1 系统简介
在油田电网运行中，变电站设施处于长期运行状态，特别是近年来随着变电站自动化改造的不断发展，无人值守变电站的大量投运，变电站设施的巡视越发显得重要。因此，为了能够监视设备的运行情况，及时发现设备事故隐患，保障设备的正常运行，通常要求巡视人员对变电站设备进行定时或不定时巡视，并对设备的运行状况、运行参数进行记录存档，作为将来设备检修的依据。
目前多数电力运行单位的巡视手段仍然依靠人工巡视及笔录的方式，巡视工作的管理较为困难，导致设备的巡视质量难以保证，更无法对设备的性能进行动态分析。因此，对变电站设备，特别是对无人值守变电站设备，要利用现代计算机技术和现有自动化手段进行设备巡视，同时也可为了满足设备状态检修、设备缺陷管理和设备性能动态分析的需要。采用科学化的巡视管理系统已是势在必行。
针对目前油田内的巡检制度和管理手段的现状，我们设计开发了“变电站设备巡视管理系统”。该系统具有三个基本功能即：巡检人员的管理、变电站设备的基础数据录入和数据的后台分析功能。
2 系统工作原理
智能化变电站设备巡视管理系统采用了“无线射频钮”作为设备标识器和内置射频读写头的掌上电脑作为数据采
集器。
“无线射频钮”设备标识器内部存贮特定的代码。将设备标识器安装在各个需要巡视的设备上，每个标识器赋予不同的代码，用这些代码代表各个不同的巡视
设备。
掌上电脑数据采集器是专门定制的，用于读取设备标识器的内部代码并负责管理巡视现场各种信息的采集，它内含与8088兼容的16位CPU、时钟及相应射频读写头，内部存储了变电站需要巡视的所有内容。
在设备巡视过程中，巡视工作人员手持掌上电脑数据采集器并扫描设备标识器，5ms内即可读出设备标识器的内部代码，然后标识器所代表设备的巡视内容将以汉字菜单的方式显示在掌上电脑的屏幕上，巡视工作人员即可根据设备的运行状况在掌上电脑中输入设备当前的运行状态或参数，也可以通过红外线测温枪测量相关的温度并通过连线自动传输到掌上电脑中。如此，设备标识器的代码、设备状态代码或设备运行参数及射频钮的扫描时刻等信息即组成了一条巡视记录，存储在掌上电脑数据采集器中。这一条巡视记录包含了如下信息：巡视工作人员到达检查点的时刻、巡视设备名称、设备运行状态或参数和巡视工作人员巡视完毕该检查点的时刻。掌上电脑数据采器可以存储几千条这样的巡视记录。
当巡视工作人员完成一轮巡视工作后，通过掌上电脑数据采集器的红外接口与计算机的红外接口，即可将掌上电脑数据采集器中记录的信息传递到计算机中。管理人员可以使用配套的系统软件，对这些设备信息进行分析处理。
3系统的硬件组成
a.无线射频设备标识器，采用钮扣状封装，安装在需巡视的设备上，抗震，耐腐蚀，易清理，可在多种较恶劣环境下工作。无线射频设备标识器与掌上电脑数据采集器无线射频通信。
b.掌上电脑数据采集器，采用内置射频头的掌上电脑，内含I/O读取电路、时钟及可充电电池。
c.客户计算机，主要用来完成巡视计划的编制、修改，并将计划传送给掌上电脑以及收集掌上电脑中的巡视内容，并将数据存储到网络服务器的数据库中。管理人员可在规定的权限之内浏览、查询、打印巡视结果或对系统数据库进行维护。客户计算机可与单位现有的其它计算机共用，不必单独配置。
d.网络服务器，其中存储已编制好的巡视计划、用户权限、巡视结果和数据处理结果等大量信息，并负责与其它系统如状态检修、设备缺陷管理系统、单位MIS等的接口。网络服务器可与其它系统共用，不必单独配置。
4系统的软件组成
a.服务器操作系统采用中文WINDOWS 95、 98、NT、2000，数据库采用0racle、Access、Sybase或SQL Server，应用软件采用 BDXⅡ服务器端软件。
B.工作站操作系统采用中文WINDOWS95、98、2000，应用软件采用BDXⅡ工作站软件。
c.掌上电脑采用掌上电脑操作系统，巡视应用软件。
d.该系统设计有各种接口模块，可方便地与其它系统（状态检修、设备缺陷管理、其它MIS系统）集成。
5 智能化设备巡视管理系统的特点
5.1 巡视路线的编制灵活
每一条巡视路线按设备、部件、项目分层组织。
每一条巡视路线可定义巡检或点检两种模式：a.巡检模式，首先在计算机编制好巡检计划，然后发送给掌上电脑，巡检人员就可以携带掌上电脑外出巡检，每天只需将采集到的数据上传给计算机即可，在相当长的时间内不用重新编制、发送计划，有较长时间的稳定性。b.点检模式，首先在计算机中编制好点检任务，然后指定发送计划的时间，这个时间可以是一天，也可以是几天或指定一个周期，点检人员不仅每天都要点检，给计算机上传数据，而且还要注意当天有没有新的计划派发下来，如果有新的计划就要先接收计划，然后再去点检。
每一条巡视路线的巡检（点检）顺序可定义常规或强制两种方式：a.强制方式，必须按巡视路线中设备标识器的顺序巡视。b.常规方式，可以不按巡视路线中设备标识器的顺序巡视。
每一条巡视路线可独立设定班次、轮次、异常程度、处理措施、巡视周期。
5.2 巡视项目齐全，巡视工作人员录入方便
系统设定了“观察类”、“记录类”、“代码类”、“测温类”4种巡检项目类型。
a.对于“观察类”巡视项目，巡视工作人员可以选择“正常”或“异常”两种状态。“异常”状态又细分为轻微、较严重、严重等十种情况。对每一种异常状态，巡视工作人员可以录入“需要检修”、“继续运转”、“大修时检修”等建议型处理措施。
b.对于“记录类”巡视项目，在掌上电脑中每一条巡视项目都设有“上限值”、“下限值”、“典型值”、“输入上限值”、“输入下限值”，以保证巡视工作人员录入正确的现场参数。
c.对于“代码类”巡视项目，系统事先将设备可能出现的情况列出来，然后针对每种情况设定一个代码，并且设定此状态是“正常状态”还是“异常状态”。例如，可以用“Leak”来描述“变压器油泄漏”且是“异常状态”，这样当巡视结果传回到客户计算机后，系统自动将“Leak”转换为“变压器油泄漏”的结果。对设备每种情况设定的代码，可直接采用设备缺陷管理系统中定义的代码，这样智能化设备巡视分析管理系统就能够与设备缺陷管理系统集成在一起。
d.对于“测温类”巡视项目，借助测温传感器测量获得设备或部件的温度，并通过传感器的智能接口、掌上电脑的RS-232接口直接传入掌上电脑中并存储起来。测温传感器有三种形式：智能红外测温枪，智能测温探头和现场就地的温度传感设备。
5.3 系统设有“启停点”
在变电站中有一些设备平时并不使用，而是一直处于停用或待用状态。但在某些情况下，这些设备会立即进入到生产使用状态，此时需要检查的项目比一直处于停用或待用状态时需要检查项目要多，这时再在巡视计划中添加巡视项目，然后将计划发送给巡视工作人员去执行时，巡视就相对落后了一段时间。为了避免这种情况就提出了“启停”的概念，使用“启停”可以将不论是运行时要检查的项目还是停机时要检查的项目全部编入计划，然后在软件中定义设备处于何种状态时检查或不检查。
5.4 系统设有“主控点”
在生产现场有时对于一个范围内设备进行巡视，如果全部合格的话就写一个合格就可以了，不用每台设备都要输入一遍，这样就引出主控点的概念。
“主控点”可以控制它以下层次所有的检查点，如果在“主控点”输入“全部正常”，则它以下所有点的状态与“主控点”保持一致；而如果在此点输入“存在异常”则它以下的所有点均要逐一进行检查。
5.5 无线射频设备标识器功能
既可以唯一地标识巡视设备、巡视部件、巡视项目，又可以采用级联方式，用一枚无线射频设备标识器代表几个巡视设备、巡视部件、巡视项目。
5.6 掌上电脑数据采集器功能
掌上电脑数据采集器不仅记录巡视工作人员到达“检查点”的时刻，而且记录巡视工作人员巡视“检查点”完毕并输入巡视结果后的时刻，这样既可以考核巡视工作人员的巡视到位情况，又可以考核巡视人员工作的认真程度。
5.7 汉化操作
掌上电脑数据采集器是专业定制的掌上电脑，全汉化操作，体积小，可充电，非常适用于变电站现场作业。
5.8 二次开发的功能
对掌上电脑中进行了二次开发，对“观察类”巡视项目采用全汉字菜单式选择；对“记录类”巡视条目采用输入上限、输入下限，误输入超过限值告警提示等方式，以简化巡视人员的信息输入，并确保巡视信息的有效性。
5.9 在线帮助功能
掌上电脑数据采集器的软件设计有丰富的在线帮助功能，以确保巡视工作人员在不培训或稍加培训的情况下，即可完成巡视任务。
5.10 适合于油田目前的网络状况
主站计算机系统采用C/S（客户机/服务器）和B/S(浏览器)结构，客户机可以共用MIS系统中的其它计算机，服务器也可以共用MIS网中的其它服务器。
5.11 强大服务器软件的信息处理与统计功能
a.数据查询。数据查询是系统对数据进行处理的主要部分，通过不同的查询功能可以按不同的方式对数据进行处理、分析获得所需的结果。系统提供6种查询方式：自定义查询、结果趋势图查询、多点比较图、启停趋势图、主控趋势图、月度查询。
b.考核统计功能。主要功能是对巡视工作人员的日常巡视工作的统计，以便考核巡视工作人员的工作情况，主要包括：路线统计、到位检查、工时统计、工作量统计、异常统计、漏检统计。异常统计用于统计设备有没有异常情况或是有哪些异常情况；路线统计、到位检查、工时统计、工作量统计用于统计巡视工作人员到达巡视现场各个检查点的时间，以及在各个检查点耗费的时间；漏检统计用于统计巡视工作人员在应巡视周期内未检查项目的条数。
c.完善的用户权限管理。系统管理员可以管理用户组、用户以及设定每个用户组的权限和用户可以管理哪些路线。每个用户可拥有“完全”、“修改”、“浏览”、“禁止”中的一种权限。
6 智能化设备巡视管理系统的发展前景
该系统采用的模块化的设计，满足了现代工业自动化可靠性和灵活性的要求。通过对掌上电脑中进行的二次开发，可将该系统推广至变电站设备巡检以外的工业现场，如：热电厂的设备巡检，采油厂油井设备巡检，油库及罐区的设备巡检等对设备运行数据要求较高的场所。□