logo logo

Компьютерная модель тепловизионных обследований

Обложин В. А.

тепловизионное обследование электроустановок

Основные усилия в эксплуатации электрооборудования направляются на переход к системе технического обслуживания, сроки и объемы которого определяются состоянием оборудования. При использовании тепловизора для оценки технического состояния оборудования оно осматривается быстро – со скоростью визуального контроля, но решение, принимаемое при таком осмотре, особенно, когда оно требует материальных затрат для выполнения, должно быть тщательно обоснованным и представлять собой серьезный документ. Подготовка таких документов занимает больше времени, чем само тепловизионное обследование. Кроме того, для многих случаев отклонений пока нет четких предписаний, инструкций, алгоритмов для надежной оценки состояния оборудования по тепловой картине. К тому же затруднен контакт между энергосистемами по взаимному обмену результатами тепловизионных осмотров оборудования.
Далее показаны методы работы с тепловизором в Тулэнерго, позволяющие существенно ускорить принятие решений по восстановлению работоспособности оборудования по результатам тепловизионного обследования и довести решение до стадии выполнения, а также запоминать и накапливать опыт работы с тепловизором.
Графическая модель обслуживания оборудования по его состоянию с использованием тепловизора показана на рис. 1. Это непрерывно повторяющийся цикл, в котором выделены шесть этапов. На первых трех этапах цикла производится выявление состояний оборудования с использованием тепловизора, на последних трех – восстановление работоспособности оборудования:

  1. организация выездов на подстанции, электростанции;
  2. документирование результатов обследований;
  3. распознавание отклонений в состоянии оборудования по документам (термограммам и фотографиям);
  4. формирование решения, содержащего рекомендации по восстановлению работоспособности оборудования и предельные сроки выполнения рекомендаций;
  5. составление и отправка уведомления в ремонтные службы предприятий, обслуживающих оборудование;
  6. выполнение рекомендаций в указанные в решении сроки.

Этапы графической модели обслуживания оборудования по его состоянию с использованием тепловизора
Рис. 1. Этапы графической модели обслуживания оборудования по его состоянию с использованием тепловизора

Этапы от второго до пятого выполняются специалистом по тепловизионному контролю на рабочем месте, оснащенном компьютером. Программа, с которой работает специалист, – база данных ACCESS и приложение к ACCESS для ведения тепловизионных обследований, разработанное в ЦСГИ ОАО Тулэнерго.
Приложение состоит из таблиц хранения данных, из форм просмотра данных и из отчетов для печати уведомлений. Таблицы – это “черный ящик” для пользователей, внутренняя среда приложения. Этапы обслуживания оборудования по его состоянию, определенному тепловизором, представлены в приложении формами, через которые информация заносится в таблицы и извлекается из них.
Все шесть форм, которые нужно пройти в компьютерной части работы, показаны на рис. 2. Формы соответствуют этапам обслуживания оборудования графической модели обслуживания. Продвигаясь по формам как по этапам, можно получать информацию о каждом этапе, производить действия, пользуясь элементами управления форм для уточнения информации, поэтому формы представляют собой компьютерную модель всего обслуживания оборудования с использованием тепловизора.
Первоначально, в 1995 г., когда был получен тепловизор THV-470, обработка термограмм производилась фирменной программой IRWIN 2.0, а обработанные термограммы представляли собой отчеты, которые направлялись предприятиям. Отчеты хранились в отдельных файлах, занимали много места, не могли быть сгруппированы по какому-либо критерию. Для связывания данных в единое целое нужно было научиться легко оперировать с термограммами, так же, как со словами в текстовом редакторе, увеличивать размеры термограмм, изменять палитры, изменять диапазоны температуры анализа одной-двумя командами.
База данных ACCESS содержит встроенный язык программирования Visual BASIC, на котором были написаны процедуры занесения файлов термограмм в поля таблиц, процедуры преобразований файлов термограмм в изображения.
Затем по аналогии с термограммами в поля таблицы стали заносить и файлы фотографий объектов.
В 1996 г. в ЦСГИ Тулэнерго поступил второй тепловизор TVS-ПО. Файлы термограмм этого тепловизора также записываются в поля таблицы базы данных.
Позднее добавлена возможность использовать в базе данных термограммы тепловизора ИРТИС-200. При необходимости просмотра термограмм из файлов термограмм извлекается температура точек, а затем по температурам точек создается изображение. Программа формирования изображения сама определяет тип тепловизора, которым получен файл термограммы, и производит соответствующую обработку файла. Специалист просматривает термограммы, не замечая, каким тепловизором они получены.
Формы компьютерной модели этапов цикла непрерывных обследований оборудования
Рис. 2. Формы компьютерной модели этапов цикла непрерывных обследований оборудования:
а – договоры, планы; б – информация о выезде; в – документы и координаты отклонения; г – распознавание отклонения; д – разработка решения и информация о выполнении; е – формирование документов уведомления

Обследования производятся по планам на год, по внеочередным запросам, по договорам. Фиксирование документа, в соответствии с которым производится очередное обследование, производится на первой форме программы “ДОГОВОРЫ”. Выбранный или вновь внесенный документ оставляет свой код в памяти компьютера, и вся дальнейшая работа связывается с этим договором.
Единицей измерения обследований является ВЫЕЗД. Работа начинается с планирования объектов выезда – это одна или несколько подстанций или электростанций. Затем следует обследование объектов этого выезда для выявления и занесения отклонений. После решения вопроса с транспортом подается заявка диспетчеру на выполнение работы по распоряжению.
По приезде на подстанцию или в распредустройства электростанции производится допуск бригады тепловизионного контроля к работе по обследованию оборудования распредустройства тепловизором. Допуск производится дежурным или сопровождающим лицом по распоряжению, в котором выдающим распоряжение определяется объем работ. Эта организационная часть как этап выявления состояний оборудования оформляется в форме программы под названием “ВЫЕЗДЫ”. В этой форме сохраняются фамилии производителя работ и члена бригады, фамилии водителя и сопровождающего, замечания по всему выезду. После осмотра подстанции, занимающего 1 – 2 ч, бригада переезжает на следующую подстанцию, если есть такая в плане ВЫЕЗДА.
После работы на выезде начинается следующий этап цикла – ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ обнаруженных отклонений. Действие этапа происходит на рабочем месте специалиста по тепловизионному контролю в форме “ДОКУМЕНТЫ” компьютерной модели обслуживания оборудования. В базу данных вносятся документы (термограммы и цифровые фотографии) и координаты отклонений (диспетчерское наименование оборудования, название части этого оборудования); заносятся также вспомогательные сведения (токовые нагрузки и примечания). Нагрузки нужны только для контактных соединений, если в них замечены отклонения, для пересчета перегрева к половине номинальной или к номинальной нагрузке.
Эти данные снабжаются в базе данных кодами, привязанными к коду соответствующего ВЫЕЗДА. К диспетчерским наименованиям оборудования, которое было помечено как неисправное, автоматически прибавляются связи с файлами термограмм и фотографий.
Диспетчерские наименования записанного на подстанции оборудования – это самые длинные записи, при занесении которых можно ошибиться, и тогда потребуется дополнительное время для поиска этого оборудования при ремонте. Для облегчения внесения диспетчерских наименований поле в форме “ДОКУМЕНТЫ” сделано в виде раскрывающегося списка, который формируется в момент обращения к нему путем извлечения из таблиц записей диспетчерских наименований, относящихся к данной подстанции. Если в списке есть требуемое диспетчерское наименование оборудования, то оно вносится как координата обследованного оборудования одним щелчком мыши. Если нужного диспетчерского наименования нет в списке, то оно заносится в поле списка с клавиатуры, запоминается в списке для текущей подстанции и может быть выбрано щелчком мыши в следующий раз. Такой прием сокращает время документирования.
Далее для каждой записанной координаты выбираются название оборудования из списка категорий оборудования и название составной части этого оборудования. Список категорий оборудования – это список оборудования, приведенный в Нормах испытаний оборудования, важнейший элемент в записи, который автоматически сделает текущую запись видимой в запросах, вовлечет текущую запись в статистику. Составная часть оборудования – это деталь или сборочная единица, на поверхности которой мы наблюдаем нагрев.
После ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ переходим на следующую стадию обследования – РАСПОЗНАВАНИЕ. В форме компьютерной модели, соответствующей этой стадии, все данные в компактном виде находятся перед нами. Можно вызвать нажатием кнопки отдельные абзацы технической литературы, относящейся к рассматриваемой категории оборудования. Можно вызвать и просмотреть все термограммы этой категории оборудования, которые есть в базе данных. На термограмме рассматриваемого оборудования можно найти точки перегрева и определить температуру в этих точках и тогда, если указаны нагрузки, в одном из полей формы автоматически будет показан перегрев при 50%-ной или 100%-ной нагрузке. Задача этапа РАСПОЗНАВАНИЕ заключается в том, что факт наличия отклонения, о котором следует информировать ремонтную службу предприятия, должен быть определен тремя составляющими:
описание отклонения – перегрев или отсутствие нормального нагрева (например, изолятора в гирлянде);
вероятная причина отклонения – недовключение, увлажнение, пробой, слабый контакт;
опасность – к каким последствиям приведет дальнейшая работа оборудования с таким отклонением: пробой изоляции, перекрытие между фазами.
Для облегчения формулирования составляющих отклонения в компьютерной модели обследований предлагается подсказка для каждой из составляющих в виде специальным образом обработанного списка всех формулировок, которые есть в базе данных для данной категории оборудования. В базе данных могут находиться тысячи записей, но для подсказки выбираются только те, в которых содержание поля “Категория” соответствует рассматриваемой категории оборудования и содержание поля “Часть” соответствует рассматриваемой части оборудования, на которой обнаружен перегрев. Из списка можно выбрать нужную формулировку. Если же ни одна из предлагаемых формулировок не подходит для данного случая, то разрабатывается новая формулировка. По отношению к имеющемуся списку формулировок, представляющих собой накопленные знания, новая формулировка будет представлять новое знание.
Чтобы огромная работа не производилась процессором базы данных при каждом запросе списка формулировок, списки описаний, причин и опасностей сохраняются в отдельных таблицах. Семейство таких таблиц называется БАЗА ФОРМУЛИРОВОК. В это семейство входят и таблицы со сканированным текстом Норм испытаний, учебников и журнальных статей. Абзацы текстов помечены кодами категорий оборудования, к которому относится содержание текста.
Следующий этап восстановления работоспособности оборудования – подготовка РЕШЕНИЯ. Решение относится уже к указаниям для ремонтников, поэтому его формирование выделено в отдельный этап в графической модели обслуживания оборудования. В компьютерной модели обследований – это отдельная форма. В решении указываются рекомендуемые действия для приведения оборудования в нормальное состояние, и предлагается срок выполнения рекомендаций.
Формулировки рекомендуемых действий для каждой категории оборудования также заносятся в обобщенном виде в базу формулировок и при формировании рекомендации всплывают в виде списка. Этот список при многолетнем пользовании базой формулировок корректируется как по результатам ремонта, так и по опросам мастеров служб подстанций. Рекомендации по приведению оборудования в нормальное состояние – это цель и итог тепловизионного обследования, наиболее читаемая часть уведомлений, посылаемых на предприятия.
Заключительный этап обработки материалов выезда – УВЕДОМЛЕНИЕ. Следующие действия выполняются базой данных автоматически:
формируется сопроводительное письмо с указанием названий и номеров обследованных подстанций;
формируется список обнаруженных отклонений с указанием места отклонения и решения, каждое из которых представляется описанием отклонения, вероятной причиной возникновения, опасностью для дальнейшей эксплуатации, рекомендациями по устранению и сроком выполнения. Данные в таблице группируются по названиям подстанций, сортируются по напряжениям распредустройств подстанции.

Печатные документы, направляемые предприятиям после каждого выезда
Рис. 3. Печатные документы, направляемые предприятиям после каждого выезда для устранения обнаруженных отклонений:

а – полный список отклонений; б – уведомление об аварийном отклонении; в – “особенное” отклонение; г – краткий список отклонений

Если в базе данных нет рассматриваемой подстанции, ее номера, фамилии главного инженера, которому направляется письмо, то в форме УВЕДОМЛЕНИЕ эти данные можно подставить вручную, но при формировании такого письма в то же место в следующий раз вмешательства специалиста не потребуется.
Диаграммы распределения обнаруженных отклонений по типу оборудования
Рис. 4. Диаграммы распределения обнаруженных отклонений по типу оборудования:
а – для всех записей базы данных; б – для Тулэнерго; в – для сетевых предприятий Тулэнерго; г – для Тульских электрических сетей в разные годы

Некоторые отклонения выделяются в аварийные, некоторые – в “особенные”. Аварийное – это отклонение, которое нужно ликвидировать немедленно, а возникновение события, указанного как ОПАСНОСТЬ, повлечет особо неприятные последствия. “Особенное” – это просто интересное отклонение, с точки зрения возможностей тепловизора, или это то, что не типично для технической эксплуатации; кража масла из бака выключателя 110 кВ, установленный “вверх ногами” разрядник.

Для контроля за проведением ремонта со стороны руководства ремонтной службы предприятия в состав уведомления входит и краткий список отклонений, в котором указаны координаты оборудования, описание отклонения, опасность, рекомендации и срок выполнения. Дополнительно введена графа для отметки о ВЫПОЛНЕНИИ рекомендаций. Печатные документы, направляемые после каждого выезда предприятиям для устранения обнаруженных отклонений, показаны на рис. 3.
При получении уведомлений на предприятиях делается следующее:
списки выявленных отклонений раздаются на участки по ремонту оборудования подстанций;
организуются работы по немедленному устранению аварийных отклонений и планируется ремонт оборудования, в котором есть замечания. Оборудование, для которого нет замечаний, в ремонт не выводится.
Дополнительно к уведомлениям, направляемым для устранения отклонений, через большие промежутки времени можно просматривать статистику по обнаружению отклонений на предприятиях, участках, подстанциях, по которой можно определить категорию оборудования, где обнаруживается наибольшее число отклонений, и можно принимать решение об изменении принимаемых для ремонта этой категории оборудования методов. Примеры диаграмм, характеризующих работу предприятий с различными категориями оборудования, показаны на рис. 4.
В настоящее время основные усилия разработчиков компьютерных программ направлены на приспособление программ к работе в сетях. Такая возможность есть и в базе данных ACCESS. Для того, чтобы содержанием этой базы данных смогли воспользоваться пользователи сети Internet, нужно формы для работы с данными заменить на страницы доступа к данным. Тогда, если поместить таблицы и запросы базы данных на сервер, то через страницы доступа к данным пользователи сети Internet смогут пользоваться накопленными в Тулэнерго данными, а также вкладывать свои интересные сведения в базу данных для общего владения информацией.

Выводы

  1. Ведение базы данных специалистами по тепловизионной диагностике позволит избежать рутинной работы по многократному переписыванию одних и тех же повторяющихся записей.
  2. Группировка всего обследованного оборудования в базе данных по категориям оборудования позволяет одним действием вызвать все записи для рассматриваемой категории оборудования и оценить опасность отклонения с помощью просмотра всего опыта наблюдения рассматриваемой категории оборудования.
  3. Возможность группировки записей в базе данных по любому параметру позволяет строить диаграммы, характеризующие работу предприятий по обслуживанию электрооборудования.
Метки материала: ,

Похожие материалы:

bottom