本發(fā)明涉及一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，屬于電力工業(yè)的技術領域。

背景技術：

隨著數(shù)字信息的組合爆炸式發(fā)展，大數(shù)據(jù)的開發(fā)應用已成必然，大數(shù)據(jù)技術將會在眾多領域帶來變革。在大力研發(fā)大數(shù)據(jù)的同時，要冷靜的看到，大數(shù)據(jù)的核心在于為客戶挖掘數(shù)據(jù)中蘊藏的價值，而不是軟硬件的堆砌。因此，針對不同領域的大數(shù)據(jù)應用模式和技術模式研究將是大數(shù)據(jù)產業(yè)健康發(fā)展的關鍵。

隨著國家電網總部“三集五大”政策的大力推進，整個電網對于“大檢修”的要求越來越高，不但要求檢修及時，更要提高檢修質量與效率，降低檢修人員勞動強度。隨著電力工程的規(guī)模與數(shù)量與日俱增，電力設備的數(shù)量越來越多，對日常的檢修工作提出了巨大挑戰(zhàn)。目前，檢修部門是基于運維部門提出了檢修要求進行檢修，某些表面看不出問題卻存在隱患的設備無法及時照顧到，可能會導致嚴重后果。而運維部門對于電力設施信息的掌握建立在經驗之上，信息儲存不夠全面豐富，導致整個電網的運行管理數(shù)字化至今還沒有實現(xiàn)。為了將整個電網的運行管理信息數(shù)字化，實現(xiàn)無人智能化全自動管理，國家電網提出了設計數(shù)字全面數(shù)字化移交的概念，希望把各方面的各種數(shù)字信息綜合存儲起來，為數(shù)字化運行管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。在大數(shù)據(jù)時代，如何正確合理地使用大數(shù)據(jù)技術將各種設計數(shù)據(jù)收集起來，進行必要的數(shù)據(jù)篩選、擬合、排序、邏輯排查，然后安全及時快速的移交給運維部門，對于實現(xiàn)電網運行管理真正的數(shù)字化具有重要的意義。

綜上所述，從現(xiàn)實意義來看，在電力系統(tǒng)的運維管理方面，還沒有出現(xiàn)一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，包括遠程數(shù)據(jù)平臺、客戶端、控制端、電網監(jiān)測終端、傳輸模塊；

所述遠程數(shù)據(jù)平臺儲存有三維數(shù)字化電網地圖、電力設備參數(shù)庫：所述三維數(shù)字化電網地圖包括電網地形圖、衛(wèi)星圖片、等高線、電力設備空間信息(包括設備關鍵元件的信息)等數(shù)據(jù)；所述電力設備參數(shù)庫中包括電力設備型號、電力設備的狀態(tài)信息、電力潮流信息、運維人員反應信息、電力設備的技術參數(shù)、電力設備的損壞更換記錄、電力設備的氣象條件、各種運行狀態(tài)閾值及各類條件對所述電力設備參數(shù)范圍的影響系數(shù)；

所述電網監(jiān)測終端包括定位模塊、與所述電力設備相連的能夠識別電力設備正常工作與否的監(jiān)測部分；所述電網監(jiān)測終端實時采集電網中電力設備的工作與狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將電力設備的工作數(shù)據(jù)結合空間信息數(shù)據(jù)打包上傳至所述遠程數(shù)據(jù)平臺中，所述電力設備的工作數(shù)據(jù)通過傳輸模塊關聯(lián)至所述三維數(shù)字化電網地圖中，地圖能夠自動進行定位與整理，形成電力設備的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以4D方式模擬顯示；

所述遠程數(shù)據(jù)平臺通過傳輸模塊將所述電力設備的工作數(shù)據(jù)與電力設備參數(shù)庫中的電力設備的參數(shù)范圍進行參數(shù)對比，并按照以下優(yōu)先順序依次預警：

1)當電力設備的工作數(shù)據(jù)超出所述電力設備的參數(shù)范圍時，則遠程數(shù)據(jù)平臺向控制端發(fā)出一級預警信息；

2)當電力設備的使用壽命超出所述電力設備的損壞更換記錄中的更換時間時，則遠程數(shù)據(jù)平臺向控制端發(fā)出二級預警信息；

所述客戶端通過訪問所遠程數(shù)據(jù)平臺依權限查看實時更新的三維數(shù)字化電網地圖、和/或下載所述三維數(shù)字化電網地圖中各類電網運行數(shù)據(jù)，所述電網運行數(shù)據(jù)包括電網監(jiān)測終端反饋的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；

所述控制端通過訪問所述遠程數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)對所述三維數(shù)字化電網地圖的繪制參數(shù)進行調整、和/或下載所述三維數(shù)字化電網地圖中各類電網運行數(shù)據(jù)、篩選所述三維數(shù)字化電網地圖中各類電網運行數(shù)據(jù)、通過所述遠程數(shù)據(jù)平臺向所述客戶端轉發(fā)電網控制或維護指令。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述遠程數(shù)據(jù)平臺實時向客戶端和控制端推送最新的三維數(shù)字化電網地圖。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述客戶端作為信號傳送的中繼端向所述遠程數(shù)據(jù)平臺轉發(fā)電網監(jiān)測終端采集到的電力設備的工作數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述客戶端固定在電網沿線的管理區(qū)域，并以所處管理區(qū)域為區(qū)域代碼定義客戶端的區(qū)域位置，電網監(jiān)測終端采集到的電力設備的工作數(shù)據(jù)，自動將屬于該區(qū)域位置的電力設備的工作數(shù)據(jù)上傳至客戶端備份。此處設計的優(yōu)點在于，將客戶端定位置巡線區(qū)域，增設運維人員實時通過查看其負責管理區(qū)域內的電力設備的工作數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息化巡線，第一時間獲知電網情況并維護；同時，該發(fā)明還能在遠程數(shù)據(jù)平臺以外的儲存終端進行數(shù)據(jù)備份，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)實時提取和安全備份的功能。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述控制終端根據(jù)實時獲取的三維數(shù)字化電網地圖和預警信息進行實時管控，并實時向客戶端發(fā)送運維任務指令；當運維任務完成后，客戶端直接向控制端發(fā)送完成任務信息。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述遠程數(shù)據(jù)平臺裝載有4D顯示軟件，用于顯示利用三維激光掃描獲得的三維數(shù)字化電網地圖及電力設備的工作數(shù)據(jù)、預警信息；客戶端和控制端通過遠程訪問進行4D觀看，或客戶端和控制端通過遠程訪問觀看2D地圖，并按照2D地圖上的GPS地理數(shù)據(jù)選擇查看電力設備的工作數(shù)據(jù)和預警信息。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述遠程數(shù)據(jù)平臺與氣象臺進行數(shù)據(jù)交換，所述氣象臺將實時氣象數(shù)據(jù)發(fā)送至遠程數(shù)據(jù)平臺，然后遠程數(shù)據(jù)平臺將實時氣象數(shù)據(jù)通過GPS地理數(shù)據(jù)關聯(lián)至三維數(shù)字化電網地圖，實時氣象信息通過4D顯示在所述三維數(shù)字化電網地圖中；同時，所述電力設備的參數(shù)范圍乘以實時氣象對應的影響系數(shù)，成為新的電力設備的參數(shù)范圍。此處設計的優(yōu)點在于，便于客戶端和控制端通過遠程數(shù)據(jù)平臺獲知實時氣象條件對電網的實際影響或預期影響，以便控制端能提前做出電網安全運行方案、客戶端對應的維運工人能實時進行電網維護。引入氣象條件后，使所述電力設備參數(shù)范圍能根據(jù)氣象條件加以調整，成為新的電力設備參數(shù)范圍，為電力管理部門決策提供更為精確的依據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在所述遠程數(shù)據(jù)平臺裝載電網設計軟件或電力實時監(jiān)測軟件，所述控制端通過訪問遠程數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)對三維數(shù)字化電網地圖進行調整設計或是通過電力實時監(jiān)測軟件實現(xiàn)對電網進行遠程智能監(jiān)控。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明將電力設備的工作數(shù)據(jù)通過傳輸模塊與三維數(shù)字化電網地圖結合，并與遠程數(shù)據(jù)平臺內原有的電力設備參數(shù)數(shù)據(jù)庫進行實施對比，形成預警信息，使控制端和客戶端的使用者都能體驗到信息量豐富、真實、準確、直觀的電網圖像。

本發(fā)明通過引入控制端、客戶端，方便各個地區(qū)段的電力運行管理部門都能參與其中訪問遠程數(shù)據(jù)平臺，友好性強，收集到的數(shù)據(jù)全面，覆蓋范圍廣，真正實現(xiàn)國網一體化運行管理。

將電網運行設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)及時收集起來，形成動態(tài)、豐富、操作性強的云數(shù)據(jù)庫，對于訪問和操作進行安全級別設置，安全性高，保證數(shù)據(jù)能實時進行利用。

利用最前沿的大數(shù)據(jù)處理技術，得到電網與具體電力設備的安全運行圖，為電力主管部門提供基礎監(jiān)測數(shù)據(jù)，為其提供準確的決策提供基礎的數(shù)據(jù)保障，為運維部門提供實時信息，保證電網安全維護工作有序開展和進行。

本發(fā)明節(jié)約了資源，提高了效率；引入互聯(lián)網+的概念，從長遠的全壽命周期方面分析電網的發(fā)展方式，合理的分布電源、輸配電網、負荷等資源，實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的資源優(yōu)化配置。

本發(fā)明便于客戶端和控制端通過遠程數(shù)據(jù)平臺獲知實時氣象條件對電網的實際影響或預期影響，以便控制端能提前做出電網安全運行方案、客戶端對應的維運工人能實時進行電網維護。引入氣象條件后，使所述電力設備參數(shù)范圍能根據(jù)氣象條件加以調整，成為新的電力設備參數(shù)范圍，為電力管理部門決策提供更為精確的依據(jù)。

本發(fā)明還可以在所述遠程數(shù)據(jù)平臺搭載多種電網數(shù)據(jù)處理軟件，實現(xiàn)對三維數(shù)字化電網地圖進行修改或模擬監(jiān)測。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做詳細的說明，但不限于此。

實施例1、

一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，包括遠程數(shù)據(jù)平臺、客戶端、控制端、電網監(jiān)測終端；

所述遠程數(shù)據(jù)平臺儲存有三維數(shù)字化電網地圖、電力設備參數(shù)庫；所述三維數(shù)字化電網地圖包括電網地形圖、衛(wèi)星圖片、等高線、電力設備空間信息(包括設備關鍵元件的信息)等數(shù)據(jù)；所述電力設備參數(shù)庫中包括電力設備型號、電力設備的狀態(tài)信息、電力潮流信息、運維人員反應信息、電力設備的技術參數(shù)、電力設備的損壞更換記錄、電力設備的氣象條件、各種運行狀態(tài)閾值及各類條件對所述電力設備參數(shù)范圍的影響系數(shù)；

所述電網監(jiān)測終端包括定位模塊、與所述電力設備相連的能夠識別電力設備正常工作與否的監(jiān)測部；所述電網監(jiān)測終端實時采集電網中電力設備的工作數(shù)據(jù)，并將電力設備的工作數(shù)據(jù)結合GPS地理數(shù)據(jù)打包上傳至所述遠程數(shù)據(jù)平臺中，所述電力設備的工作數(shù)據(jù)通過GPS地理數(shù)據(jù)關聯(lián)至所述三維數(shù)字化電網地圖中，形成電力設備的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；

所述遠程數(shù)據(jù)平臺通過GPS地理位置數(shù)據(jù)將所述電力設備的工作數(shù)據(jù)與電力設備參數(shù)庫中的電力設備的參數(shù)范圍進行參數(shù)對比，并按照以下優(yōu)先順序依次預警：

1)當電力設備的工作數(shù)據(jù)超出所述電力設備的參數(shù)范圍時，則遠程數(shù)據(jù)平臺向控制端發(fā)出一級預警信息；

2)當電力設備的使用壽命超出所述電力設備的損壞更換記錄中的更換時間時，則遠程數(shù)據(jù)平臺向控制端發(fā)出二級預警信息；

所述客戶端通過訪問所遠程數(shù)據(jù)平臺依權限查看實時更新的三維數(shù)字化電網地圖、和/或下載所述三維數(shù)字化電網地圖中各類電網運行數(shù)據(jù)，所述電網運行數(shù)據(jù)包括電網監(jiān)測終端反饋的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；

所述控制端通過訪問所述遠程數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)對所述三維數(shù)字化電網地圖的繪制參數(shù)進行調整、和/或下載所述三維數(shù)字化電網地圖中各類電網運行數(shù)據(jù)、篩選所述三維數(shù)字化電網地圖中各類電網運行數(shù)據(jù)、通過所述遠程數(shù)據(jù)平臺向所述客戶端轉發(fā)電網控制或維護指令。

實施例2、

如實施例1所述的一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述遠程數(shù)據(jù)平臺實時向客戶端和控制端推送最新的三維數(shù)字化電網地圖。

實施例3、

如實施例1所述的一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述客戶端作為信號傳送的中繼端向所述遠程數(shù)據(jù)平臺轉發(fā)電網監(jiān)測終端采集到的電力設備的工作數(shù)據(jù)。

實施例4、

如實施例1所述的一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述客戶端固定在電網沿線的管理區(qū)域，并以所處管理區(qū)域為區(qū)域代碼定義客戶端的區(qū)域位置，電網監(jiān)測終端采集到的電力設備的工作數(shù)據(jù)，自動將屬于該區(qū)域位置的電力設備的工作數(shù)據(jù)上傳至客戶端備份。

實施例5、

如實施例1所述的一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述控制終端根據(jù)實時獲取的三維數(shù)字化電網地圖和預警信息進行實時管控，并實時向客戶端發(fā)送運維任務指令；當運維任務完成后，客戶端直接向控制端發(fā)送完成任務信息。

實施例6、

如實施例1所述的一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述遠程數(shù)據(jù)平臺裝載有4D顯示軟件，用于顯示利用三維激光掃描獲得的三維數(shù)字化電網地圖及電力設備的工作數(shù)據(jù)、預警信息；客戶端和控制端通過遠程訪問進行4D觀看，或客戶端和控制端通過遠程訪問觀看2D地圖，并按照2D地圖上的GPS地理數(shù)據(jù)選擇查看電力設備的工作數(shù)據(jù)和預警信息。

實施例7、

如實施例1所述的一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，其區(qū)別在于，所述遠程數(shù)據(jù)平臺與氣象臺進行數(shù)據(jù)交換，所述氣象臺將實時氣象數(shù)據(jù)發(fā)送至遠程數(shù)據(jù)平臺，然后遠程數(shù)據(jù)平臺將實時氣象數(shù)據(jù)通過GPS地理數(shù)據(jù)關聯(lián)至三維數(shù)字化電網地圖，實時氣象信息通過4D顯示在所述三維數(shù)字化電網地圖中；同時，所述電力設備的參數(shù)范圍乘以實時氣象對應的影響系數(shù)，成為新的電力設備的參數(shù)范圍。

實施例8、

如實施例1所述的一種三維數(shù)字化電網預測式檢修系統(tǒng)，其區(qū)別在于，在所述遠程數(shù)據(jù)平臺裝載電網設計軟件或電力實時監(jiān)測軟件，所述控制端通過訪問遠程數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)對三維數(shù)字化電網地圖進行調整設計或是通過電力實時監(jiān)測軟件實現(xiàn)對電網進行遠程智能監(jiān)控。