電力智能巡檢信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、電力智能巡檢信息管理系統(tǒng)(GPS+PDA+GPRS +GIS) 設(shè)計(jì)方案第一章 前言隨著我國電力工業(yè)的快速發(fā)展，輸變電配電線路的管理和維護(hù)工作變得日 益重要。電力線路設(shè)備巡檢是電力管理部門有效保證輸電、變電、配電線路及 其設(shè)備安全的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。工作人員通過巡視檢查，可以了解線路運(yùn)行狀 況及周圍環(huán)境的變化，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和危及線路安全的隱患，提出具體的檢修 內(nèi)容，以便能夠及時(shí)消除缺陷，預(yù)防事故發(fā)生，或?qū)⒐收舷拗圃谧钚》秶?，?證線路的安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定，達(dá)到電網(wǎng)運(yùn)行“安全、經(jīng)濟(jì)、多供、少損”的 運(yùn)行目標(biāo)。傳統(tǒng)設(shè)備巡檢采用的是人工巡視、手工紙介質(zhì)記錄的工作方式，這種方式 存在著人為因素多、管理成

2、本高、無法監(jiān)督巡檢人員工作狀態(tài)等明顯缺陷。已 無法適應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需要。為了實(shí)現(xiàn)電力線路設(shè)備巡檢的現(xiàn)代化管 理。保證發(fā)電、輸變電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減輕巡檢人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高 工作效率。很有必要引入新的技術(shù)手段開發(fā)研制一套用于電力設(shè)備巡檢的智能 系統(tǒng)-電力智能巡檢信息管理系統(tǒng)，改變電力線路設(shè)備巡檢的現(xiàn)狀,提高輸電、變電、配電巡視工作的水平。為電力部門提供高效、安全、智能化 的巡檢管理手段，實(shí)現(xiàn)巡檢工作的自動(dòng)化、智能化和電子信息化。第二章 需求分析2. 1、傳統(tǒng)作業(yè)方式我國電力設(shè)備巡檢仍然沿用“兩表制”的工作方式。即：缺陷描述表和設(shè)備缺陷記錄表。巡檢員在發(fā)現(xiàn)缺陷后，要根據(jù)缺陷的具體情況查

3、閱缺陷描述表，并按照缺陷描述表描述的順 序?qū)⑺^察到的情況填寫在設(shè)備缺陷記錄表上。在傳統(tǒng)巡檢方式中，巡檢人員需進(jìn)行如下的工作：1、由巡檢人員定期或不定期（每天、每周、月度、季度、雙季度）沿指定的巡檢線 路，到各檢查現(xiàn)場，將需要采集的有關(guān)線路設(shè)備運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)，登錄到相關(guān)的數(shù)據(jù)采集表 冊或卡片上；2、巡檢人員回來后，由數(shù)據(jù)錄入人員將數(shù)據(jù)采集表冊或卡片上的數(shù)據(jù)逐一錄入到電 腦中；3、由數(shù)據(jù)分析人員對電腦中的線路設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及整理，輸出相關(guān)報(bào)表或圖表。這種巡檢方式存在以下缺點(diǎn)；1、由于缺陷描述表和設(shè)備缺陷記錄表的載體都是紙張，幾十年不變的紙、筆人工錄入 方式，落后且效率低，表格填寫容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，

4、造成一些電力設(shè)備故障不能得到準(zhǔn)確反映， 延誤故障及時(shí)排除。且以紙張為載體的數(shù)據(jù)記錄既不易于保存又不易檢索，檢索費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 十分困難。2、在現(xiàn)行的”無人值班、少人值守”減員增效的新體制下.出去巡檢的人員比以前少.而 需要巡檢的場所、設(shè)備卻很多，由于沒有監(jiān)督人員的存在.一部分責(zé)任心不強(qiáng)的巡檢人員存 在窩工或其他檢測不實(shí)的現(xiàn)象。3、巡檢回來后，設(shè)備缺陷記錄表的數(shù)據(jù)需要管理人員手工錄入，工作量大， 效率低，易出錯(cuò)，不能及時(shí)反映巡檢工作的結(jié)果。2. 2、用戶需求分析按照電網(wǎng)系統(tǒng)管理的實(shí)際需求和發(fā)展需要，電網(wǎng)線路設(shè)備巡檢系統(tǒng)應(yīng)能夠滿足如下要求：1、采用掌上電腦、筆記本電腦或其他小巧的電子錄入設(shè)備錄入巡檢數(shù)

5、據(jù),巡檢人員在檢 測現(xiàn)場直接錄入線路設(shè)備運(yùn)行狀況的有關(guān)數(shù)據(jù)取消手工錄入和紙介質(zhì)記錄的落后作業(yè)方式。2、巡檢電子記錄設(shè)備應(yīng)具有能夠自動(dòng)采集到場信息的功能,并禁止巡檢人員對該信息進(jìn) 行更改或自動(dòng)添加，以考核巡檢人員是否真正到達(dá)現(xiàn)場檢測電力線路設(shè)備。3、巡檢到場信息可采用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)與掌上電腦及無線互聯(lián)技術(shù)相結(jié)合 的全新方式，巡檢人員到場后使用巡檢電子記錄設(shè)備在現(xiàn)場讀取到場信息。4、巡檢電子記錄設(shè)備讀取到檢測現(xiàn)場的的坐標(biāo)后,確認(rèn)巡檢人員已到達(dá)現(xiàn)場，才允許巡 檢人員用該設(shè)備輸入記錄被檢測電力線路設(shè)備的運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，否則禁止寫入數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)錄 入結(jié)束后，自動(dòng)屏蔽該巡檢點(diǎn)線路設(shè)備的數(shù)據(jù)更改或錄

6、入，才允許繼續(xù)采集下一個(gè)巡檢點(diǎn)的 數(shù)據(jù)信息。5、巡檢結(jié)束后，電子錄入設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)可以通過PC電腦標(biāo)準(zhǔn)串口自動(dòng)讀入到后臺(tái) 電腦管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。如果是在移動(dòng)通信設(shè)施比較完善的城市，可考慮直接通過無線移 動(dòng)通信互聯(lián)，以短信方式將每一個(gè)巡檢點(diǎn)數(shù)據(jù)直接傳回電力管理部門的服務(wù)器，經(jīng)中間處理 后，導(dǎo)入到后臺(tái)電腦管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。然后，由后臺(tái)管理系統(tǒng)進(jìn)行處理產(chǎn)生相應(yīng)的圖表。第三章、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本方案3. 1、系統(tǒng)概述系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路是：使用技術(shù)發(fā)展較快的掌上電腦技術(shù)，結(jié)化PS1位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)巡 檢人員到達(dá)檢測現(xiàn)場的考核監(jiān)督和線路設(shè)備運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)錄入采用無線互聯(lián)技術(shù)和 PC 機(jī)的接口通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)

7、據(jù)的實(shí)時(shí)傳送或離線讀入；應(yīng)用功能強(qiáng)大的數(shù) 據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件技術(shù)，根據(jù)巡檢管理工作的具體要求，開發(fā)完成各種功能處 理模塊，實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的綜合查詢分析處理和圖文報(bào)表的產(chǎn)生。通過上述一系 列的系統(tǒng)集成，最終實(shí)現(xiàn)電力線路設(shè)備巡檢數(shù)據(jù)的采集、傳輸、瀏覽、分析一體化綜合處理。 并通過接口與 GIS地理信息系統(tǒng)結(jié)合，在 GIS系統(tǒng)上反映設(shè)備 的巡檢結(jié)果。系統(tǒng)在硬件上由掌上采集終端和后臺(tái)PC機(jī)這兩種設(shè)備組成， 針對兩種不同的硬件平臺(tái)分別開發(fā)用于記錄巡檢數(shù)據(jù)的掌上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和用于處理分析 巡檢數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)。3.2基于GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的便攜式掌上電腦數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1、 工作原理GPS巡檢系統(tǒng)是利用全

8、球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)與掌上電腦以及無線互聯(lián)技 術(shù)相結(jié)合的一種全新解決方案.具有低成本，使用方便、不需要額外安裝和維 護(hù)等特點(diǎn)，在確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、安全的同時(shí).也滿足了電力企業(yè)信息處理、移動(dòng) 計(jì)算等諸多方面的需求。GPS巡檢系統(tǒng)由GPSg上電腦和線路管理服務(wù)器兩部分組成，每次工作前，系統(tǒng)先產(chǎn)生巡查工單交由巡查人員。巡線人員在執(zhí)行該巡查任務(wù)時(shí)，手持移動(dòng) 終端到達(dá)所需檢查的地點(diǎn)后，只要打開機(jī)器，掌上電腦系統(tǒng)客戶端程序就通過 GPS真塊自動(dòng)獲得當(dāng)前位置坐標(biāo)，然后與本地或局內(nèi)的線路設(shè)備臺(tái)帳數(shù)據(jù)庫中的資料進(jìn)行對比，將當(dāng)前位置的設(shè)備檔案顯示在終端屏幕上。巡線人員即可將 現(xiàn)場線路設(shè)備情況記錄在掌上電腦中。同時(shí)，系統(tǒng)

9、自動(dòng)激活無線網(wǎng)絡(luò)，將所在 的地理位置信息和當(dāng)前的時(shí)間，連同現(xiàn)場線路情況記錄一起發(fā)往局內(nèi)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由后臺(tái)巡檢服務(wù)程序處理后進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。如果有GIS系統(tǒng)配合使用，PDA可以顯示電子地圖，并進(jìn)行導(dǎo)航，指引巡查路線。為了保證可用性， 系統(tǒng)支持在線和離線兩種方式的工作狀態(tài)。如果無線網(wǎng)絡(luò)因?yàn)樾盘?hào)問題暫時(shí)無 法接通，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在本地。巡檢結(jié)束后，將掌上電腦置于智能巡線 服務(wù)系統(tǒng)的紅外線接入設(shè)備前進(jìn)行同步。就可以將掌上電腦內(nèi)所記錄的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳入線路管理服務(wù)器進(jìn)行集中處理.生成巡檢記錄和設(shè)備缺陷數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)按需要發(fā)送到后臺(tái)信息管理系統(tǒng)，在有效的降低成本的同時(shí).提高了 工作效率。在本系統(tǒng)

10、中，需要依靠GPS真塊自動(dòng)獲得巡線員當(dāng)前位置的座標(biāo)位置（GPS模塊定位精度 520米），運(yùn)行在掌上終端上的程序不斷分析座標(biāo)數(shù)據(jù)，隨時(shí) 做出反應(yīng)。衛(wèi)星定位的手段記錄定位作業(yè)的路線的另一個(gè)作用是可以增加管理 監(jiān)督力度，提高具體工作人員的責(zé)任心，解決了原來缺乏手段考核工作人員是 否按路線及時(shí)檢查電力線路等問題。GPS巡檢系統(tǒng)所使用的掌上電腦，采用便攜式設(shè)計(jì)，輕便小巧，操作簡單， 可以實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、地點(diǎn)的現(xiàn)場業(yè)務(wù)管理.讓巡檢人員能夠在第一時(shí)間 內(nèi)及時(shí)、準(zhǔn)確的查詢和記錄數(shù)據(jù).讓管理人員能夠?qū)崟r(shí)的掌握巡檢操作的運(yùn)行 狀況.使巡檢工作不再受到時(shí)間、地點(diǎn)等外界因素限制的同時(shí).對巡檢工作進(jìn) 行更好的監(jiān)控與管理。

11、GPS巡檢系統(tǒng)使巡檢工作完成了 “傳統(tǒng)人工”到“移動(dòng)信息”的過渡，實(shí)現(xiàn)了電子化、信息化、智能化巡檢。提高了巡檢的工作效率.有效降低了漏檢、錯(cuò)檢的問題.更好的保證設(shè)備的高效率、低故障率的安全運(yùn)行。這種系統(tǒng)較其它方式有較大進(jìn)步，它不依賴附加在電力設(shè)備上的信息標(biāo) 記，只要巡檢人員走到待巡視的設(shè)備周圍，即可實(shí)現(xiàn)在特定時(shí)間和地點(diǎn)的數(shù)據(jù) 采集，巡視工作結(jié)束之后，數(shù)據(jù)可以通過無線互聯(lián)方式或回辦公地點(diǎn)與管理服 務(wù)器電腦連接的方式傳送進(jìn)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于巡檢管理系統(tǒng)，如果再配合GIS (地理信息系統(tǒng))的線路信息和無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)，將為電力運(yùn)行規(guī)劃、巡檢、維護(hù)等作業(yè) 提供一個(gè)全新的良好的應(yīng)

12、用平臺(tái)。1、 系統(tǒng)組成(1) GPS型掌上電腦選取國內(nèi)外主流的 GPS型掌上電腦，該類型掌上電腦配置內(nèi)置式或外置式 用口線連接 GPS接收頭,具有通過接收 GPS衛(wèi)星信號(hào)自動(dòng)獲取當(dāng)前地理位置的 經(jīng)緯度坐標(biāo)、行走軌跡和無線互聯(lián)的功能。(2)電力線路設(shè)備坐標(biāo)管理系統(tǒng)主要由電力線路設(shè)備臺(tái)帳信息庫管理、設(shè)備對應(yīng)經(jīng)緯度坐標(biāo)生成維護(hù)管理等模塊組成。用于維護(hù)管理電力線路設(shè)備所對應(yīng)的經(jīng)緯度坐標(biāo)范圍，系統(tǒng)第一 次使用時(shí)，可以使用GPS®掌上電腦采集所有電力線路設(shè)備地理位置的座標(biāo)。這個(gè)過程需要巡線員持終端走到每一個(gè)設(shè)備(桿塔)前，查詢當(dāng)前設(shè)備的資料，GPS真塊就自動(dòng)獲得當(dāng)前位置的坐標(biāo)。整個(gè)初始化過程簡單

13、，只需巡線員從頭到尾巡查一遍，系統(tǒng)就將獲得所有設(shè)備的GPS地理位置數(shù)據(jù)。由于利用GPS采集到的是地理信息數(shù)據(jù)，與GIS系統(tǒng)同屬原始座標(biāo)數(shù)據(jù)，只是數(shù)據(jù)格式的不同， 所以很容易與 GIS系統(tǒng)結(jié)合。3. 3、 巡檢信息管理系統(tǒng)軟件3, 3, 1、系統(tǒng)總體功能巡檢信息管理系統(tǒng)軟件主要用于管理人員按巡檢制度或方案完成各種 有關(guān)的設(shè)置，對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，對巡檢執(zhí)行情況進(jìn)行考核。從嚴(yán)格意義上 說，電力線路巡檢是電力管理部門整個(gè)線路管理系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，一般情 況下可以將"電力智能巡檢系統(tǒng)"歸入"線路管理"的"運(yùn)行管理子系統(tǒng)"。因此巡 檢系統(tǒng)的設(shè)

14、計(jì)必須參照電力管理部門的線路管理系統(tǒng)實(shí)際情況進(jìn)行。線路管理系統(tǒng)主要功能模塊通?？勺魅缦旅枋?系統(tǒng)管理設(shè)備臺(tái)帳管理子系統(tǒng)缺陷管理子系統(tǒng)技措管理子系統(tǒng)運(yùn)行管理 子系統(tǒng)代碼維護(hù)桿,k臺(tái)帳缺陷登記絕緣配置管理巡視信息設(shè)置用戶管理線路基本信息缺陷處理意見防雷技措巡視系統(tǒng)流轉(zhuǎn)管理導(dǎo)線基本信息缺陷處理意見審核線路定級(jí)管理報(bào)表查詢權(quán)限管理避雷線耐張段基本信息缺陷處理線路故障查詢與記錄工作臺(tái)配置接地裝置基本信息缺陷消除評(píng)定查詢報(bào)表交叉跨越情況缺陷情況報(bào)表查詢安全工器具管理間隔棒臺(tái)帳事故備品管理圖片、影像信息林木狀態(tài)分析作為電力線路管理系統(tǒng)的一部份，巡檢信息管理系統(tǒng)軟件應(yīng)能夠完成如下工作：1、按指定條件（線路、地

15、點(diǎn)、班次、結(jié)果、日期與時(shí)間等）瀏覽數(shù)據(jù)；2、按指定條件（線路、地點(diǎn)、班次、結(jié)果、日期與時(shí)間等）打印相關(guān)數(shù) 據(jù)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表；3、對一個(gè)或全部巡檢工作人員的漏檢情況進(jìn)行查詢、匯總，打印漏檢記 錄統(tǒng)計(jì)報(bào)告；4、對崗位、班組、班次、時(shí)間、人員等情況進(jìn)行調(diào)整，如修改、增加、 刪除等權(quán)限設(shè)置與管理；5、對巡檢用的掌上電腦設(shè)備管理進(jìn)行調(diào)整，如修改編號(hào)、修改巡檢路線、 增加線路和人員等；6、對電力線路設(shè)備臺(tái)帳信息庫進(jìn)行管理維護(hù)，如修改、增減設(shè)備名稱、耳分的萬幸。7、對電力線路設(shè)備的經(jīng)緯坐標(biāo)進(jìn)行管理維護(hù)，如修改、增減和變更設(shè)備 對應(yīng)的經(jīng)緯坐標(biāo)等。8、對電力線路設(shè)備的條形碼進(jìn)行管理維護(hù)，如修改、增減和生成設(shè)備對 應(yīng)

16、的條形碼標(biāo)記等。9、對信息鈕編號(hào)、地點(diǎn)、時(shí)間等進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整；10、 歷史記錄管理；11、進(jìn)行與系統(tǒng)有關(guān)的設(shè)置，如打印機(jī)、用口、桌面圖形、封面名稱等；12、 提供MIS/OA系統(tǒng)接口。為此，軟件系統(tǒng)的應(yīng)具備如下主要技術(shù)功能：1、 工單設(shè)計(jì)：系統(tǒng)可根據(jù)管理部門地預(yù)先方案計(jì)劃，自動(dòng)為巡線員設(shè)計(jì) 工單，工單詳細(xì)包括了巡檢路線、地點(diǎn)、時(shí)間、問隔、重要事項(xiàng)等內(nèi)容。2、現(xiàn)場記錄：包括，缺陷記錄、檢修記錄、設(shè)備臺(tái)帳、缺陷通知單、設(shè)備檔案、線路條圖、技術(shù)問答等；3、能采集GPS數(shù)據(jù)，檢查到位率，自動(dòng)生成巡檢軌跡圖。提供 GIS系 統(tǒng)接口，配合電子地圖使用；4、后臺(tái)軟件能與電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)接口，數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)化；5、

17、常用信息可在本地儲(chǔ)存，也可根據(jù)需要隨時(shí)下載，包括：安全規(guī)程、常用電話、事故通報(bào)、危險(xiǎn)點(diǎn)，措施、桿塔明細(xì)表等；6、能定義并完成缺陷處理流程；7、具有提醒功能，提醒內(nèi)容包括：維護(hù)周期、新缺陷單、新任務(wù)等；8、基地可監(jiān)控巡線人員位置和工作狀況，隨時(shí)了解現(xiàn)場故障信息，并對外勤人員進(jìn)行遠(yuǎn)程技術(shù)支持；9、客戶端程序模塊可根據(jù)需要下載或更新。3. 3. 2、掌上電腦客戶終端程序客戶終端程序運(yùn)行在移動(dòng)設(shè)備中，所提供的系統(tǒng)前臺(tái)功能包括：1、自動(dòng)檢索設(shè)備臺(tái)帳和缺陷數(shù)據(jù)，并能根據(jù)當(dāng)前位置，提供智能化操作 方式；2、 現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄和提交：包括，缺陷記錄、檢修記錄、設(shè)備臺(tái)帳、缺陷通知單、設(shè)備檔案、線路條圖等；3、自動(dòng)采

18、集時(shí)間記錄；通過GPS模塊，完成目標(biāo)位置的經(jīng)度、緯度數(shù)據(jù)的采集；或通過條形碼掃描模塊、信息鈕讀入模塊，完成目標(biāo)的確認(rèn)。4、 支持電子地圖的導(dǎo)航功能；5、本地常用信息儲(chǔ)存，也可根據(jù)需要隨時(shí)下載，包括：安全規(guī)程、常用電話、事故通報(bào)、危險(xiǎn)點(diǎn)，措施、桿塔明細(xì)表等；6、具有遠(yuǎn)程喚醒和提醒功能，提醒內(nèi)容包括：維護(hù)周期、新缺陷單、新 任務(wù)等;7、客戶終端程序模塊可根據(jù)需要下載或更新。3. 3. 3、應(yīng)用服務(wù)器部分一后臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件巡檢應(yīng)用服務(wù)器部署在局內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中，主要運(yùn)行智能巡檢應(yīng)用系統(tǒng)的后臺(tái) 程序。巡檢應(yīng)用服務(wù)程序可通過移動(dòng)中間件與運(yùn)行在手持巡線設(shè)備中的終端程 序保持實(shí)時(shí)連接。主要功能特征包括：1、開放的缺陷庫可供用戶根據(jù)不同的線路結(jié)