【摘要】：近年來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)水平的提高,用戶的用電需求也日益增長(zhǎng),這種變化對(duì)電力生產(chǎn)的安全性和可靠性提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)�，F(xiàn)如今電力企業(yè)主要按照《電力安全工作規(guī)程》的組織措施和技術(shù)措施來(lái)預(yù)防人為操作事故,但隨著電力系統(tǒng)日益復(fù)雜,需監(jiān)督的電力施工現(xiàn)場(chǎng)和檢修設(shè)備不斷增多,技術(shù)人員的規(guī)范性操作顯得愈發(fā)重要,電力企業(yè)急需完善信息化建設(shè),以此釋放現(xiàn)場(chǎng)端的監(jiān)督壓力。然而傳統(tǒng)的監(jiān)督管理模式跟本無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督,操作人員的動(dòng)作也無(wú)法比對(duì)反饋進(jìn)而提醒更正,不能實(shí)現(xiàn)電力安全生產(chǎn)的統(tǒng)一監(jiān)督管理與決策分析,致使各類電力安全生產(chǎn)事故頻發(fā)。為解決此問(wèn)題,本文將云平臺(tái)、OpenPose與TensorFlow等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到電力安全生產(chǎn)監(jiān)督云平臺(tái),借助這些技術(shù)對(duì)設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程和技術(shù)人員操作過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督管理。本文首先闡述了電力安全生產(chǎn)監(jiān)督管理(以下簡(jiǎn)稱電力安監(jiān))系統(tǒng)的發(fā)展概況,總結(jié)了現(xiàn)有電力安監(jiān)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,明晰研究思路并界定研究?jī)?nèi)容。然后結(jié)合某市級(jí)供電公司實(shí)際工程情況利用云平臺(tái)與深度學(xué)習(xí),對(duì)電力安監(jiān)系統(tǒng)的總體架構(gòu)、數(shù)據(jù)流程和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。本研究旨在構(gòu)建一個(gè)基于云平臺(tái)的電力安監(jiān)系統(tǒng),該系統(tǒng)借助深度學(xué)習(xí)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法結(jié)合云技術(shù),把電力生產(chǎn)設(shè)備、工作人員和生產(chǎn)過(guò)程有機(jī)的結(jié)合在一起抽象為參量,最終在云端生成模型統(tǒng)一對(duì)整個(gè)電力安監(jiān)過(guò)程進(jìn)行管理。該系統(tǒng)借助阿里云GPU云服務(wù)器的強(qiáng)大計(jì)算能力對(duì)海量影音數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理分析,在保證高速運(yùn)算的同時(shí)節(jié)約了成本,利用TensorFlow訓(xùn)練測(cè)試了語(yǔ)音模型的良好收斂性,還利用了OpenPose預(yù)處理圖像數(shù)據(jù)提高了系統(tǒng)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)識(shí)別率。本研究表明,將云計(jì)算與深度學(xué)習(xí)等技術(shù)應(yīng)用到電力安全生產(chǎn)監(jiān)督管理云平臺(tái)中,能顯著提高系統(tǒng)的兼容性、實(shí)時(shí)性和監(jiān)管能力,在增加人體姿態(tài)的識(shí)別率同時(shí)降低運(yùn)算成本和存儲(chǔ)成本。
【圖文】：

研究背景和意義當(dāng)前，中國(guó)能源的戰(zhàn)略目標(biāo)逐步從擴(kuò)張?bào)w量向提升質(zhì)量轉(zhuǎn)變，而電能在構(gòu)建低碳清潔的能源體系中扮演著重要角色。如圖1-1所示，我國(guó)電力需求增速放緩，節(jié)約優(yōu)先為核心的能源消費(fèi)革命將被推進(jìn)，而傳統(tǒng)粗放的電力安全生產(chǎn)監(jiān)督管理（以下簡(jiǎn)稱 “安監(jiān)”）方式將不再能滿足當(dāng)前電力企業(yè)安全監(jiān)督的需求。為此，企業(yè)必須建立合理規(guī)范的電力安全生產(chǎn)監(jiān)督管理系統(tǒng)并且降低系統(tǒng)開發(fā)維護(hù)成本，才能進(jìn)一步加強(qiáng)電能的精細(xì)化管理和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。圖1-1 我國(guó)中長(zhǎng)期電力需求預(yù)測(cè)輸變電生產(chǎn)監(jiān)督管理是電力安監(jiān)的主體內(nèi)容，包括變電站設(shè)備和線路的運(yùn)維與檢修。其特點(diǎn)是設(shè)備出現(xiàn)故障的概率大，，需要運(yùn)維人員經(jīng)常維護(hù)；工作繁瑣乏味，容易造成工作人員思想上放松警惕；人員較為分散難于集中管理[1]。值班人員的主要任務(wù)是操作和維護(hù)電力設(shè)備，大量的設(shè)備造成工作任務(wù)繁重，影響安全生產(chǎn)的隱患潛伏于各個(gè)運(yùn)維與檢修環(huán)節(jié)中�，F(xiàn)如今

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文10本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備或終端通過(guò)各類通訊協(xié)議連接到阿里云平臺(tái)上。系統(tǒng)使用云平臺(tái)將數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)（變電站與輸電線路）、市級(jí)供電公司辦公室、安監(jiān)調(diào)控中心、移動(dòng)安監(jiān)部與移動(dòng)安監(jiān)辦公平臺(tái)有機(jī)的結(jié)合在一起，通過(guò)專有網(wǎng)絡(luò)和各類通訊協(xié)議完成數(shù)據(jù)的流通，所有機(jī)構(gòu)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)輕松訪問(wèn)云端監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況。圖2-1 電力安全生產(chǎn)監(jiān)控云平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖2-2是系統(tǒng)總體的功能展示，主要分為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、云控制臺(tái)和客戶應(yīng)用層�，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集數(shù)據(jù)通過(guò)各類驅(qū)動(dòng)協(xié)議上傳至物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)IoT Hub[28]；之后將儀器設(shè)備上獲取的數(shù)據(jù)通過(guò)規(guī)則引擎寫入時(shí)序時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)TSDB，TSDB中的數(shù)據(jù)既可以傳給Grafana來(lái)在云平臺(tái)實(shí)時(shí)顯示，也可以傳給客戶端監(jiān)控分析，而監(jiān)控器中的影音數(shù)據(jù)則通過(guò)Java SDK傳入GPU云服務(wù)器ECS；ECS中的異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)使用OpenPose對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理再經(jīng)過(guò)TensorFlow調(diào)用識(shí)別模型，來(lái)判斷現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)狀況；如果系統(tǒng)判定需要進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)的事件
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：F426.61;TM08

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2601760