基于ASR技术的变电站智能运检管理系统

    刘颖彤 李煜磊 李旭东

    

    摘? 要：随着我国变电站技术研究的发展，特别是智能变电站的建设以及变电站运维检修工作标准化的发展关系着整个继电保护行业的经济和效率。由于庞大的数据量以及大量现场接线试验工作导致数据出错以及人员操作失误等问题不断出现。因此，解决继电保护运行运维管理的问题成为当务之急。ASR技术在物联网技术上的研究与应用可以很好地解决人工管理下大量信息数据易出错的问题，同时也可以有效地辅助工作人员在试验操作过程中进行规范操作，为变电站运维管理提供保障。

    关键词：变电站;ASR;移动平台

    中图分类号：TM63? ? ? ? ? 文献标志码：A

    近年来，由于物联网技术和移动互联网技术的高速发展和普及，在电力行业中，各种类型的设备与系统之间的联系也越来越密切。因此，各种设备与系统之间的数据交互所产生的数据量也越来越大。由于我国电网建设的规模越来越大，因此，电网内部的数据存储量也随之增大。对于运检人员来说，庞大的数据量造成查找相关文档时，调取非常慢，由于一些模糊数据信息仅在文档内部出现，一般搜索引擎，很难搜索到指定的文档资料。因此在工作中，需要携带各种图纸文档类资料，本来只需要2～3人的工作会变成5～6人。所以，全面提升工作效率，提升工作安全性成了现代化变电站运维检修任务的重点。

    1 移动作业平台

    该移动平台主要是利用ASR技术的控制系统，统计并分析现场数据量的大小，同时融入数据挖掘分析、可视化技术以及移动无线通信技术，集成了一套“二次设备智能运检平台试制与应用的系统”。该套系统主要通过移动的可视化操作平台进行改造研究出来的，移动作业平台主要由3个部分组成。1）具有四轮滑动的底盘箱底，可搭载100 kg以内的重物进行移动操作，箱体本身具有超大空间，可以容纳4套工具箱。2）中枢管理系统是由19寸显示屏以及1T内存的主机构成的Linux操作系统，该套系统内置管理查询插件以及软件运行主程序，监控所有的资源数据以及局域网相关数据。同时配备了語音和视频识别模块，能够自主调用摄像头和语音控制模块。3）仪器设备操作平台，该平台位于移动作业平台顶端，可放置需要测量的类似继保1600等类型的装置，对其进行语音识别，实现无线语音控制试验过程。

    目前，移动运维平台主要功能有4个方面。1）根据任务的需求，结合目前检修公司对业务的实际管控情况，对站内所有数据进行检索，根据使用者的语音以及需求，查询出相应的文档资料并可视化地呈现出来。2）根据该系统中移动平台的特殊性，可以在现场做试验任务时针对不同的屏柜来进行一些语音操控以及输出对应的值。3） 应用在运检部门、外协代为等其他部分之间的数据可以根据语音智能系统进行数据交互和管控。4）通过先进的移动技术优化运检业务模式、提升信息的支撑和掌控能力，同时提升了班组工作人员的工作效率。

    2 设计要点

    二次设备智能运检平台试制与应用的系统是基于ASR技术为架构而设计研究出来的，架构设计主要包括了数据库的调用以及应用层的数据交互。其中业务架构是设计根据系统功能的实际要求，确定运检移动作业终端应用的具体范围和功能。数据结构和实际工作业务均属于基本业务架构，但数据结构是通过系统数据的实际要求，以系统数据的一致性和标准化指定数据的分类、分布与存储的相关工作，使数据在调用时可以保证数据的可靠性以及准确性。

    对应电力系统试验项目，可以进行语音控制继电保护测试系统，实现远程语音一体控制，省去了试验过程中的各种接线、拆线以及相对应的程序开发过程。其具体原理是在需要执行的程序系统中植入ASR技术的控制模块并开放相关接口给相应的试验参数。当用户使用语音控制设备开关、设备参数的修正以及设备参数的输入输出修正时，能够在内置软件中进行执行，显示结果直接从对于的装置中读出。

    针对项目中的相关文档图纸等查阅功能也在设计上进行了拓展，在查找相关文档时，一般采用的是关键词手动输入查找匹配，系统这时会检索所有的相关文件并按照条件进行筛选。对于储存量大的数据文档库，搜索时间需要3 min左右，该项目对数据文档内容进行虚拟检索，提取相关地址指针，当用户需要对全文数据库进行搜索时，系统只需要对几个字节的指针进行筛选，然后确定目标直接调取相关地址的目标文档，大大节约了搜索时间，速度上提高了100倍。例如需要查阅文档记录中的“500 kV保护小室故障录波器”，系统可根据模糊索引打开相关文件，并显示出关键信息，见表1。

    可视化显示界面内容更新技术，应用架构和数据相互结合成技术架构，该项目还在数据架构的基础上，采用软硬件的技术结合到物理部署上，使该系统的整体结构更加适用移动作业终端，实现企业内部业务与运维管控平台业务的一体化管理需求。在安全架构的角度上运用了系统软硬件的运转环节，从而实现了数据安全有效的作业。该设计在综合物理架构、应用架构、技术架构以及数据交互的技术上增强了互动性，保证了系统的整体数据的安全性。

    3 结语

    综上所述，在科学技术水平不断提升的基础上，二次设备智能运检平台试制与应用的系统在移动的基础上可以进行不断地完善和改进。随着变电站的数量的扩大以及数据的存储量的增大，更加有效以及快捷的动作反应将会成为该系统主要攻克的方向。因此，可以说二次设备智能运检平台试制与应用的系统是能够实现现场安全作业帮助的有效装置，能够在为现场工作人员提供便利的同时，确保工作人员能够安全准确地完成作业任务。在实现现场管理、资源配备以及安全作业的同时保证了变电站系统的健康安全运行，促进了国家电网公司的“三集五大”的建设。

    参考文献

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    [3]张鸿湛.射频识别技术（RFID）在电力资产联动中的应用[J].中国电力，2013，46（4）：89-92.