机器人等系统进行远程综合检查。同时，科学调整检查周期，可以大大减少现场检查的工作量，减轻现场检查的压力，同时还可以实时监控重要的状态量，如主油位和油温。
1.2设备实时感知和状态检修
隧道机电系统中的设备将从定期检修改为状态检修，同时，在集控站或调度中心综合分析隧道一、二级设备的数据监测结果。集控站或调度中心的操作人员可以使用实时监控和诊断技术提供的状态信息，设备运行状态和趋势分析结果，判断设备异常，预测设备故障，安排检查和维护时间，并在故障发生前进行维护，降低设备停电维护的概率和时间。还能够降低运营成本，进一步降低隧道机电系统的全寿命周期成本。
1.3实现对设备多维度的状态感知
根据不同模块的优缺点，将隧道机电系统中可见光与红外测温、定期检测与在线监测、定点监测与移动监测、实时数据与趋势分析等多方面两两结合、相互验证后，实现对设备多维度的状态感知，实现设备的自动化管理。
2总体框架
轮式机器人与挂轨式机器人通过可见光红外双视摄像头采集隧道现场表计示数、设备温度等数据，结合隧道机电系统固定摄像头监控终端采集的人脸、异物入侵等数据信息，通过无线通信网将数据传输到站端层的一体化通信网络架构的交换机；以智能机器人及固定式高清摄像头的联合巡检为基础，隧道机电现场部署声纹采集装置、变压器油色谱分析装置、铁芯接地电流检测装置、局部放电检测装置等多种传感检测装置，对隧道电气设备的潜在故障进行监测和识别，可以实现隧道的多节点、全方位监控，采集的数据同样传输到站端层交换机；站端交换机获取并处理机器人终端、视频监控终端以及其他传感终端采集到的数据，处理结果传输到边缘终端代理系统。边缘终端代理系统将处理结果传输给地市级的隧道信息综合处理系统,供系统用户查阅审核。移动APP通过无线虚拟专网连入边缘终端代理系统，实现传感器数据接入、异常实时预警、智能感知预测等功能，确保了隧道内各类设备的安全性。
3关键技术研究
3.1隧道机电设备常态化感知
在隧道机电设备正常的情况下，根据巡视周期，综合利用高清视频监控系统、智能巡检机器人、SF6气体压力实时监测系统对隧道机电设备常态化感知。正常条件下，利用高清视频监控系统的高视角、无死角特性可以提前发现常规巡检难以覆盖的隐蔽性缺陷，而且高清视频监控系统与隧道内事件联动，当隧道内发生诸如断路器跳闸、倒排、一次设备检修操作或继电保护装置动作等事件，摄像头会自动调节到预置位进行信息感知;借助智能巡检机器人携带可见光、红外等检测设备对室外隧道机电内设备进行全时段自主巡检，可以定期对隧道内表计读取示数以及对设备进行红外测温;通过SF6气体压力实时监测系统可以很好地实时监测隧道机电现场设备SF6气体压力，并在现场数值达到设定的报警值时给出报警，避免了因发现不及时造成设备损坏或者扩大停电范围等后果，能够很好地配合隧道机电无人化后对现场设备SF6气体压力监控的要求。
3.2设备状态感知信息后台大数据分析
利用通信技术将多个传感模块获取的信息传递给后台云，收集数据的实时传输和自动分析，实现人机信息的自动交互、设备状态的实时掌握、异常状态的预警、评估和辅助诊断等，全面提升设备状态管控力。通过对生产数据(历史可追溯性)和设备状态监测大数据(实时采集)的综合统计分析来进行状态趋势预测。基于检查和检查的大数据建立最先进的综合状态信息模型，实现基于数据驱动的基于法律的发现。并自动捕获，全面分析，自动警告，以及多源海量数据的智能诊断。
3.3智能综合监测
对变压器油色谱、局部放电、铁芯接地电流等关键指标进行智能综合监控。对传统监测方法进行了基本性能改进和智能化改造。实现了三项指标的集中监测和统一处理，提高了变压器状态的智能评估和安全预警水平。
1)在终端层建立分布式传感网，部署各种新式智能监测终端，主要包括变压器铁芯接地电流监测终端、变压器油色谱在线监测终端以及变压器局部放电监测终端。
2)建立了一个互联的有线通信网络和一种新的数据交互模式。智能监控终端采集相应一次设备的原始监测数据，通过统一通信规约，实现站端层、地市级采集数据实时互联，实现关键指标集中采集。
3)建立大数据分析工具模块，实现设备状态多维数据汇聚治理，基于多源信息融合分析技术的变压器状态智能评估与安全预警。
结束语
通过几年的努力，我们重点建设了隧道机电系统遥感管理支持、技术创新和工程实践三个方面，取得了阶段性成果，但距离大范围推广和深度应用还需要时间，其中的重点在于形成完整的设备状态智能传感系统，提高隧道机电系统的智能化水平。
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