劉 峰，劉彥陽

（二灘水力發(fā)電廠，四川攀枝花 617000）

引言

二灘水電站位于雅礱江下游四川省攀枝花市境內(nèi)，裝有6臺單機容量550 MW的水輪發(fā)電機組，總裝機容量3 300 MW，是我國20世紀末建成投產(chǎn)的最大水電站。二灘水電站舊巡檢系統(tǒng)經(jīng)過近12年的運行，電子設(shè)備已進入老化期，傳統(tǒng)模式的巡檢系統(tǒng)容易造成巡檢不到位，巡檢質(zhì)量和效率也相對低下，同時無法滿足現(xiàn)場使用需求和運行管理的要求。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，電廠對安全生產(chǎn)和巡檢工作有了更高的要求，對其管理工作要求越來越規(guī)范化、標準化、智能化。不僅如此，巡檢系統(tǒng)還作為智能水電站重要輔助系統(tǒng)之一，需要運用新理念、新技術(shù)對系統(tǒng)進行更新改造。

1 智能巡檢系統(tǒng)功能研究

為了更加高效化、標準化地執(zhí)行巡回檢查工作計劃，確保各項工作計劃按時、按質(zhì)、按量完成，及時發(fā)現(xiàn)消除設(shè)備存在的安全隱患和缺陷，保證機組安全平穩(wěn)運行，二灘水電站巡檢系統(tǒng)改造是十分必要的。對此，對市面上各類較成熟的巡檢系統(tǒng)進行了調(diào)查，研究發(fā)現(xiàn)多數(shù)的巡檢系統(tǒng)優(yōu)點在于其系統(tǒng)功能豐富，尤其是數(shù)據(jù)分析、在線缺陷診斷和設(shè)備狀態(tài)預(yù)測功能較為成熟，系統(tǒng)功能滿足并適合于發(fā)電企業(yè)設(shè)備點巡檢的總體要求、管理思想和相關(guān)制度。但是普遍巡檢系統(tǒng)不具有圖像識別功能，沒有無線傳感器（測量設(shè)備振動和溫度）相關(guān)應(yīng)用，測溫和測振動功能也只是集成在巡檢終端上，導(dǎo)致體型較大，巡檢中不方便攜帶，并且RFID的打點方式，在含有金屬和潮濕的環(huán)境下，會對RFID產(chǎn)生干擾，不利于在潮濕的巡檢地點進行打點，系統(tǒng)智能化程度不夠。

二灘水電站與珠海優(yōu)特電力科技股份有限公司合作開發(fā)了基于OCR圖像識別技術(shù)、移動APP應(yīng)用架構(gòu)的智能巡檢系統(tǒng)，使用了行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的計算機軟硬件技術(shù)，包括云服務(wù)架構(gòu)、藍牙低功耗BLE、Docker應(yīng)用容器引擎。巡檢系統(tǒng)可基于二維碼和NFC定位兩種方式實現(xiàn)巡檢定位，新巡檢系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用有效減輕運行人員的工作強度，提高運行人員的巡檢效率，規(guī)范運行巡檢操作，為實現(xiàn)創(chuàng)國際一流水電廠提供技術(shù)保障。傳統(tǒng)巡檢系統(tǒng)與智能巡檢系統(tǒng)的對比見表1。

表1 傳統(tǒng)巡檢系統(tǒng)與智能巡檢系統(tǒng)的對比

2 OCR技術(shù)以及應(yīng)用場景

2.1 OCR工作原理

光學(xué)字符識別技術(shù)指電子設(shè)備（例如掃描儀或數(shù)碼相機）檢查紙上打印的字符，通過檢測暗、亮的模式確定其形狀，用字符識別方法將形狀翻譯成計算機文字，即對文本資料進行掃描，然后對圖像文件進行分析處理，獲取文字及版面信息。

2.2 應(yīng)用場景

目前市場上較為成熟的OCR產(chǎn)品有：證件識別SDK、車牌識別SDK、文檔識別SDK、銀行卡識別SDK、表格識別SDK、票據(jù)識別SDK、名片識別SDK、護照識別SDK、身份證識別SDK。銀行、保險、金融、稅務(wù)、海關(guān)、公安、邊檢、物流、電信工商管理、圖書館、戶籍管理、審計等很多行業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用了OCR技術(shù)。OCR技術(shù)降低了人力成本，提高了工作效率，給生活帶來了極大的便捷。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 系統(tǒng)硬件拓撲架構(gòu)

智能巡檢系統(tǒng)硬件主要由云服務(wù)器、巡檢系統(tǒng)管理終端、巡檢手持終端、測溫測振傳感器、NFC標簽等組成。云服務(wù)器部署在虛擬化平臺上，其部署了智能巡檢系統(tǒng)的后端服務(wù)程序及WEB站點。巡檢系統(tǒng)的歷史操作數(shù)據(jù)保存在此服務(wù)器上，用戶能通過兼容HTML5技術(shù)的主流瀏覽器訪問其WEB站點。巡檢系統(tǒng)管理終端具備集中管理、存儲巡檢數(shù)據(jù)等功能。巡檢系統(tǒng)手持終端可通過WiFi/4G/5G方式下載、回傳巡檢任務(wù)等功能。測溫測振傳感器可通過藍牙技術(shù)與巡檢手持終端連接，巡檢手持終端再通過WiFi/4G/5G方式實時上傳溫度、振動監(jiān)測數(shù)據(jù)至服務(wù)器。NFC標簽具備點對點通信模式、讀寫器模式和NFC卡模擬模式，無需電源、抗腐蝕、抗油污。

3.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)

智能巡檢系統(tǒng)基于B/S、移動APP應(yīng)用構(gòu)建，使用了行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的計算機軟硬件技術(shù)，包括云服務(wù)架構(gòu)、低功耗BLE、Docker應(yīng)用容器引擎。在人工智能專家系統(tǒng)的理論框架下，采用大數(shù)據(jù)的分析方法。系統(tǒng)采用基于阿里Dubbo的微服務(wù)架構(gòu)，根據(jù)業(yè)務(wù)進行拆分形成不同的服務(wù)，可將應(yīng)用拆分成多個核心功能。系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問層集成Spring Data Jpa，底層實現(xiàn)為Hibernate，業(yè)務(wù)服務(wù)程序使用Java編寫，支持跨平臺運行及部署。依托微服務(wù)的理念，基于Spring Cloud Alibaba架構(gòu)，實現(xiàn)了模塊的“熱插拔”，并支持快速橫向拓展，具備多租戶、認證中心、模塊系統(tǒng)、依賴注入、緩存管理、日志管理、設(shè)置管理、時間及時區(qū)管理、本地化管理、接口審計日志等功能。整個系統(tǒng)設(shè)計時采用前端、后端、數(shù)據(jù)庫分離的構(gòu)造模式設(shè)計。

4 智能巡檢系統(tǒng)應(yīng)用效果

4.1 巡檢任務(wù)的標準化

當前，水電站智能巡檢系統(tǒng)已在二灘水電站取得全面運用。相比于傳統(tǒng)的巡檢模式，該基于手持終端，通過二維碼和NFC定位的智能巡檢模式不僅做到了巡檢無遺漏，同時將巡檢過程中發(fā)現(xiàn)缺陷進行閉環(huán)管理，做到了高質(zhì)量、全方位。智能巡檢系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中對每個巡檢點位包含的設(shè)備、巡檢項巡檢標準、巡檢方法、拍照識別的控制屏類型、回填值、巡檢班組、周期都進行了明確制定。

4.2 巡檢路線智能化

智能巡檢系統(tǒng)的巡檢路線可由系統(tǒng)管理人員或值班長結(jié)合實際情況進行自定義巡檢路線，比傳統(tǒng)的巡檢模式更加靈活、規(guī)范。目前，智能巡檢系統(tǒng)經(jīng)過近5個月的運行，針對運行、檢修人員科學(xué)制定了總計27條巡檢路線。相比于傳統(tǒng)的巡檢模式，該系統(tǒng)的應(yīng)用切實提高了對巡檢點的識別速度，優(yōu)化了巡檢路線，每個班次累計節(jié)約巡檢時間20 min～30 min。運行檢修平均每天巡檢次數(shù)在5次左右，相當于每日可節(jié)約100 min～150 min。智能巡檢系統(tǒng)運行5個月以來，累計節(jié)約250 h～375 h。特殊情況下需要進行臨時巡檢可由當班值長調(diào)用系統(tǒng)中的巡檢計劃，生成相應(yīng)的巡檢任務(wù)。該智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用充分降低了工作強度，提高了工作效率。

4.3 提升巡檢管理水平

對工作人員進行實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計，記錄所有工作人員的巡檢情況，出勤情況及工作狀態(tài)，包括工作計劃完成情況。同時以WIFI實時定位方式確保巡檢人員真實到位，同時原始數(shù)據(jù)的保存和備份，提供歷史軌跡、工作情況的重現(xiàn)，能夠隨時調(diào)閱工作歷史資料。管理人員對巡檢人員不可控的管理盲點得到了改善,它跟蹤巡檢人員的每一個時刻,列出每次巡檢記錄的異常信息,對巡檢整個過程進行分析，用于對巡檢人員的獎懲考核，加強了巡檢工作管理。

5 結(jié)束語

水電站傳統(tǒng)的巡檢模式基于人工和經(jīng)驗對設(shè)備狀態(tài)進行判別，難免存在巡視不到位，巡檢質(zhì)量、巡檢效率低等問題。水電站智能巡檢系統(tǒng)的運用能夠?qū)崿F(xiàn)對巡檢過程進行強制性、智能化管控，保證電廠在巡檢作業(yè)過程中的高效、標準地執(zhí)行巡回檢查工作計劃，確保各項工作計劃按時、按質(zhì)、按量完成，及時發(fā)現(xiàn)消除設(shè)備存在的安全隱患和缺陷，提高電站設(shè)備的安全管理水平，保證機組安全平穩(wěn)運行。