基于移动作业平台的定点带电检测现场作业体系的构建
2017第四届轨道交通供电系统技术大会
会议由中国电工技术学会主办，将于2017年11月28日在北京铁道大厦召开，研讨电工科技最新研究成果对轨道交通供电领域所带来的革新影响和应用前景，推进协同创新。浏览会议详情和在线报名参会请长按识别二维码。
国网莱芜供电公司、国网诸城市供电公司的研究人员王晓军、赵信华、苏宁、胡昌伦，在2017年第6期《电气技术》杂志上撰文指出，带电检测是发现设备隐蔽性缺陷的有效手段，然而目前现场检测作业规范和数据处理平台的缺失严重影响了带电检测工作开展的质量和效率。
文章提出了现场定点带电检测的构建思路，并搭建了移动作业平台。定点带电检测体系的建立促进了检测工作规范化、智能化的发展。
随着电力设备的不断增多和持续运行，目前电网设备正处于隐患多发阶段，重要设备的缺陷已经严重威胁到了电网和设备的安全运行，传统巡视检查方式无法及时发现潜伏性的缺陷，带电检测技术在设备状态检修中的重要性日益凸显[1-3]。
现阶段现场检测数据需手工记录，对检测流程和检测数据质量缺少管控措施，同时检测对人员技术水平和责任心要求高，检测人员不固定，需要进行持续不断的培训，检测工作难以规范开展；带电检测管理系统与现场检测仪器信息断层导致需要人工录入检测数据，后期数据整理工作量大，容易输入错误数据和遗漏重要的检测点，导致不能及时发现设备的隐患。
目前部分供电企业开展了信息管理系统对带电检测数据进行管理[4-6]。主要对数据传输和管理进行了分析，但是仍然存在不足：偏重于对带电检测数据管理系统的论述，对现场如何获取数据和检测人员的现场作业没有提及，导致人员、仪器和系统之间的孤立，不利于现场数据的采集和管理系统的深入应用。
本文介绍的基于移动作业平台的定点带电检测现场作业体系，建立了检测仪器、移动作业平台和带电检测管理系统间的信息化桥梁，三者之间互联互通。现场采集标准数据、标准检测位置和标准检测点构成了定点检测的基础体系，并将其植入移动作业平台中，实现带电检测数据自动采集、主动整理和打包上传功能，平台中的数据处理模块与带电检测管理系统数据模块相一致，提高了检测数据的整理效率和利用价值。
1 带电检测技术应用现状
电力设备的缺陷的通常具有隐蔽性，发展积累一定阶段后才会出现被人工巡视或者保护设备觉察的设备故障的运行特点决定带电检测工作重要性和有效性，在这个过程中设备隐患有一个逐渐累积和发展的趋势，通过带电检测手段检测隐患设备的放电或者红外图谱能够在故障发生前掌握隐患的发展趋势，使得隐患始终处于被控和可控的阶段[7-8]。
目前带电检测主要通过在线监测和人工定期检测两种方式获取检测数据，在线监测能够完全实现数据的自动采集和处理，实时上传数据监测平台，并根据检测数据的大小实现告警功能，但是监测设备的存在运维成本高、数据可靠性差和缺陷判断不准确等缺点，因此具有较大的局限性。
随着带电检测技术的深入应用，检测项目和检测周期都有了明确的要求，人工定期检测的应用越来越成熟，通过物联网技术的应用，检测效率和数据的可靠性进一步提高，借助信息化手段完成带电检测正在成为研究的热点。
2 定点带电检测体系结构
2.1 体系结构简介
定点带电检测现场作业体系包括四个部分，
一是检测仪器，能够检测红外、开关柜超声波、开关柜暂态地电压、GIS设备超声波、GIS设备特高频五类带电检测项目，检测仪器检测数据能够自动上传至移动作业平台中；
二是定点检测体系的建设，包括标准数据、标准位置和检测点的获取，前两者数据上传至移动作业平台，带电检测管理系统根据检测点信息建立检测点的台账。
三是移动作业平台的搭建，移动作业平台中包含所有检测点对应的标准数据和检测位置显示，实现检测数据的命名和主动整理。
四是带电检测管理系统数据模块的创建，管理系统与移动作业平台能够实现信息的交互功能，并将将现场检测点的信息传动至移动作业平台，移动作业平台的检测数据能够打包上传至带电检测管理系统，两者之间的数据要求相一致。定点带电检测体系结构如图1所示。
图1 定点带电检测体系结构
2.2 定点带电检测体系的构建
1）标准数据的获取
本文标准数据包括设备红外图谱、超声波、特高频等五类带电检测项目数据。目前带电检测人员的技术水平良莠不齐，导致质量不高的检测数据无法判断设备真实的运行状态，因此提前检测每个检测点的标准数据导入移动作业平台中，借助图形识别技术，后期检测人员必须获取标准数据才能完成检测数据的保存，否则需重新检测。获取被检设备合格的检测数据的同时，降低了检测人员的技术水平的要求，节约了人才成本。
2）检测点的标记
开关柜超声波、开关柜暂态地电压、GIS设备超声波、GIS设备特高频四类带电检测项目需要检测仪器直接与被检设备进行接触，因此在被检设备的检测点上张贴检测点标签，如图2所示。检测人员根据检测点的张贴位置进行检测，以获得被检设备同一位置的检测数据，实现设备运行状况的跟踪分析。
图2 被检设备检测点标识
3）标准位置的获取
红外检测一般远离被检设备，因此无法利用检测点标记的方式获取标准数据，为此本文采用拍摄检测人员位置照片的方式获取标准位置。具体操作如下，带电检测专家对每个被检设备的标准数据时，由其余人员拍摄其照片，包括站位位置，检测朝向和检测角度等信息，形成红外检测的标准数据和检测点信息，导入移动作业平台中，后期检测人员需根据检测专家的位置照片进行检测，由此达到获取标准数据的目的。
4）二维码编码原则
采取变电间隔与二维码一一对应的原则，二维码以10位编码二维码形式存在，二维码编码规则如下：检测类型（1位）-地市公司代码（2位）-变电站代码（3位）-流水号（4位）。以二维码2080010026进行说明如下：检测类型GIS超声波代码为2，地市公司代码为08，变电站代码为026，0001为间隔流水号。如图表1所示。
编码与现场设备间隔相一致，编码原则清晰，现场二维码数量少，扫码工作量小。红外检测二维码标签张贴于检测道路两侧，另外四类检测项目张贴于被测间隔处。
表1 间隔二维码编码原则
图3 间隔二维码标签
2.3 移动作业平台的搭建
移动作业平台利用平板电脑进行搭建，现场检测人员携带检测仪器和移动作业平台进入检测现场。平台包括检测点台账模块、二维码读取模块、任务管理等8个模块，如图4所示。
1）检测点台账导入模块：负责接收来自带电检测管理系统的检测点台账及相关检测点带电检测数据配置文件。
2）任务管理模块：按照变电站和带电检测类型新建检测任务。
3）检测数据接收模块：用于接收来自检测检测仪器的数据。
4）检测数据发送模块：用于导出符合带电检测管理系统要求的检测数据，并上传保存至移动作业平台的指定目录下。
5）二维码读取模块：用于扫描变电站间隔二维码标牌，扫面完成后自动显示此间隔内所有待检测点。
6）检测点显示模块：完成二维码的扫描后，检测点显示模块显示此间隔内所有检测点。
7）标准数据显示模块：点击某一检测点后会显示此检测点的标准数据，现场检测完成后检测数据会与标准数据进行比对，合格后自动保存。
8）检测位置显示模块：点击某一检测点后会显示此检测点的标准位置，检测人员按照标准位置的显示要求相对容易的获取标准数据。
图4 移动作业平台结构
3 定点带电检测现场作业体系的应用
3.1 应用流程
进入检测现场之前，完成现场检测体系的构建，将带电检测管理系统的检测点台账导出并上传至移动作业平台检测点台账管理界面内，如图5所示。
图5 移动作业平台检测点台账导入模块
在移动作业平台中创建检测任务进入检测操作界面，扫描现场间隔二维码，此间隔内所有检测点标准数据会在界面中间位置进行显示。红外检测项目点击界面中间位置处的标准图谱会显示相应标准位置，如图6所示。
图6 现场检测操作界面
对照标准数据完成每个检测点的现场检测和数据采集后，将移动作业平台的检测数据导入带电检测管理系统中。整个带电检测工作流程如图7所示。
图7 现场带电检测工作流程
3.2 应用效果
1）实现检测数据无遗漏。纳入现场检测体系的检测点由于已经上传至移动作业平台中，若现场存在遗漏的检测点平台中的检测任务将无法保存并对遗漏检测点进行提示，最大限度的避免隐患设备故障的发生。
2）节约了人才成本。现场检测质量不在取决于技术人员水平和责任心的高低，实现了规范化、信息化检测。
3）提高了数据处理效率。检测数据在移动作业平台中实现自动命名和整理，与带电检测管理系统中的数据格式要求一致，数据整理时间由原来3天降为一个小时。
4 结论
本文通过检测点、标准数据和标准位置的设置，创建了定点带电检测现场作业体系，促进了人、机的有效结合。借助移动作业平台实现了定点检测的现场实际应用，使之成为执行检测任务、接收检测数据的唯一工具，带电检测管理系统接收移动终端内标准格式的带电检测原始数据，避免了检测数据的人工修改干预和数据的输入错误，为设备状态检修工作的开展提供了真实有效的基础数据支撑。
下一步将开发带电检测管理系统的高级应用，借助图像识别技术，自动生成被测设备重点部位检测数据变化曲线、数据告警等功能，并实现与状态评价模块的信息交互，实现检测数据利用的最大化。