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摘要：本文通过利用移动互联网信息技术，设计新型的设备巡检系统。将近来使用便捷、成本低廉的二维码识别技术应用到设备巡视中。巡视人员使用便携式移动终端读取二维码，对人员、电站、设备进行分类快速识别，之后完成巡检设备的数据记录、汇总并最终自动生成的电子化报表，便于长期跟踪和故障分析。这样可实现电力设备巡视工作的实时化、规范化、科学化、计算机网络管理化，并可进一步推广到其它领域的巡视系统。
关键词：智能巡检系统;二维码标签;网络管理;智能化中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-07-016
1系统总体架构
整个智能巡检管理系统以现场巡检为驱动，以设备隐患为管理核心，以维护保养管理为目标，构建精益现场管理信息化业务平台，各个核心功能模块相对独立，如设备信息管理、设备巡检、设备保养管理、隐患管理、隐患提醒等，可按照实际业务流程进行调整。
2智能巡检系统的构成
巡检人员通过APP扫码，根据既定模板快速完成巡检记录，一键实现记录提交，使记录更簡捷。巡检记录核心模块具备图片上传、语音上传、地图定位以及照片水印等功能。设备智能巡检系统使现场的巡视与后台的管理紧密连接，实现了消缺与人员考勤的电子化、自动化等功能。智能巡检系统由前端巡检系统和后台管理系统两个部分组成。
2.1前端巡检系统
前端巡检系统包括智能手机、读写器、二维码标签等设备，通过读写器的扫描实现智能手机与现场电子标签的信息交换。
智能手机：便携式移动个人信息、装置，实现运行后台管理系统上传任务下载任务数减交换后后台计算机机
设备巡视现场数据的电子化处理，同时也将设备信息、查询工作带人了作业现场，提供双向的信息交换。
二维码标签：指对所有涉及的二维码进行分类，保证一类数据使用一种编号前缀。和巡视用户、电站类型、不同的设备类型对应起来，当终端扫描二维码编号时，读取具体的编号值后能够根据编号前缀进行区别，进行相应的操作。
2.2后台管理系统
电脑端通過安装巡视系统软件来实现后台管理，主要由以下几个模块组成。
设备管理：建立设备管理台帐，进行增、删、改设备记录，以及设置设备检查项目，管理设备附件，增加设备评级、变更、预试等。
图片上传：微信端维护记录内添加图片，使记录描述更加详尽。
录音上传：巡检人员可在现场对发现的问题隐患，采用语音形式在维护记录中添加录音，记录设备异响或者语音描述。
地图定位功能：在原先的维护记录中添加地图定位功能，可以监控巡检人员是否到现场维护。
图片水印功能：在上传图片时允许添加水印，水印包含二维码、文字以及图片上传方式，其中二维码可长按识别，内容为当次扫描记录内容;文字包含巡检产品名称、图片上传时间、记录人;图片上传方式分为拍照上传和相册上传。
智能巡检系统在变电设备巡视中的应用巡检管理：根据变电站内设备巡视的需要，对设备巡视进行分类。
缺陷管理：实现对设备缺陷的登记、消缺和统计等功能，同时提供设备缺陷的查询方式等。运行管理：主要对运行日志、记录簿、设备变更、设备评级、设备预示结果等进行管理。权限管理：主要管理组织机构、用户、以及管理角色等，并且设置用户访问各页面和功能的权限。
3巡检机器人系统的主要设计特点
3.1人脸识别
变电站区域是不允许随意出入的，属于特殊环境。合法的人脸数据都在后台专家数据库中存储备案，现场对采集的视频数据与数据库数据进行对比，如果数据匹配失败，则自动判定为异常情况，并及时报警。外部人员进入变电站指定的区域工作时，机器人会自动识别人员信息，防止非备案人员、不合格人员或人员随意更换所造成的施工风险。对于站内异常的人员通过人脸识别进行判断，同时也可以跟踪其行为，从而避免非法人员进入变电站造成风险威胁。
3.2危险区域识别
变电站通常根据危险系数，将一些区域划分为危险区域和禁区。为避免发生安全事故，人员和其他异物不得随意进出。在变电站进行作业、试验和施工时，指定作业区域外的作业人员的行为可以被机器人监控，并做出判断，依据情况发出相应的安全警报，确保作业人员的人身安全。为防止第三方非法误入，要实时监控和识别禁区，并对异常入侵进行识别、实施巡逻和定位等，机器人一旦发现有人闯出或闯入特定的识别区域，就会通过报警来警示人员，避免危险发生。
3.3操作核对
近些年，由于变电站的操作存在不当或是缺陷的现象，很容易造成各类事故。传统的操作通常是由2人完成，1人负责操作，1人负责监控。很多变电站的工作都是在深夜进行的，员工的操作很容易疏忽大意，因此常有事故发生。采用机器人操作监控可以提高操作的可靠性和安全性。比较典型的是在操作台上增加了“机器人确认”的步骤，相关的还包括开关分合状态检查、操作后设备状态检查、人员确认到位等。
3.4应急处理
当将监控后台的指令下达到巡逻机器人或是巡逻机器人发现紧急情况后，在指定的应急区域内通过热成像和高清视频，将现场的情况第一时间反馈给运行维护人员，通知他们来核查现场的异常情况。当现场有烟雾时，检测机器人可以通过红外热像仪来对烟雾位置进行确定，并锁定故障范围，检查其他相邻设备的情况，实时记录视频并反馈现场情况。在锁定事故现场后，通过专网将故障定位、事故信息等信息从本地综合管理平台发送到上级管理平台，并利用巡逻机器人进行信息交互和远程的音视频传输，及时地将现场信息反馈至运输中心站。
4变电站智能机器人巡检系统功能设计
4.1基站控制系统层
在机器人的操作中，机器人的动作可以通过遥控来控制，也可以设定巡检任务实现机器人的自动巡检，如果需要实时的图像数据以及监控功能，在机器人上安装红外热像仪和可见光摄像机即可。机器人的内部状态信息可以通过后台的显示器看到，这样可以有效监控机器人的位置并控制其运行状态。在机器人的操作中，电子地图、任务管理、工作系统等数据都存储在数据库中，以备将来使用。
4.2移动站控制系统层
移动站控制系统层主要包括检测采集系统、电源系统、运动控制系统、导航定位系统、主控计算机系统等，采用Windows CE嵌入式系统实现机器人的全方位、多功能操作。定位系统由导航传感器和定位传感器组成，能够实时监控和控制机器人的位置。运动系统包括电池和电源管理，可以控制机器人的驱动机构、驱动电机、运动控制器等部件，满足机器人运行的动力需求。检测采集系统的数据传输和采集是通过摄像机和红外热像仪进行的[2]。
在完成丰富智能变电站的数据采集和巡视路径的优化之后，下一步关键的工作就是对采集到的数据进行分析。对于采集到压力，图像以及红外测温等各类设备的特征数据的历史记录和实时记录通过在Pentaho BI平台上建立的预测数据模型进行智能分析，研究和判断这些数据的发展趋势，进而实现对电气设备的智能预警。
5结语
本文通过对变电站的智能巡检技术和运维策略等核心技术的研究，提出了智能变电站远程智能巡检的解决方案，研究了数据收集、运维策略优化、数据智能预警、顺控操作和故障告警时远方验证等技术的实现和应用方法，构建了便捷实用的变电站运维生产系统。
本文提出智能变电站远程智能巡检系统的成功应用将彻底解决常规变电站运维对人力资源高度依赖的问题，实现对仪表等设备的智能分析，对变电站生产的安全管控，提高了变电站运维工作的效率和质量，提高了变电站安全生产的管理水平，将引领变电站运维管理走进智能化的时代。
（大唐国际潮州发电有限责任公司）
关键词：智能巡检系统;二维码标签;网络管理;智能化中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-07-016
1系统总体架构
整个智能巡检管理系统以现场巡检为驱动，以设备隐患为管理核心，以维护保养管理为目标，构建精益现场管理信息化业务平台，各个核心功能模块相对独立，如设备信息管理、设备巡检、设备保养管理、隐患管理、隐患提醒等，可按照实际业务流程进行调整。
2智能巡检系统的构成
巡检人员通过APP扫码，根据既定模板快速完成巡检记录，一键实现记录提交，使记录更簡捷。巡检记录核心模块具备图片上传、语音上传、地图定位以及照片水印等功能。设备智能巡检系统使现场的巡视与后台的管理紧密连接，实现了消缺与人员考勤的电子化、自动化等功能。智能巡检系统由前端巡检系统和后台管理系统两个部分组成。
2.1前端巡检系统
前端巡检系统包括智能手机、读写器、二维码标签等设备，通过读写器的扫描实现智能手机与现场电子标签的信息交换。
智能手机：便携式移动个人信息、装置，实现运行后台管理系统上传任务下载任务数减交换后后台计算机机
设备巡视现场数据的电子化处理，同时也将设备信息、查询工作带人了作业现场，提供双向的信息交换。
二维码标签：指对所有涉及的二维码进行分类，保证一类数据使用一种编号前缀。和巡视用户、电站类型、不同的设备类型对应起来，当终端扫描二维码编号时，读取具体的编号值后能够根据编号前缀进行区别，进行相应的操作。
2.2后台管理系统
电脑端通過安装巡视系统软件来实现后台管理，主要由以下几个模块组成。
设备管理：建立设备管理台帐，进行增、删、改设备记录，以及设置设备检查项目，管理设备附件，增加设备评级、变更、预试等。
图片上传：微信端维护记录内添加图片，使记录描述更加详尽。
录音上传：巡检人员可在现场对发现的问题隐患，采用语音形式在维护记录中添加录音，记录设备异响或者语音描述。
地图定位功能：在原先的维护记录中添加地图定位功能，可以监控巡检人员是否到现场维护。
图片水印功能：在上传图片时允许添加水印，水印包含二维码、文字以及图片上传方式，其中二维码可长按识别，内容为当次扫描记录内容;文字包含巡检产品名称、图片上传时间、记录人;图片上传方式分为拍照上传和相册上传。
智能巡检系统在变电设备巡视中的应用巡检管理：根据变电站内设备巡视的需要，对设备巡视进行分类。
缺陷管理：实现对设备缺陷的登记、消缺和统计等功能，同时提供设备缺陷的查询方式等。运行管理：主要对运行日志、记录簿、设备变更、设备评级、设备预示结果等进行管理。权限管理：主要管理组织机构、用户、以及管理角色等，并且设置用户访问各页面和功能的权限。
3巡检机器人系统的主要设计特点
3.1人脸识别
变电站区域是不允许随意出入的，属于特殊环境。合法的人脸数据都在后台专家数据库中存储备案，现场对采集的视频数据与数据库数据进行对比，如果数据匹配失败，则自动判定为异常情况，并及时报警。外部人员进入变电站指定的区域工作时，机器人会自动识别人员信息，防止非备案人员、不合格人员或人员随意更换所造成的施工风险。对于站内异常的人员通过人脸识别进行判断，同时也可以跟踪其行为，从而避免非法人员进入变电站造成风险威胁。
3.2危险区域识别
变电站通常根据危险系数，将一些区域划分为危险区域和禁区。为避免发生安全事故，人员和其他异物不得随意进出。在变电站进行作业、试验和施工时，指定作业区域外的作业人员的行为可以被机器人监控，并做出判断，依据情况发出相应的安全警报，确保作业人员的人身安全。为防止第三方非法误入，要实时监控和识别禁区，并对异常入侵进行识别、实施巡逻和定位等，机器人一旦发现有人闯出或闯入特定的识别区域，就会通过报警来警示人员，避免危险发生。
3.3操作核对
近些年，由于变电站的操作存在不当或是缺陷的现象，很容易造成各类事故。传统的操作通常是由2人完成，1人负责操作，1人负责监控。很多变电站的工作都是在深夜进行的，员工的操作很容易疏忽大意，因此常有事故发生。采用机器人操作监控可以提高操作的可靠性和安全性。比较典型的是在操作台上增加了“机器人确认”的步骤，相关的还包括开关分合状态检查、操作后设备状态检查、人员确认到位等。
3.4应急处理
当将监控后台的指令下达到巡逻机器人或是巡逻机器人发现紧急情况后，在指定的应急区域内通过热成像和高清视频，将现场的情况第一时间反馈给运行维护人员，通知他们来核查现场的异常情况。当现场有烟雾时，检测机器人可以通过红外热像仪来对烟雾位置进行确定，并锁定故障范围，检查其他相邻设备的情况，实时记录视频并反馈现场情况。在锁定事故现场后，通过专网将故障定位、事故信息等信息从本地综合管理平台发送到上级管理平台，并利用巡逻机器人进行信息交互和远程的音视频传输，及时地将现场信息反馈至运输中心站。
4变电站智能机器人巡检系统功能设计
4.1基站控制系统层
在机器人的操作中，机器人的动作可以通过遥控来控制，也可以设定巡检任务实现机器人的自动巡检，如果需要实时的图像数据以及监控功能，在机器人上安装红外热像仪和可见光摄像机即可。机器人的内部状态信息可以通过后台的显示器看到，这样可以有效监控机器人的位置并控制其运行状态。在机器人的操作中，电子地图、任务管理、工作系统等数据都存储在数据库中，以备将来使用。
4.2移动站控制系统层
移动站控制系统层主要包括检测采集系统、电源系统、运动控制系统、导航定位系统、主控计算机系统等，采用Windows CE嵌入式系统实现机器人的全方位、多功能操作。定位系统由导航传感器和定位传感器组成，能够实时监控和控制机器人的位置。运动系统包括电池和电源管理，可以控制机器人的驱动机构、驱动电机、运动控制器等部件，满足机器人运行的动力需求。检测采集系统的数据传输和采集是通过摄像机和红外热像仪进行的[2]。
在完成丰富智能变电站的数据采集和巡视路径的优化之后，下一步关键的工作就是对采集到的数据进行分析。对于采集到压力，图像以及红外测温等各类设备的特征数据的历史记录和实时记录通过在Pentaho BI平台上建立的预测数据模型进行智能分析，研究和判断这些数据的发展趋势，进而实现对电气设备的智能预警。
5结语
本文通过对变电站的智能巡检技术和运维策略等核心技术的研究，提出了智能变电站远程智能巡检的解决方案，研究了数据收集、运维策略优化、数据智能预警、顺控操作和故障告警时远方验证等技术的实现和应用方法，构建了便捷实用的变电站运维生产系统。
本文提出智能变电站远程智能巡检系统的成功应用将彻底解决常规变电站运维对人力资源高度依赖的问题，实现对仪表等设备的智能分析，对变电站生产的安全管控，提高了变电站运维工作的效率和质量，提高了变电站安全生产的管理水平，将引领变电站运维管理走进智能化的时代。
（大唐国际潮州发电有限责任公司）