CN113741596A - 一种铁路供配电的运维方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路供配电的运维方法及***，该方法通过接收从设备处采集到的设备数据；接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像；根据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性；当所述设备数据的真实性为真时，根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理，实现对设备数据的分析，并联动控制相关联的控制设备，最大限度的保证运维人员安全，并提高运维效率。

Description

一种铁路供配电的运维方法及***

技术领域

本发明涉及铁路供配电的技术领域，尤其涉及一种铁路供配电的运维方法及***。

背景技术

在目前日常的铁路运维当中，运维人员需要实时的关注数据采集与监视控制***(Supervisory Control And Data Acquisition System，SCADASystem)的数据以及日常监控，当SCADA***出现报警数据时，运维人员需要进行现场或者通过切换日常监控的摄像头进行逐个定位异常位置。这样，人工运维效率低且存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提出一种铁路供配电的运维方法及***，实现对设备数据的分析，并联动控制相关联的控制设备，最大限度的保证运维人员安全，并提高运维效率。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种铁路供配电的运维方法，包括：

接收从设备处采集到的设备数据；

接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像；

根据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性；

当所述设备数据的真实性为真时，根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理。

进一步地，所述接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像，包括：

当所述设备数据发生变化时，确定与所述设备相关联的巡检设备；

向所述巡检设备发送巡检指令，使得所述巡检设备进入巡检模式，并返回针对所述设备的图像；

接收所述图像。

进一步地，所述接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像，包括：

确定巡检设备的巡检计划；

控制所述巡检设备按照所述巡检计划，对所述巡检设备相关联的设备进行巡检，并返回针对所述设备的图像；

接收所述图像。

进一步地，所述根据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性，包括：

确定所述图像来自的设备的类型；

按照所述类型对应的图像处理方式，从所述图像中提取出校验数据；

当所述设备数据与所述校验数据相符合时，确定所述设备数据的真实性为真。

进一步地，所述设备为断路器；所述设备数据包括断路器的遥信数据；

从所述断路器的图像中识别出所述断路器的开关的合分状态，作为校验数据；

当所述遥信数据与所述校验数据显示的开关的合分状态一致，确定所述遥信数据的真实性为真。

进一步地，所述设备数据包括所述设备所处环境的环境数据，所述根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理，包括:

将采集来的环境数据与预设的告警值进行比对；

当环境数据达到所述告警值时，控制与环境数据调节相关的控制设备进行处理。

进一步地，所述环境数据包括：电力变配电所的温度、湿度；

当所述温度或湿度超过预置的告警值时，控制空调设备启动对应的制冷或除湿功能。

进一步地，所述环境数据包括：电力变配电所的SF6浓度；

当SF6浓度超过预置的浓度时，控制风机设备开启。

进一步地，该方法在所述接收从设备处采集到的设备数据之后，还包括：

生成包括所述设备的全景地图；

将所述设备数据，在所述全景地图中所述设备的位置处进行显示。

为实现上述目的，本申请第二方面提供了一种铁路供配电的运维***，包括：服务器、电力设备、巡检设备、控制设备；

所述服务器，用于接收从所述电力设备处采集到的设备数据和巡检设备采集到的、针对所述电力设备的图像；

所述服务器，还用于根据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性；当所述设备数据的真实性为真时，根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理。

由上可见，本申请提供的技术方案，通过从设备处采集设备数据，并进一步地，统一对设备数据进行如复检的数据分析，从而实现在维持现有各设备相对独立运行的前提下，实现各设备之间的通信，进一步地实现联动控制，提高运维效率。

进一步地，使用巡检结合图像分析的方式对设备进行复检，可以保证运维人员可以不用再铁路供配电的故障现场进行故障排查，可以保证运维人员的安全。

附图说明

图1为本发明实施1中一种铁路供配电的运维方法的步骤示意图；

图2是本发明实施2中一种铁路供配电的运维***的结构示意图；

图3是本发明实施2中一种铁路供配电的运维***中服务器的各子***结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本申请提供一种铁路供配电的运维方法，该运维方法可以由铁路供配电的运维装置来执行，该铁路供配电的运维装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在可进行在铁路供配电的运维设备中。可选的，该设备包括但不限定于电脑、服务器等终端。本实施例中，以该设备为服务器为例进行详细说明。

图1为本发明实施方式中一种铁路供配电的运维方法的步骤示意图。参照图1，该方法可以包括如下的步骤：

S110、接收从设备处采集到的设备数据。

其中，设备可以是铁路中的供配电设备，如断路器、变压器、气体绝缘变电站(GasInsulated Substation,GIS)、开关柜、不断电***(Uninterruptible Power System，UPS)等。

具体的，本实施例中，可以对各设备进行在线的检测，如：

(1)UPS的在线监测：对蓄电池的充放电过程进行全过程的监控；

(2)开关柜的在线监测：对供电***移开式开关设备的手车角头、固定式开关设备隔离开关触头、母线、电缆连接处以及电抗器绕组、干式变压器高压绕组等由于插接不良、接头松动、母线蠕动、表面氧化、电化腐蚀、超负荷、环温过高、通风不良等引起过热进行检测和智能保护。

(3)气体绝缘变电站(Gas Insulated Substation,GIS)中局部放电的在线监测：可以采集局部放电的谱图，并利用各种谱图分析，进行故障诊断，包括变压器局部放电模式识别，分析和预测局部放电缺陷的严重程度和发展趋势，对显著异常进行实时报警，为绝缘状态诊断提供基础判据。

(4)变压器油色谱的在线监测：实现对油中H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等七种全组分气体以及微水的检测。

其中，微水指标是体积比率：ppmv(V为下标表示以体积为参数)每一百万份的气体单位体积中所含水分所占体积数，因其所含水分少之又少所以称之为微水。微水在工业中对环境干燥程度要求严格的地方应用较多。

进一步地，设备数据可以包括设备的运行数据，如断路器的遥信数据；还可以包括设备所在环境的环境数据，如温度和湿度等；还可以包括设备的报警数据，如原有SCADA***的报警数据。

其中，断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。

断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。

进一步地，断路器的运行数据可以是遥信数据。

其中，遥信是指远动通信数据的开入量即远方状态信号，它是将被监视厂站的设备状态信号远距离传给调度，如开关位置信号、保护信号等。例如断路器或隔离开关的分/合状态，保护信号的动作/复归，AGC/AVC功能的投入/退出等，通常用1个或2个二进制位表示

同样的，变压器等其他供配电设备的运行数据也可以是遥信数据。该遥信数据可以是开关的位置信号、变压器内部故障综合信号、保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号等。

本实施例中，可以通过资产管理实现与第三方***(如SCADA***)中设备的数据来源的对应关系，同时通过物联网技术与具体设备进行联动，实现供配电设备的全生命周期管理。

在一具体的实施例中，可以采用REST接口、协议规约或SDK等方式与第三方***进行通讯，将数据采集到监控平台。该监控平台可以是运行在服务器中的功能模块。

进一步地，本实施例中，还可以将采集到的设备数据存储到对应位置，例如，实时采集遥测数据保存到日志文件，报警遥测和遥信数据保存到结构化数据库，报警或巡检任务采集到的图像保存到文件服务器，从而实现对多个设备的设备数据的分别采集，统一管理及分析，保证在维持现有各设备相对独立运行的前提下，实现各设备之间的通信，进一步地实现联动控制，提高运维效率。

S120、接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像。

一般的，在目前日常的铁路运维当中，运维人员需要实时的关注SCADA***中各设备的设备数据以及日常监控，当SCADA***的设备数据中存在报警数据时，运维人员需要进行现场或者通过切换日常监控的摄像头进行逐个定位异常位置。

本实施例中，可以采用巡检设备进入巡检模式的方式，对设备进行图像的拍摄，而无需运维人员进行现场或者通过切换日常监控的摄像头进行逐个定位异常位置，可以保证运维人员的安全，并提高运维的效率。

本实施例中，巡检设备可以有两种工作方式：触发方式以及计划方式。

1、触发方式

本实施例中，当所述设备数据发生变化时，确定与所述设备相关联的巡检设备；向所述巡检设备发送巡检指令，使得所述巡检设备进入巡检模式，并返回针对所述设备的图像；接收所述图像。

设备数据为遥信数据为例进行说明，当某个设备的遥信数据发生变化时，如某个设备上的开关状态发生变化时，可以确定与该设备相关联的巡检设备，并向该巡检设备发送巡检指令，使得该选件设备进入巡检模式，开始执行对设备数据进行复检的任务。具体的，可以是巡检设备对相关联的设备进行拍照，获取针对该设备的图像，并将该图像上传至服务器中的监控平台。

2、计划方式

本实施例中，可以通过联动控制巡检设备，进行辅助智能巡检代替人工现场日常巡检。

在一实施例中，可以确定巡检设备的巡检计划；控制所述巡检设备按照所述巡检计划，对所述巡检设备相关联的设备进行巡检，并返回针对所述设备的图像；接收所述图像。

具体的，可以执行如下的步骤：

(1)设定巡检计划，如时间计划，可以包括开始时间、持续时间、重复次数和结束时间等计划。

(2)绑定巡检对象、监控设备、关联监控点和设备数据；其中，巡检对象为与巡检设备关联的设备；监控设备，即巡检设备，如监控摄像头，或者设置在设备周围的监控摄像头；监控点可以是某一区域，该监控点包括在这一区域的设备。进一步的，可以将设备数据发送给至巡检设备，以使得该巡检设备可以确定所要拍摄的设备的类型、定位以及具体拍摄的设备的部位。

(3)根据巡检计划，定时或手动生成巡检任务；

(4)自动或手动执行巡检任务，监控设备根据预设的巡检对象进行遍历，形成任务列表；

(5)巡检设备移动至监控点，启动拍照功能，对关联的设备进行拍照，获得针对设备的图像；

(6)将图像上传至服务器；

(7)对该图像进行图像分析，以对设备数据的真实性进行复核，进一步的，确定设备是否运行正常；

(8)生成智能巡检报告，提交至人工复核。

S130、据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性。

本实施例中，可以确定所述图像来自的设备的类型；按照所述类型对应的图像处理方式，从所述图像中提取出校验数据；当所述设备数据与所述校验数据相符合时，确定所述设备数据的真实性为真。

本实施例中，图像处理方式，可以包括光学字符识别(Optical CharacterRecognition，OCR)、图像比对、图像分类等。

在一实施例中，如设备为断路器，设备数据包括断路器的遥信数据，则可以通过对采集到的断路器图像进行图像预处理、文字检测、文本识别，最终识别出断路器的开关的合分状态，作为校验数据，并与遥信数据进行比较，当遥信数据与校验数据显示的开关的合分状态一致时，说明设备数据与所述校验数据相符合，确定遥信数据的真实性为真。

在又一实施例中，设备数据包括设备所处环境的环境数据，如温度和湿度，则可以通过采集到的温度计或者湿度计的图片进行图像预处理、文字检测、文本识别，最终识别出温度计或者湿度计中的数字，从而识别出温度和湿度，作为校验数据。之后，将该环境数据与校验数据进行比较，如果二者体现的温度或者湿度一致时，则说明设备数据与校验数据相符合，设备数据的真实性为真。

S140、当所述设备数据的真实性为真时，根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理。

本实施例中，控制设备可以是如空调、风机等环境控制设备。

进一步的，设备数据可以包括设备所处环境的环境数据，进一步地，可以将采集来的环境数据与预设的告警值进行比对；当环境数据达到所述告警值时，控制与环境数据调节相关的控制设备进行处理。

在一实施例中，环境数据可以包括：电力变配电所的温度、湿度。当所述温度或湿度超过预置的告警值时，控制空调设备启动对应的制冷或除湿功能。

在又一实施例中，环境数据包括：电力变配电所的SF6浓度。当SF6浓度超过预置的浓度时，控制风机设备开启。

其中，SF6为六氟化硫(sulfur hexafluoride)，是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体。SF6是强电负性气体，它的分子极易吸附自由电子而形成质量大的负离子，削弱气体中碰撞电离过程，因此其电气绝缘强度很高，在均匀电场中约为空气绝缘强度的2.5倍。因此在交流电弧电流过零时，SF6对弧道的冷却作用比空气强得多，其灭弧能力约为空气的100倍。由于SF6气体具有优良的灭弧性能和绝缘性能以及良好的化学稳定性，它从20世纪50年代末开始被用作高压断路器的灭弧介质。在超高压和特高压断路器中，SF6作为灭弧介质，已取代油，并已大量取代了压缩空气。但是，六氟化硫是一种窒息剂，在高浓度下会呼吸困难、喘息、皮肤和黏膜变蓝、全身痉挛。因此，当SF6浓度超过预置的浓度时，控制风机设备开启，以降低SF6浓度。

本实施例，通过从设备处采集设备数据，并进一步地，统一对设备数据进行如复检的数据分析，从而实现在维持现有各设备相对独立运行的前提下，实现各设备之间的通信，进一步地实现联动控制，提高运维效率。

进一步地，使用巡检结合图像分析的方式对设备进行复检，可以保证运维人员可以不用在铁路供配电的故障现场进行故障排查，可以保证运维人员的安全。

在上述技术方案的基础上，在接收从设备处采集到的设备数据之后，还可以生成包括所述设备的全景地图；将所述设备数据，在所述全景地图中所述设备的位置处进行显示。

具体的，可以执行如下的步骤：

(1)拍摄关于铁路供配电***中各设备的全景图片；

(2)依据该全景图片制作全景地图；

(3)在全景地图中配置各设备的位置。

(4)接收来自设备的设备数据；

(5)判断设备数据的真实性，或者判断设备数据是报警数据或者正常数据；

(6)以不同的图标在全景地图中展示不同的设备数据，更加清楚准确的了解报警定位和实时数据。

实施例2

图2是本发明实施2中一种铁路供配电的运维***的结构示意图；

图3是本发明实施2中一种铁路供配电的运维***中服务器的各子***结构示意图。

本实施例中，参照图2，铁路供配电的运维***可以包括服务器、电力设备、巡检设备、控制设备。

本实施例中，铁路供配电的运维***的括服务器可以执行上述实施例中提供的任一种铁路供配电的运维方法，如：

服务器，用于接收从电力设备处采集到的设备数据和巡检设备采集到的、针对电力设备的图像；

服务器，还用于根据图像对设备数据进行复检，确定设备数据的真实性；当设备数据的真实性为真时，根据设备数据，控制相关联的控制设备进行处理。

进一步的，参照图3，在铁路供配电的运维***的服务器中，可以依据功能对各部分进行划分，可以包括：监控平台、信息采集、视频监控、智能巡检、联动控制、智能分析等子***。

示例性的，信息采集子***，可以用于接收从电力设备处采集到的设备数据；

监控平台、视频监控、智能巡检子***，可以用于接收巡检设备采集到的、针对电力设备的图像；具体的，监控平台用于图像的接收，可以包括视频监控和智能巡检两种方式。

智能分析子***，可以用于根据图像对设备数据进行复检，确定设备数据的真实性；

联动控制子***，可以用于当设备数据的真实性为真时，根据设备数据，控制相关联的控制设备进行处理。

本实施例中，通过完成对各子***的整合，集中实现监控数据处理、***联动、实时巡视、巡视信息上送等功能，并完成与其他***的通信。在维持现有各子***相对独立运行的前提下，与各子***进行通信，进一步的，可以通过各子***实现对变电站现场视频、安防、环境、火灾报警、变压器铁芯接地电流、GIS局放、变压器油色谱、SF6、微水、避雷器监测等各种重要信息的采集、处理、巡视、报警等功能。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种铁路供配电的运维方法，其特征在于，包括：

接收从设备处采集到的设备数据；

接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像；

根据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性；

当所述设备数据的真实性为真时，根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像，包括：

当所述设备数据发生变化时，确定与所述设备相关联的巡检设备；

向所述巡检设备发送巡检指令，使得所述巡检设备进入巡检模式，并返回针对所述设备的图像；

接收所述图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收巡检设备采集到的、针对所述设备的图像，包括：

确定巡检设备的巡检计划；

控制所述巡检设备按照所述巡检计划，对所述巡检设备相关联的设备进行巡检，并返回针对所述设备的图像；

接收所述图像。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性，包括：

确定所述图像来自的设备的类型；

按照所述类型对应的图像处理方式，从所述图像中提取出校验数据；

当所述设备数据与所述校验数据相符合时，确定所述设备数据的真实性为真。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述设备为断路器；所述设备数据包括断路器的遥信数据；

从所述断路器的图像中识别出所述断路器的开关的合分状态，作为校验数据；

当所述遥信数据与所述校验数据显示的开关的合分状态一致时，确定所述遥信数据的真实性为真。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备数据包括所述设备所处环境的环境数据，所述根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理，包括:

将采集来的环境数据与预设的告警值进行比对；

当环境数据达到所述告警值时，控制与环境数据调节相关的控制设备进行处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环境数据包括：电力变配电所的温度、湿度；

当所述温度或湿度超过预置的告警值时，控制空调设备启动对应的制冷或除湿功能。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环境数据包括：电力变配电所的SF6浓度；

当SF6浓度超过预置的浓度时，控制风机设备开启。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收从设备处采集到的设备数据之后，还包括：

生成包括所述设备的全景地图；

将所述设备数据，在所述全景地图中所述设备的位置处进行显示。

10.一种铁路供配电的运维***，其特征在于，包括：服务器、电力设备、巡检设备、控制设备；

所述服务器，用于接收从所述电力设备处采集到的设备数据和所述巡检设备采集到的、针对所述电力设备的图像；

所述服务器，还用于根据所述图像对所述设备数据进行复检，确定所述设备数据的真实性；当所述设备数据的真实性为真时，根据所述设备数据，控制相关联的控制设备进行处理。

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