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輸配電設備多參數智能傳感系統

系統非接觸式實現變電站及所有設備的異常監測，包括全景視頻、溫度和局部放電。對GIS、變壓器、電抗器、開關、電纜、CT、PT等一次設備各部件溫度及各類絕緣缺陷，違規作業、異物入侵等實施直接監測或計算外推，并實時智能預警。系統由多物理量值守機器人、智能云APP和大數據后臺組成，值守機器人集成局部放電、紅外測溫、視頻圖像及聲音診斷等傳感器，并具備初步的人工智能算法和設備異常診斷能力，后臺包括設備管理和大數據評估功能模塊，APP接收智能終端和后臺信息，主要顯示診斷結果、數據內容，并實現人機交互。通信方式有無線、有線兩種。局放傳感模塊、紅外傳感模塊、視頻模塊、氣體傳感模塊、聲音模塊、油色譜等不同功能模塊可根據實際情況合理增減搭配使用。產品的集成度高，遠距離非接觸采集信息，高智能、高可靠、低成本。近5年來，使用該技術發現了48起變電站內潛在故障隱患，避免了多起停電事故。本項目經過十余年的研發與產學研合作，對應了目前泛在電力物聯網的總體思路和要求，具有多個電網公司的應用案例，取得了一系列國際上具有獨創性的成果。適用范圍廣能在高溫、低溫、高濕等環境條件下可靠運行，防水防塵。多物理量協同集成局放、紅外、視頻、聲音等傳感器，同時監測變壓器、敞開式開關、電抗器等變電站內一次設備的局放信號、紅外熱像、視頻信息，實現多傳感器的高效結合及協調診斷。使用方便配備智能云APP，實時接收現場值守機器人采集的數據，實現人機交互，能夠早期發現缺陷，判斷缺陷位置，提高現場人員的工作效率。智能化程度高監測的數據可以通過無線網絡或有線數據同步傳輸，嵌入人工智能算法，提高了監測數據及時率、準確率及有效性。安裝方便值守機器人體積小，重量輕，一鍵式安裝。有線通信與無線通信系統自動切換，內部參數可以通過手機設置。性價比高采用低成本、高可靠技術路線，通過人工智能算法降低硬件的復雜性。目前該系統已獲得14項國內發明專利授權、3項PCT專利授權、8項實用新型專利、軟件著作權登記3項。高電壓技術、電力設備智能監測領域權威期刊上發表論文30篇。應用在國家電網、中國石化30多個變電站，有三百多套掛網運行。不同場景的實物及應用照片，或原理圖解圖1 長距離多參數智能傳感器（視頻、紅外、局放、聲音+人工智能邊緣計算）圖2 短距離多參數智能傳感器（視頻、紅外、局放、聲音+人工智能邊緣計算）圖3 用戶報告圖4 變電站安裝監測圖5 大數據后臺應用

上海交通大學 2021-05-11

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