探讨发电厂励磁移动巡检系统的设计

郭崇

摘要：本文对发电厂励磁巡检工作进行了分析，然后提出了一种移动巡检系统的设计思路，希望能够给同行业工作人员提供一些参考和借鉴。

关键词：励磁系统；移动巡检

1研究背景

发电厂占地面积广、设备多且杂，是一个极其复杂的系统，因此存在巡检范围广、巡检时间长、专业巡检人员配备不足等问题。虽然随着电力相关技术的发展，电厂已逐步配置了微机保护、电脑监控等专业设备，提高了日常巡检的专业性和便利性，但是由于设备的专业性，巡检人员需要极高的专业知识，这也使得巡检的次数和巡检的质量下降。

在日常巡检中，作为发电环节核心组件的励磁系统，存在专业性更强、所需巡检及分析的数据更多的情况。因此，如何更好的帮助巡检人员进行定期或按需的巡检工作，方便直观的分析日常巡检的各个模块，及时处理一些常见的问题，同时为励磁系统状态评估与故障诊断提供有效的数据支撑，提高问题设备的发现率与判断的准确性，增强设备缺陷管理水平，保证发电可靠性，有着非常重要的作用。

2 移动巡检系统的研究现状

移动巡检系统是在传统巡检系统的基础之上，以便携的移动设备为载体，利用先进的智能化技术，对巡检的时间、地点、人员和事件进行采集、传输、处理、存储的一种应用系统。移动巡检系统的主要目的是提高巡检效率，规范巡检工作，通过定期与按需的巡检任务对设备进行必要的巡检工作，同时也可以根据巡检人员的信息，对其工作状态进行考核。[1]

2.1 国外移动巡检系统的研究现状

在国外，巡检相关行业因起步较早，移动巡检系统的概念也出现的较早，积累了大量的经验和成果。[2]Youssef S M 等人提出了一种基于条码的自动化智能识别巡检系统，通过条码扫描识别技术实现了将巡检信息存储于巡检设备后台数据库的功能，从而为巡检工作提供了有效的监管方法。[3]

2.2 国内移动巡检系统的研究现状

在国内，移动巡检系统发展较国外而言起步晚，在这之前，大部分系统还是使用传统的人工巡检的方式，通过纸笔的方式记录巡检结果，这种巡检方式效率低下、容易出错且纸质文件不方便保存和传输。不过近几年随着智能移动终端的普及，国内的移动巡检系统也如雨后春笋般发展起来。高捷等人提出了一种基于Android平台的移动GIS输配电线路巡检系统，通过GPS定位、网络无线通信、GIS等技术实现了任务下载、缺陷记录、数据上传等功能，从而保证了输配电线路巡检的有效监督管理工作。[4]宋伟强提出了一种基于Android的油田移动巡检系统，通过Android系统、Socket网络通信等技术实现了实时查看数据以及控制生成设备等功能，从而减轻了工作强度、提高了管理水平。[5]

3 移动巡检系统的设计

3.1 励磁系统基本组成

发电厂励磁系统主要由励磁调节器、励磁功率单元、起励和灭磁部分组成，其中，随着机组装机容量的逐步增加，电力系统的规模逐渐扩大，励磁系统也随之不断在发展，其中励磁调节器也从传统的模拟式装置升级为以微型计算机为核心的数字式。

3.2 移动巡检系统的设计思路

目前，市场上大多数厂家的数字式调节器都配备有工控机及相关软件与调节器进行通讯和数据处理，在此基础上，可以设计由移动通讯终端和中心控制系统构建的励磁移动巡检系统，以中心控制系统为神经中枢、移动通讯终端为神经节点、通信链路为神经链，通过移动通讯终端与励磁工控机的无缝对接，完成了励磁数据的信息校验、交互、处理，最终数据共享、数据收集和数据分析，为本系统提供全面、及时的现场数据。中心控制系统采集到的现场励磁各项历史数据和当前监测数据做为基础，结合专家经验确定层次分析模型指标-准则层和准则-目标层中各重要度矩阵，多角度、多层次地对励磁系统未来健康状态进行综合评价。

3.3 移动巡检系统的组成

移动巡检系统由工控机端软件、电厂侧移动APP、远方服务器端软件和系统应用APP四大部分组成。

对安装在工控机上软件进行二次开发，筛选分析数据，根据数据变化趋势进行预警。安装在移动端的APP，可以通过扫描励磁设备上的二维码进行设备识别与巡检；同时，移动端可以利用无线热点、3G或4G通讯模式将数据及波形发送到远方服务端软件。服务器端的软件，可接收移动端的巡检数据，并对其进行储存和分析，励磁系统发生故障时能及时调取数据、录波文件及项目设计生产投运存档；同时，可推送消息到手机客户端，实现对手机的应用支持、咨询和维护等服务。与服务端连接的手机软件，可以通过无线热点、3G或4G通讯模式接收服务端的消息，可以对励磁系统的运行状态随时进行查看。

4 总结

合抱之木、生于毫末，看似微不足道的例行巡视检查对发电厂乃至整个電力系统都是一件无比重要的大事，而励磁移动巡检系统的应用与实施，可实现对电厂发电机组励磁系统全生命周期的监测及管理，利用大数据分析及时为电厂运维人员提供运维建议，对故障进行初步预警，极大减少了发电机组因励磁系统故障导致被迫停运的次数，为电网的安全稳定运行提供有力支撑。同时移动巡检也解决了现场人工手动记录数据并录入系统的工作，规避了传统工作方式中存在的缺陷。提升设备巡检管理的工作效率的同时，减少因人工管理缺陷导致的不必要的经济损失。

参考文献

[1]王可君，风力发电机组移动化智能巡检系统的设计与实现，北京交通大学，2015.

[2]陆晗秀，水质监管移动巡检系统的设计与实现，东南大学，2017.

[3]Youssef S M，Salem R M. Automated barcode recognition for smart identification and inspection automation. Expert System with Applications，2007.

[4]高捷、何斌旗、陈光，基于Android平台的移动GIS输配电线路巡检系统的设计与实现，中国高新技术企业，2012.

[5]宋伟强，基于Android的移动巡检系统开发，硅谷，2013.

（作者单位：国电南瑞科技股份有限公司南京电气控制分公司）