巡检系统（通用12篇）
巡检系统 篇1
随着信息化时代的到来, 信息化的管理也逐步提上日程并不断应用到实际生产中来, RFID技术也渗透到生产、生活的每一个角落, 电子巡检系统应运而生, 将RFID电子巡检系统应用到运行设备的巡检中有着非常实际的意义。
由于动力公司大型设备多、配套辅机数量大、分布范围广, 生产特点是连续生产, 设备之间相互关联紧密, 常因一个故障引起整条生产线停产, 严重时还会引发火灾、爆炸和人身安全事故, 造成重大经济损失。为防止发生设备事故, 设备巡检人员通常要每天24h不间断地对设备进行定时巡检, 监视设备的运行情况, 及时发现设备缺陷和安全隐患。
目前对设备的巡检工作普遍较为落后。很多公司仍旧采用早期的人员鉴到或领导抽查等较为传统的管理记录方式。随着时代的发展, 它的弊端也越来越明显地表现出来。这种巡检方法可靠性差, 效率低, 真实性不足, 管理者不容易准确掌握巡检人员的工作状况。传统的设备巡检采用的是人工巡视、纸质记录的工作方式, 存在人为因素多、管理成本高、巡检工作管理困难、巡查质量难以保证等问题, 不能适应企业规范化、制度化、数字化的发展趋势。采用现代化的设备巡检管理方式, 提高设备巡检的准确性和到位率, 成为企业需要解决的主要问题。
电子设备巡检系统是实现监督管理巡检人员是否按规定路线, 在规定的时间内, 巡检了规定的数量的巡检地点的最有效的、最科学的协调一致的系统;其主要特点可助提高巡检工作人员的责任心、积极性, 及时消除隐患, 防患于未然。信息化潮流引发了数据、图像及多媒体业务的爆炸性增长, 网络的宽带化、智能化将是工厂管理发展的基本特征、现实要求和必然趋势。随着社会的进步与发展, 对设备管理工作的要求也越来越规范化、科技化, 定期进行巡检、维护、检测员工的责任心等要求也越来越高, 及时消除隐患、防患于未然, 是任何一个管理者所希望的。
电子巡检是比较有特色的RFID应用项目。动力运行的巡检就是工作人员按照企业规定, 对他所管理的生产装置、罐区等进行定期、定点的检查、监测和记录。电子巡检是在传统巡检的基础上采用RFID等现代智能化技术, 实现巡检线路导航和巡检地点、人员、事件等巡检信息数字化后的采集、传输、处理和存储的应用系统。只要在巡检点将RFID器件浅埋入墙体或粘贴在金属物表面, 巡检的时候巡检员把内装读卡器的巡检器靠近巡检点, 不用接触巡检点, 就能够自动记录巡检时间。智能巡检便于对巡检进行科学、规范的管理, 不仅能够自动完成巡检记录, 还能实时再现巡检区域内的事件。动力公司对智能巡检的器件和设备在防爆、耐腐蚀、高低温和电磁兼容性方面都有较高的要求, 因此RFID比条形码在设备管理上更具有优势。
电子巡更管理系统是对包括安全、设备巡检实行量化、动态管理的现代化手段, 是促进相关部门实行科学化管理的重要步骤。虽然电子巡更巡检系统无法替代设备巡检人员的工作, 但由于该系统便于管理和考核, 可操作性强, 不仅是监督考核部门管理的工具, 也利于发挥设备巡检员工作的积极性和主观能动性, 设备巡检的到位率明显提高。
系统是由巡检机、传输器、信息钮、软件四部分组成, 巡逻时由巡检员携带, , 按计划设置把信息钮所在的位置, 巡检机采集的时间, 巡检人员姓名等信息自动记录成一条数据进行分析处理后保存。再通过传输器把数据导入计算机。如图1。
电子巡检系统是巡检体系中的一个重要组成部分, 是一种先进的综合性管理体系, 它要求巡检人员及时准确地到位, 同时它又把巡检人员巡检的全部或部分情况记录下来, 并为日后对某些突发事件的处理提供了方便的条件及重要的依据, 方便以后对事故的巡查和设备记录的跟踪。
电子巡检系统要求巡检人员及时准确的到位。因为只有人员的及时准确到位, 才可以对损坏及异动等行为进行快速反应, 而人员的及时准确到位又能及时发现隐患, 预防异动, 减少事故, 所以它是对工厂设备等进行巡检的一个很重要的预防手段。由此通过对工厂设备等进行定期的巡检以保证各种设备的正常运行显得尤为重要。
在管理上, 明确巡检时间和路线, 规定出相应的奖惩措施, 在某个时间段内到巡检点有效, 自动记录到巡检棒内。安装点以平时巡检路线为主, 各关键点设置巡检点, 巡检点的增减与移动, 巡检时间可设置为时间段, 智能巡检系统的设计目标是通过确保巡检工作的质量以及提高巡检工作的效率来提高设备维护的水平。具体地说, 设备智能巡检系统主要解决了设备巡检工作中以下三个重要问题:
1) 巡检不到位、漏检、或者不准时;
2) 效率低、容易漏项或出错;
3) 管理人员难以及时、准确、全面地了解设备状况, 以往的记录难以反查, 难以制定最佳的保养和维修方案。
优点:极大减少事故发生率, 保障设备运行。查找问题原因, 定责。
电子巡检也可以应用到各个安全巡检点, 对正常运行和异常的各巡检点进行定义后, 将每次的巡检数据导入到电脑中, 可大大提高数据的准确性和有效性, 防止巡检反查困难。在日后的数据统计和事故分析中, 能提供准确的数据支持。电子巡检已经应用于安防领域以及一卡通等多领域。
在太阳能行业之外, RFID在农业养殖业也已经得到应用, 在国内某著名冷鲜肉类品牌中, 猪肉的养殖、生产、销售过程中, 都有RFID的全程跟踪;在物流运送中, RFID也可应用于物流, 比传统的条形码扫描更安全, 更方便快捷。RFID在高档白酒领域已有广泛应用, 它不仅是产品质量保证的噱头, 这在提高产品档次和防伪方面具有十分重要的意义, 它不仅可以作为跟踪一个产品质量的重要作用, 同时我们可节省大量的物流环节的人工成本。通过RFID可追溯系统, 可查询到每件猪肉产品的原产地、饲养场、饲养员、环境、饲料、免疫、屠宰场、堵在时间、检验证号、检验员、超市、等级、保留、销售员的信息, 英利集团作为一个混业经营的集团化公司, 相信今后RFID也会应用到不同行业各个领域。
在太阳能电池组件生产中, RFID可以代替条形码, 不仅可以提高扫描和物流效率, 还能起到防伪作用。在国际市场上的部分国家区域, 已有客户要求用RFID来作为组件的标准。
相信通过我们的努力, RFID在光伏制造业的各个层面一定会有更广阔的应用。
巡检系统 篇2
一、前言
本工作要求是根据《中国南方电网有限责任公司防止电气误操作闭锁装臵管理规定》、《云南电网公司防误闭锁装臵管理规定》等有关规程规定归纳整理而成，主要是针对微机防误系统的巡检工作而编制，有关微机防误系统管理的其他事宜详见《云南电网公司防误闭锁装臵管理规定》、《昆明供电局变电站防误闭锁装臵管理实施细则》。
各县级供电公司参照执行。
二、规范性引用文件
下列标准和文献中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后的所有修改单(不包括勘误的内容）或修订版本均不适应于本规定。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
《微机型防止电气误操作装臵通用技术条件》（DL/T687-1999）《电气操作导则》（Q/CSG 1 0006-2004）
《220kV～500kV变电站电气技术导则》（Q/CSG 1 1011-2005）《中国南方电网有限责任公司输变电设备状态评价标准》（Q/CSG 1 0010-2004）
《中国南方电网有限责任公司防止电气误操作闭锁装臵管理规定》（安生〔2005〕26号）
《云南电网公司防误闭锁装臵管理规定》（QG/YW-SC-23-2008）《昆明供电局变电站防误闭锁装臵管理实施细则》（Q/CSG-YNPG211159-2012）
三、工作要求
（一）运行管理
1.变电站的防误闭锁装臵、接地线管理器都应在现场运行规程中明确技术要求、使用方法、运行巡视内容等。定期检查的内容和方法应根据产品说明书确定。运行规程应与现场实际相符，具有可操作性。
2.防误闭锁装臵锁具等附件的检修工作应与主设备的检修项目协调配合，定期检查防误闭锁装臵的运行情况，并做好检查记录。
3.防误闭锁装臵的缺陷管理与主设备的缺陷管理相同。4.微机防误装臵的定期维护工作，每年至少全面维护一次。
（二）巡检要求
1.微机型防误闭锁装臵的运行状态应与变电站实际运行状态实时对位。有人值班变电站运行值班人员必须每天检查防误闭锁装臵上的设备位臵是否与现场设备位臵相一致。无人值班变电站在每次巡检时必须核对防误闭锁装臵上的设备位臵是否与现场设备位臵相一致，及时更正不正确的信息。在每次操作前，必须核对无误后方可进行模拟操作。
2.对微机型防误闭锁装臵，每次操作完毕后，电脑钥匙均必须进行回传，以确保主机信息的正确。
3.各变电站（集控中心）应选择变电站无操作和检修工作的一天统一完成全部机械编码锁的开启检查，整个检查过程解锁钥匙的使用请示一次即可，检查周期为每季度一次。
四、巡检项目
（一）日常检查项目(有人站每天一次，无人站配合定期巡检开展)1.防误闭锁装臵的电脑钥匙正常完好，保持在充满电状态； 2.防误闭锁装臵运行正常，无异常现象；
3.防误闭锁装臵模拟图（或微机五防图）中的设备位臵与现场设备位臵完全一致；
4.微机防误闭锁解锁钥匙管理机完好无损。
5.核对解锁钥匙管理机中的记录和五防闭锁解锁操作记录本中的记录是否一致，并将情况记录在防误闭锁装臵定期检查记录表中。
（二）月度检查项目
1.对微机五防主机、微机型解锁钥匙管理机、电脑钥匙的时间进行核对，确保其时间的准确。
2.对微机五防主接线图、设备名称和编号、连接片名称等进行核对，确保与实际设备一致。
3.检查带电显示闭锁装臵功能完好。
（三）季度维护检查项目
1.机械编码锁开启灵活，无锈蚀及卡塞，编号清晰正确。运行人员必须每季度对机械编码锁进行开启检查，进行润滑处理，以防止其卡塞和锈蚀；机械编码锁开启检查经分局主管变电运行的分局领导批准同意后使用解锁钥匙逐一进行，每检查完一把锁后应立即锁上，严禁再次打开。开启检查中严禁打开箱门（或任何经机械编码锁锁住的柜门），严禁任何操作。整个机械编码锁开启检查过程由变电站（变运班）负责人做好监护。变电运行人员应选择无操作和检修工作的一天统一完成全部机械编码锁的开启检查，整个检查过程解锁钥匙的使用请示一次即可。
2.接地桩头焊接牢固，主要接触面无锈蚀。运行人员必须每季度对接地桩头进行处理，确保接地桩头能与地线头良好接触；
变电站智能巡检系统的设计与开发 篇3
关键词：变电站；智能巡检系统；PDA终端；激光条码
作者简介：许郁煌（1973-），男，福建仙游人，福建水利电力职业技术学院，讲师。（福建?永安?366000）
中图分类号：TM63?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0141-02
电网企业实现变电站的自动化管理，有助于企业持续提升供电质量管理水平，精准配置电网设备，从而进一步加强电力需求侧管理。只有周期性地对变电站进行巡检，才能提高终端用电效率，优化用电方式，从而保障电网安全稳定运行。我国当前的不少电网企业依旧采用传统的巡检方式，这种巡检方式难以做到客观和量化。而不少研究成果已经证实可以引入先进的移动技术组建变电站智能巡检系统，从而提高工作效率，减轻人员劳动强度，使电网管理实现科学化。本文在对巡检系统的需求进行分析的基础上，设计了基于PDA终端和激光条码技术的变电站智能巡检系统，并实现了变电站设备巡视标准化、智能化、网络化，具有较好的理论意义和实践价值。
一、变电站智能巡检系统需求分析
1.系统管理需求分析
在智能巡检系统的协助下，工作人员应该可以完成变电站管理中如下的工作：
（1）完成变电站的日常巡检工作，包括自动化专用逆变电源或 UPS 电源、测控柜、远动柜等等。
（2）完成变电站的设备验收工作，确保设备能够“零缺陷”投运。
（3）能够对电力设备的台账、各种缺陷记录和运行数据信息进行标准化管理。
（4）能够协助进行任务执行的量化分析与绩效考核。
2.系统业务需求分析
智能巡检系统应该具备以下的业务功能：变电站工作人员巡视设备的时候，能够以PDA内置的软件对巡视情况进行精确和实时记录，同时能够结合实际设备的巡视明细项目，对设备的相关参数和缺陷障碍数据进行记录，最终存储于缺陷记录数据库表文件中。
智能巡检系统也应该支持变电站工作人员进行设备验收，对设备进行验收时，PDA设备通过条码识别功能来与被验收设备进行匹配，工作人员结合验收设备所需项目，对其进行明细验收，结合手持PDA终端所读出的设备历史缺陷，最终生成详细的验收报告。终端所存储的标准化数据包括蓄电池记录数据、测温数据、SF6压力等。
二、系统的设计与开发
1.系统体系结构的设计
在分析了各类体系结构的优缺点之后，本研究最终选择了B/S模式，PDA设备内置WinCE，与数据库实时进行数据的交互。图1所示为系统的硬件结构。
支持分布式服务器集群是变电站智能巡检平台服务器端最大的特点。对巡检人员用户的手持PDA而言，只是一台主服务器为其提供入口服务，终端用户登录系统时，主服务器是唯一入口。这样的结构模式具有相当强的网络适应能力和可扩展性，因此十分适合大规模的变电站使用。此外，这种网络结构还超越了单服务器的稳定性与可靠性。
结合具体的系统部署，选择适合的服务器对整个智能巡检平台进行部署，选择IBM标准服务器为服务器主机。考虑到系统对于并发性及速度和实时性要求非常高，为服务器配置了IBM System x3650 M2，并配置了双机集群热备份，两台备份的服务器之间以心脏跳线相连，至此回故障时切换。服务器主板可提供800M/S的I/O扩展功能传输，从而突破在万兆底层网中的瓶颈，支持流媒体传输需要和更大的用户并发数。服务器引入了IBM System x3500 M2，采用专业存储系统IBM DS3400磁盘阵列作为存储系统，从而满足增长的数据存储需求。与主机相连采用4Gbps光纤通道，这样就可以保证极大提高主机的I/O性能。
系统前端应用层包括信息发布、统一用户管理、统一搜索、MOSS管理中心、共享日历、调度服务等应用，数据层包括双节点主动模式群集数据库服务器，分布式缓存服务，每个故障点都做高可用性架构部署。
2.数据采集系统的设计
对于变电站智能巡检工作而言，PDA数据采集系统的功能相对单一而集中，系统一方面需要进行人员到位信息数据的采集，另一方面需要记录变电站设备缺陷信息，以上数据全部存储于用户手持PDA终端的数据中。图2所示为数据采集系统的工作流程。
数据采集系统的主要功能模块简介如下：
（1）用户登陆功能。手持PDA的变电站巡检人员必须键入用户名和密码，实现身份认证之后才能启动激活PDA的功能。
（2）到位触发功能。手持PDA的变电站巡检人员以数据采集系统实现与置于变电站被巡检设备的射频标签进行交互通信，用户通过系统的认证之后，便能够读取内置数据库表文件中的数据，获取这台相关设备被检查具体项目的参数值。此外，内置数据库也会启动相应的表文件，对采集的用户个人信息以及到位时间等数据进行记录和存储。
（3）缺陷消除功能。此功能是针对被巡检设备商的一般缺陷的，该功能支持变电站巡检者直接处理设备缺陷。
（4）缺陷记录功能。此功能支持变电站巡检人员以标准化数据的格式进行巡检明细信息的记录。这一项功能支持用户录入设备的缺陷数据，设备规范了缺陷数据的录入格式，用户遵循实际设备的缺陷情况进行填写，提高了信息的可靠性。
3.激光条码技术的应用
激光条码技术支持设备的移动数据采集，借助这项技术，能够把变电站工作人员的笔记本终端进行功能拓展，使之成为条码扫描仪，从而方面快捷地采集和传输、存储移动数据信息。具体用法是：变电站工作人员将采集卡插入便携式电脑，以应用程序读入条码信息。这种方式的速度比人工输入快五十倍，精确程度也有了很大的提升。通过激光扫描引擎，条码标志进行自动辨识，提高了工作效率。
4.后台管理功能的实现
系统为PDA构建了1台Web 访问服务器，1台归档服务器，1台DMZ区的边缘服务器，1台数据库服务，应用集中部署包括11台MOSS前端。本项目采用虚拟化技术，采用集中式部署。作为一个基于网络的系统的后台，有很多种可以满足需要的技术，例如 PHP 和 JSP以及ASP.NET都能够构建此类系统，在数据库方面可以使用 Oracle、Mysql 或者SQLServer等不同数据库，而在服务器方可以选择 Tomcat 、IIS等。本文之所以选择以Struts作为开发环境，是因为Struts体系构建利于系统维护，应用具有较高可扩展性和安全性，有一定的系统开发速度优势。
系统后台管理软件的主要功能包括组织机构设置及用户管理模块，包括用户管理与角色管理两项子功能；设备管理模块包括变电站管理、变电设备管理、设备与类型的关联管理、设备具体情况查看以及设备主要技术参数维护等子功能；缺陷字典管理模块包括缺陷审核工作流的维护、缺陷字典的维护以及缺陷模板维护等子功能；巡视管理模块包括人物管理和缺陷管理两项子功能。此外还有历史数据管理模块等。
5.系统的应用
系统用户在输入编号和密码，通过认证之后，选择点击“开始巡视”，即可打开变电站界面，从中可以选择被巡视的变电站。所有变电站主要设备都内置了条码数据标签，用户调用“巡检工作簿”功能，对设备商的条形码进行扫描，终端设备与数据库交互之后，便会向用户返回这个巡视点将被巡视的所有相关设备，用户只要结合屏幕上的标准巡视路线，便可以一次对所有设备进行巡视。用户选择要巡视的变电站设备，便会显示巡视内容记录，记录中详细列出设备检查内容，用户选择“巡视记录”，则可以详细记录巡视的数据，还可以查看设备的缺陷，如图3所示。
参考文献：
[1]电力企业标准化作业巡视与经常性安全检查考核评估达标手册[M].北京:中国电力出版社,2011.
[2]毛琛琳,张功望,刘毅.智能机器人巡检系统在变电站中的应用[J].电网与清洁能源,2009,(9).
[3]黄彬,付立思.移动机器人在变电站设备巡检系统中的应用研究[J].农业科技与装备,2012,(6).
管线巡检系统项目技术方案 篇4
针对通信线路及设施巡检的特点, 管线巡检系统为光缆线路及管道设施的巡检管理提供了科学手段。
1 系统组成
巡检管理系统由软件和硬件两部分组成。软件包括系统管理软件及应用软件支撑平台, 其中主要有sql2000、通讯软件等。硬件包括 (1) 计算机 (自备) ; (2) 巡检器 (识读器) , 分GPS巡检器和感应式识读器两大类, 用于巡检时采集标识内信息钮的序号或经纬度信息并自动记录采集时间; (3) 远程通信座 (可选) , 用于远程导入时, 通过电话线向计算机传送识读器中的巡检数据。
2 系统软件主要特点
2.1 无巡检盲区
通信线路错综复杂, 尤其是城域网, 存在大量的交叉点, 大多巡检系统会忽略此问题而产生巡检盲区。本系统对此进行专门处理, 系统能自动分辨出同一个点谁巡了, 谁未巡。
2.2 计划功能灵活
可指定单位、人员或人员并指定计划周期类型及时间段, 生成现场盯防或日常巡检计划;可指定线路、段落或设备类型并指定计划周期类型及时间段, 生成现场盯防或日常巡检计划。
2.3 现场盯防计划
可考核值班时长、早退迟到情况, 并提供巡检记录的明细;也可在电子地图上实时查看或进行历史回放。
2.4 电子地图上定位及显示异常点
信息钮或GPS定位方式均可在电子地图上显示;线路、设施等资源的分布情况在图上一目了然, 并可进行图上查询及快速定位。
2.5 回放巡检历史轨迹
通过指定日期范围、人员, 可自动或逐点回放历史巡检轨迹, 并在轨迹地图上自动显示采集时间、两个相邻采集点的间距、各点的速度, 巡检轨迹长度;可直观显示巡线情况及质量, 如是车巡还是步巡。
3 系统硬件说明及功能
GPS巡检器:应用美国第三代GPS定位技术, 配置汉字液晶显示和键盘;集成GSMGPRS短信技术, 实现远程无线数据导入:可将巡检员当前所处的位置 (经、纬度) 和日期时间及巡检员选择的异常事件通过短信发送到巡检系统服务器处的短信接收机。可通过GPRS或GSM短信上传巡检数据。
GPS巡检器电池:内置式大容量充电电池, 待机状态工作时间大于48小时, 激活状态工作时间大于12小时;采用全密封防水设计, 定位精度5~10米。
主要功能:
(1) GPS巡检器定时批量自动发送模式。
巡检人员在执行任务过程中, 时间位置信息按一定的时间间隔自动发送到信息中心, 时间间隔以分 (min) 为单位。信息中心通过发送指令选择定时自动发送模式并设置间隔时间, 并将发送失败 (无网络、网络忙) 内容可自动进行重发, 直至成功。
(2) GPS巡检器手动发送模式。
巡检人员到达指定地点后, 按键将现场的时间位置信息经过短信息发送到信息中心, 并有发送成功与否提示。
(3) 发送短信息可设置为多次采集的数据打包发送的方式。
默认5条记录一包, 也可手动设置打包记录条数。
(4) 设置异常事件按键和正常 (无事件) 按键。
按正常键时不选择事件, 按异常事件键时, 显示屏上显示事件列表 (最多可预设32个事件) , 巡检人员可通过滚动按键选择事件。
(5) 完善的数据保护功能。
在GPS巡检器发送信息时, 同时将待发送的数据存入本机的非易失性存储器中, 形成一条记录, 记录中包含短信息发送成功或失败的标志。记录采用循环覆盖方式存储, 免维护。最多可存储20 000条记录。
(6) 方便的本机查询、设置功能。
查询记录内容, 设置背光、蜂鸣器和振动开关, 支持设置闹钟, 查看版本信息等。
(7) 巡检器工作模式设置方法灵活多样。
支持由信息中心通过短信设置巡检器的参数和工作模式设置信息中心SIM卡号等;支持PC机通过巡检器的USB及RS232接口直接读取巡检器上记录数据, 设置参数和工作模式等。
(8) 其他。
自动对时:GPS巡检器上的日期时间由GPS系统标定, 通过GPS自动得到的系统时间, 计算出北京时间进行显示记录等。
省电设计:在激活状态GPS模块和GSM模块都处于正常工作模式下, 此时功耗较大, 显示屏上可显示当前位置、时间、电池电量和GSM信号强度。当一定时间 (时间可设置) 没有按键操作, 也没有接收短信息, 将自动进入待机状态。如长时间不操作 (如1小时以上) , 则自动关机;采用内置锂离子电池方案, 支持无线充电。
GPS巡检器采用防水全密封设计, 通信及充电全部采用无线方式。
GPS巡检器经管线维护部门架构服务器软硬件调试成功, 已投入使用, 光节点和管道井数据资料采集于2009年录入到系统中。做好管道线路巡检工作, 从根本上保证管道线路的安全, 保障信号传输, 建设精品网络。
摘要：管线规模的扩大, 可以保障用户稳定、安全、可靠地接收电视信号;而户外巡视人员自身自觉性等因素, 给管理工作带来一定影响。为了排除隐患, 加强巡查监督管理, 迫切需要电子化的巡检系统来辅助工作。
电气化铁路接触网巡检系统 篇5
电气化铁路接触网巡检系统
摘要：在电气化铁路中，接触网是主要设备之一，为提高接触网运营管理效率，实现接触网设备、检修、巡检等信息化管理，综合利用软件工程、数据库等技术，研究和实现接触网巡检信息管理系统，实现包括人员管理、设备巡检、规范化缺陷描述、记录数据管理、检索、报表生成等全部工作的自动化、信息化、数字化管理，提高工作效率和质量，降低运营成本，缩短故障处理时间，避免事故的发生，有效监督巡检员的工作，通过记录巡检时间，保证巡检员的工作“准时到位”。此外还简化了接触网运行检修过程中各类数据采集录入产生的重复性工作，避免了人工进行数据汇总可能造成的错误，节约远程数据上报带来的时间浪费和经济开支，缩短了数据上报的周期，并能够对整体设备及单项设备进行自动统计分析，一方面准确地反映高速接触网的运行状态，给出质量的综合评价，为接触网的调整和维修提供科学依据，提高接触网运行监测的质量和效率；另一方面也能为高速接触网的受流分析与弓网系统的优化设计提供实验数据和参考。
关键词: 接触网 巡检系统
引 言
接触网是电气化铁道的重要组成部分，其状态直接关系到铁路区间能否正常运营。为了确保电力机车牵引列车安全行驶，就应严格保护接触网的技术状态。本文探讨了以接触网工为单兵主体，结合工区、领工区以及站段调度室(技术室)组成的巡检系统。国内外研究状况 1．1国外研究状况
国外的电气化维修部门一直在寻求一种可以摆脱检测车和传统工具作业的接触网巡视检测方式，也就是能够使接触网工人在单兵作业的情况下就能完成对区间接触网状态的巡视检测工作。目前爱尔兰的Suparule公司设计的Railway Overhead Measurement(ROM)，通过超声波测距的原理，能够对接触网的拉出值以及导线高度等参数进行测量，不过由于超声波测量的精度不高，所以测量数据的误差都比较高，例如：拉出值的误差为10mm，导线高度的误差也有5mm。另外一种测量方式是利用激光束的定位与测距，德国西门子公司AE的传输系统电气化部门和喜利德公司联合开发了接触网高度和拉出值激光测量系统(PD22Laser Height and Stagger System)，系统采用了激光定位和测距后，把测量误差减少到拉出值测量误差为5ram，导线高度测量误差为2ram。以上两种系统在英国等欧洲国家已经开始推广使用，但是这两种系统对接触网的参数测量依然有限，仅仅局限于拉出值和导线高度的测量，对于其它参数还只能依靠传统的测量方法。同时对测量数据的处理ROM只能简单存储200条记录，而PD22Laser Heightand Stagger System还需要传统记录，这些同样限制了接触网工人的工作效率。
1．2 国内研究状况
在国内，山东省科学院激光所利用激光定位和测距的原理，开发出“DJJ多功能激光接触网检测仪”，该仪器采用可见红光半导体激光器作为光源，利用激光测距技术对接触网的导高、拉出值、定位器坡度，红线、锚段关节、线岔、轨距、外轨超高等十余项参数进行非接触快速测量。不过该仪器同样也只能对部分接触网参数进行测量，而且数据处理依然靠传统的记录。
从总体上来讲，国内外目前研究开发的接触网单兵巡视检测系统还处于对接触网测量仪器的开发和改进上，利用超声波以及激光等技术替换部分传统测量工具。但由于测量的数据不完全，测量的数据一般还集中在接触网的几何参数上，还有部分数据依然需要检测车或者多个接触网工利用传统检测工具或者方式进行，而且采集的数据处理不能及时地进行传送，这些都成为了单兵巡视检测效率提高的瓶颈问题。研究的意义
目前接触网状态巡视检测工作依靠大型的检测设备(接触网检测车)或者是接触网工的巡检工作组。而使用接触网检测车或者接触网工上网检测都会因为占用区间或者停电作业，而影响列车的正常行驶。而且对于大多数数据检测还是接触式检测，检测本身也对被检测的构件造成影响。为了实现在不影响正常铁路运营的情况下对接触网状态进行无损非接触检测，提出了接触网状态单兵巡检系统，系统的最小构成单位为每个作业小组中的接触网工每个处于系统中的接触网工，可以通过系统提供的检测工具对接触网进行全参数检测，检测的数据可以通过网络直接从现场传输到工区以及上级调度室或者技术部门，进行数据的后期处理以及分析。当发生检测参数超限，或者出现事故隐患时，上级部门在接收到检测数据的同时可以从预设专家系统中对现场的接触网工提出解决方案，作业小组就能在现场实现及时消缺。
接触网状态单兵巡检系统的提出是建立在设计出针对接触网进行全参数无损非接触带电检测工具，以及信息交互网络的基础上的，把分布在各个工区的每个接触网工组成了一个有机整体，一个接触网工就能测量出以前需要检测车或者其它大型设备参与才能测量出的接触网参数，实现了数据的实时交换。目前各铁路供电段的信息化建设是从上而下，主要是把以前的纸笔办公转换为无纸办公，而低层各工区的巡检方式依然没有发生质的改变。接触网状态单兵巡检系统从下而上地实现了铁路供电段的信息化，用低层的巡视检测数据构建了信息化平台，使段机关中的调度室可以清楚地知道几百公里以外正在野外现场进行巡视检测作业的接触网工情况，以及各种接触网状态参数。研究的内容
3．1无损检测的实现方法
分析接触网设备的物理特性、安装结构，研究在野外对接触网设备进行无损检测的方法。探索激光测距、射线探伤以及红#I-N温等无损检测手段在接触网状态检测中的应用，设计出对接触网状态无损检测的完整解决方案。
3．2带电检测的实现方法
研究检测工具在接触网带电情况下进行检测作业的方案。分析各种检测工具的电气性能，保证检测工具在强电磁场环境下的正常工作。探索出安全可靠的检测手段，保证检测人员在带电作业情况下的安全。研究短距离的无线数据传输方案，包括红外线、蓝牙以及射频技术，使检测人员与带电设备实现电气隔断，达到最好的绝缘效果。
3．3数据采集终端的设计
研究野外作业情况下数据采集方案。设计出轻巧、便携、稳定性高的数据采集终端，突破传统的手工记录方式，完成数据测量到数据采集的自动化工作流程。分析目前各嵌入式系统，从软件和硬件上寻求实现数据采集终端的解决方案。
3．4无线数据采集的设计
分析野外作业时接触网状态检测数据无线传输的条件，研究远距离的无线传输技术，探索各种不同的无线传输技术在接触网巡视检测中的可行性，设计出一套完整的基于无线网络的数据传输方案。系统的设计方案和实现 4．1系统的设计方案 针对接触网状态巡视检测的特点，从接触网设备无损检测方法的设计与信息网络建设两方面着手建立方案。在接触网设备的无损检测方法设计中，主要从所需要检测的参数类型考虑选择测量方法，其中设备的几何参数通过激光测距以及位移传感器的非接触测量实现，对于接触网设备的温度参数采用红外测温的方式，远距离测量设备温度，同时保证了测量人员远离了带电的高压设备。信息网络建设方面，以每个接触网工为最小构成单位，建立以工区、领工区以及技术部门为主要构成部分的分布式网络。
4．2系统的实现
建立一套完整的接触网状态巡视检测系统，以接触网工为单兵主体，配合先进的测量工具和数据传输系统，同时与丁区、领工区以及技术室等构成一套完整的信息实时交互的分布式网络。接触网工在单兵作业的情况下能对接触网状态进行全参数测量，包括接触网设备位置的几何参数、温度参数、电压电流参数以及设备的图片以及视频资料，取代传统的测量方式。巡视检测的数据能实时地向系统中的另外组成部分进行交互传输，处于系统中的工区、领工以及技术部门等可以实时地获取系统中任意正在作业的接触网工所采集的数据，并可以根据具体情况，对正在现场作的接触网工做出技术指导以及工作安排。结论
巡检系统 篇6
摘要：通信产业正在快速发展，基站的种类和数量因此也得到大幅度提升，为了保障基站的正常运转，基站巡检工作变得日益繁重。传统的基站巡检方式耗费大量人力物力，但效果却不尽如人意。随着J2EE技术的日趋成熟，基于J2EE及相关技术的各类WEB应用系统不断涌现，并为各行业带来了工作便利，基站巡检系统正是其中之一。本文在分析J2EE体系架构及各类相关技术自身特点的基础上，结合基站巡检领域的行业特点，从多个方面提出优化策略，并将整套优化方案应用于基站巡检系统的改进中，使其性能优良、用户满意度较高。
关键词：J2EE；基站巡检；优化；WEB应用系统
中图分类号：TP311.1
文献标识码：A
DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.09.022
0 引言
近年来，随着世界经济的快速发展与科技水平的突飞猛进，通信业逐渐成为全世界发展速度最快的产业之一。在我国，得益于政府对通信领域发展的高度重视，通信行业始终保持快速增长趋势，通信网络的规模不断扩大，其中最显著的特征之一就是各大通信运营商旗下的通信基站种类和数量得到大幅度提高。
通信基站设备的正常运行是通信活动顺利进行的保障。为了确保国家通信事业的安全运转以及充分保障人民大众对通信的日常需求，我们对基站的稳定性和可靠性都提出了更高的要求。然而基站设备不可避免的会出现一定的故障率，所以对基站进行高效的安防巡检成为了保证基站设备正常运转的一项核心工作。
传统的基站巡检主要依靠派遣人工巡检加手工纸质记录的方式，而这种方式存有一定的弊端。近年来，信息技术与网络技术飞速发展并得到广泛普及，尤其是当SUN公司推出了J2EE架构规范并经过近些年的发展与改进后，采用J2EE架构及B/S模式的企业级WEB应用系统更是以其较低的硬件需求、良好的可伸缩性、灵活性和易维护性、较短的开发周期而得到广泛的应用。当前，各行业都在大力推行办公自动化，好的应用系统可以为企业优化办公流程，降低管理成本，提升工作效率。因此将基站巡检工作与基于J2EE架构的开发技术相结合，设计出专属的、现代化的基站巡检管理系统，可以在很大程度上解决传统巡检方式中的各类问题。但J2EE架构技术并非完美，特别是当其与特定领域相结合时，更是有较大的优化空间。本文对J2EE架构及相关技术进行了探讨分析，并结合基站巡检工作中的实际特点，提出切实可行的优化方案并应用到基站巡检系统中。
1 基站巡检及传统巡检方式
1.1 基站巡检的现实意义
中国通信业高速发展，各大通信运营商旗下的通信基站及站内设备数量也得以迅猛增加。配置了各类通讯设备的基站机房作为通信数据交换与存储的重要场所，是构建通信网络系统的核心环节，也是进行通信工作的物质基础。可以说，上至确保国家通信事业的安全高效运行，下到充分保障人民群众对通信活动的日常需求，都需要基站能够稳定、持久、可靠的运转。然而基站设备不可避免的会出现一定的故障率，而且基站大多都采用市电供电，较不稳定，各种意外的停电、跳闸等情况也时有发生。因此对基站进行高效的安防巡检成为了保证基站及各项设备正常运转的一项核心工作。现阶段，各大通信运营商的运维部门均采用了对基站进行定期的安防巡检和不定期的故障排除这种巡检工作制度。
1.2 传统巡检方式及其弊端
传统的基站巡检主要依靠人工派遣巡检加手工纸质记录的方式，即由管理人员划分基站区域，逐层审批后派遣专业的巡检人员到指定基站进行巡检，并通过纸质记录的形式保存每次的巡检记录数据。
这种巡检方式看似合理，实际上存有很大的弊端。首先纸质记录的形式在进行数据统计管理环节时只能由人工来完成，大量的记录数据会给统计人员带来极大的困难，工作效率低下；并且大规模的记录数据会造成纸张的大量耗费，不利于企业推行节能减排；此外，对基站的巡检采用人工派遣加手工记录的形式，容易出现由于人为疏忽而造成的数据的漏记或错记情况，而且对巡检人员是否准确及时到位进行检查，巡检及维护人员填写的巡检数据是否真实有效都很难进行核查。
传统的基站巡检方式存有种种弊端，都严重制约了巡检这一通信领域关键维护环节的作用发挥。各大运营商往往都在基站运维工作中投入了大量的人力物力，但效果并不尽如人意。
2 基站巡检系统
基站巡检系统采用主流的J2EE架构并附带Android智能终端，集基站安防巡检、故障检修派发、巡检记录综合统计及查询、电量数据检测统计和系统综合管理等多项功能于一体，实现了对巡检数据的便捷采集、智能归纳统计。巡检系统包含了以往巡检过程中需要填写的多种纸质表格，管理人员在派遣巡检任务或验收结果等环节，只需通过填写相应的电子表单即可完成；而在统计巡检数据等环节，也只需简单输入查询的限定条件，即可获取各项统计结果，数据清晰明了；巡检人员在外出进行安防巡检或故障检修等工作时，智能终端会定位确认出勤，并自动列出待完成的电子表单，操作简单易懂，使得巡检人员无需再手动填写大量纸质表格，只需使用终端便可轻松完成工作，并可实时上传数据至服务器，由系统自动对数据进行归类和存储管理。基站巡检系统充分实现了基站安防巡检工作中的信息化与智能化，并提升了管理上的科学性与规范性。
然而基站巡检系统也并非是完美的，还存有一定的性能提升的空间。首先，该系统基于J2EE架构开发，而J2EE架构本身有着复杂性与多样性的特点，其各项技术模块都会提供多种参数作为不同应用环境下的选择，如果仅仅是将不同模块的技术简单组合，最终系统的运行效率通常不会很理想。其次，为特定的行业开发的专属应用系统往往会带有这个行业的特点，基站巡检工作中最重要的内容便是巡检数据，基站巡检系统中所有的功能也都应该是围绕数据而展开。因此，应用系统与数据库之间的各类数据操作的优化程度以及数据库性能的优化水平也将在很大程度上决定系统的整体运行效率。
3 优化策略与应用
3.1 应用服务器调优
Tomcat是Apache软件基金会下的一个核心项目，由Apache、Sun和其他公司及个人共同开发而成。Tomcat服务器是目前比较流行的一款免费的、开源的、轻量级Web应用服务器，因为其拥有运行时占用系统资源小，扩展性好，且支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能等优点，深受J2EE开发从业人员的认可，在中小型Web应用系统和并发访问用户量并非海量的场合下被广泛使用。考虑到基站巡检系统的数据规模以及用户量级别，选用Tomcat服务器是极其合适的。
Tomcat服务器在默认配置情况下，性能难以充分发挥。为了提高其处理请求的性能，在实际的应用生产环境中，需要对Tomcat进行性能调优。
3.1.1 JVM调优
Tomcat默认可使用的内存为128MB，这在实际的应用项目中是远远不够的，需要调大。可通过命令行的方式改变虚拟机使用内存的大小。如表1所示有两个参数用来设置虚拟机使用内存的大小。
这两个参数都可根据需要进行设置。初始化堆的大小代表了虚拟机在启动时向系统申请的内存的大小，如果虚拟机启动时设置使用内存较小却有许多对象需要初始化，虚拟机就必须重复地增加内存来满足使用，导致性能受影响，因此需要把“-Xms
若要调整Tomcat的初始内存和最大内存需向JVM进行声明，方法为在Windows系统下的文件{tomcat_home}/bin/catalina.bat，或是Linux下的文件{tomcat home}/bin/catalina.sh的前面，增加如下设置：
JAVA_OPTS=-Xms[初始化内存大小]-Xmx[可以使用的最大内存]
例如：JAVA一OPTS=-Xms1024m-Xmx2048m表示初始化内存1024MB，可以使用的最大内存为2048MB。
此外，还需要考虑到Java的垃圾回收机制。虚拟机的堆大小决定了虚拟机花费在垃圾回收上的时间和频度。调整堆大小的目的是将垃圾收集的时间最小化，以在特定的时间内处理请求的能力最大化。一般说来，使用物理内存的80%作为堆大小是比较合适的。
3.1.2 修改Connector运行模式
Tomcat支持以下三种Connector运行模式：
（1）BIO（Blocking I/O），即阻塞式I/O操作，表示Tomcat使用的是传统的Java I/O操作方式（即Java.10包及其子包）。由于使用的是同步阻塞原理，BIO模式是三种模式中性能最低的一种。
（2）NIO（New I/O），是Java SE l.4及后续版本提供的一种较新的I/O操作方式（即Java.nio包及其子包）。Java.mo是一个基于缓冲区、并能提供非阻塞I/O操作的Java API，因此NIO也可看作是Non-blocking I/O的缩写。该模式拥有比传统I/O操作（BIO）更好的并发运行性能。
（3）APR（Apache Portable Runtime），即Apache HTTP服务器的支持库。该模式下实现的是异步非阻塞，可以说是从操作系统层面解决I/O阻塞问题，因此运行性能也是三种模式中最好的。
可以看到，APR模式是在Tomcat服务器上运行大访问量或高并发量应用系统的首选模式。但由于较早版本的Tomcat并不是默认支持该模式，需要额外安装三个组件：APR库、OpenSSL库以及JNI wrappers for APR used by Tomcat（libtcnative），并将Tomcat安装目录下的server.xml文件中对应的Connector节点的protocol属性值改为“org.apache.coyote.httpll.HttplIAprProtocol”才可启用该模式。而从7.0.30版本Tomcat开始，已经支持并默认在该模式下运行，因此我们可以选择使用最新版本的Tomcat或是在旧版本上进行安装配置。
3.2 数据库调优
MySQL是一款基于SQL的C/S模式关系型数据库管理系统，是目前市面上最流行的通用数据库管理系统之一，凭借其较好的可移植性，优异的响应速度，高可靠性和安全性等特点得到了越来越多用户的青睐。此外，MySQL作为一款开源的软件，任何人员都可以免费获得，而且其公开的源代码和详细的用户手册为数据库技术的进一步优化研究提供了便利，因此MySQL数据库在中小型企业级的应用系统中被广泛使用。考虑到基站巡检系统的基站巡检数据量规模以及使用人员的访问频率，选用MySQL是极其合适的。
3.2.1 存储引擎选择
MySQL默认配置了多种存储引擎，其类型主要有：MyISAM、InnoDB、NDB、Memory（HEAP）、Archive等。每一种类型，都有其各自特点，以下对各种常用的存储引擎进行介绍与分析：
（l） MyISAM存储引擎，特点是不支持事务，也不支持外键，但查询速度较快，适合OLAP（Online Analytical Processing，联机分析处理）应用。每个MyISAM表在磁盘上存储成3个文件，其中文件名和表名都相同，扩展名分别为frm（存储表定义）、MYD（MYData，存储数据）和MYI（MYIndex，存储索引）。MySQL-5.0版本之前，MyISAM默认支持的表大小仅为4G，从MySQL-5.0以后，默认支持256T的单表数据。此外，MyISAM只缓存索引数据。
（2）InnoDB存储引擎，特点是支持外键、行锁、非锁定读、从MySQL-4.1版本开始支持每个InnoDB引擎的表单独放到一个表空间里。InnoDB通过使用MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并发控制）来获取高并发性，并且实现SQL标准的4种隔离级别，并使用一种被称成Next-Key Locking的策略来避免幻读现象。除此之外InnoDB引擎还提供了插入缓存、二次写、白适应哈希索引、预读等高性能技术。
（3）NDB存储引擎，特点是数据存放在内存中，因此主键查找的速度极快，并且从MySQL-5.1版本开始可以将非索引数据放到磁盘上。NDB之前的缺陷是Join查询是在MySQL数据库层完成的，而不是在存储引擎完成的，复杂的Join查询需要巨大的网络开销，速度很慢。好在从MySQL cluster7.2版本开始此问题已经被解决，Join查询效率提高了近百倍。
（4）Memory存储引擎，同样会将数据放到内存中，默认使用Hash索引，不支持TEXT和BLOB类型，并且varchar是按照char的方式来存储的。MySQL数据库在使用Memory存储引擎作为临时表存储中间结果集时，如果中间集结果大于Memory表的容量设置，又或者中间结果集包含TEXT和BLOB列类型字段，MySQL会把它们转换为MyISAM存储引擎表而放到磁盘上，因此会对查询产生较大的性能影响。
（5）Archive存储引擎，特点是只支持Select和Insert操作，但插入速度较为高效而对查询的支持相对较差，从MySQL-5.1版本开始支持索引，压缩能力较强，非常适合存储大量的、独立的、作为历史记录存储而不经常被读取的数据，因此主要用于归档数据的存储。
可以看到，不同的存储引擎，其特点及应用场景各不相同。在基站巡检系统中，类似员工信息表以及基站信息表等此类表中的数据都较为固定，添加新数据或者对原有数据进行修改的情况远少于读取已有数据，即对该类数据表的的访问中，查询的比率远大于插入、修改或删除，因此对该类表的查询速度是我们最为关心的。综合考虑各引擎的特点，选用MyISAM是较为合适的。
而对于巡检记录表以及异常信息统计表等存放每次基站巡检具体结果的数据表，主要的操作会是插入与读取数据，而且存在对同一个表并发访问的可能性，此时访问速度将不再是我们最为关心的方面，应从事务安全等角度综合考虑数据表的引擎选择问题。综合分析各引擎的特点，此类表选用InnoDB是较为合理的。
由于从MySQL-5.5.5版本开始，InnoDB被选作为MySQL的默认存储引擎，因此在创建新表时，若未加特殊说明，该表的存储引擎都将默认选择InnoDB。如需更改数据表的存储引擎，可通过以下两种方式：一是选用数据库管理工具，通过修改表属性中的“存储引擎”一项来进行更改；二是在MySQL白带的命令行工具下通过输入命令来更改，例如欲修改数据表table 1的存储引擎为MyISAM，则在命令行工具中输入命令“alter table table_l engine=MyISAM；”即可。
3.2.2 合理使用索引
索引是存储引擎用于快速找到在某列中有特定值的记录的一种数据结构。在不使用索引的情况下，MySQL必须从第1条记录开始依次向后扫描整个表直到找出相关的行。表的数据量越大，花费时间越多。但如果表中查询的列上设有索引，MySQL能快速定位到一个位置并进入到数据表文件中去搜寻，而没有必要再查找所有数据。因此，索引将会对表的查询速度有极大提升。
需要强调的是，索引的建立方式是否适当是影响数据库性能的关键所在，创建索引也并非在所有情况下都是最好的解决方案。总的来说，只有当索引在帮助存储引擎快速查找到记录上带来的提升远大于其本身造成的额外开销时，索引才可以称得上是有效的。对于非常小的数据表，大部分情况下简单的全表扫描更为直接、高效，因此不建议额外添加索引；而对于中到大型的表，索引对效率的提升将会非常明显；但是对于特大型的表，建立和使用索引的代价将急剧增长。这种情况下，创建索引对于提升查询速度的帮助是极小的，而且对于海量级别的数据，仅仅定位单条记录意义已不大，通常都会使用区块级别元数据来替代索引技术，此时应该转为重点考虑分区技术。
此外，添加索引应遵从以下几个原则：
（l）添加索引的列，应该是经常出现在“where语句”中或是“order by”、“group by”之后的过滤条件中的字段，并根据实际情况选用合适的索引种类；
（2）在联合查询或子查询等多表操作时的关连字段建议添加索引；
（3）选择在某列添加索引时，应充分考虑该列中值的分布。对于数据均为惟一值的列，索引的效果最好，而具有多个重复值的列，索引效果则会较差。
（4）不要认为索引是“越多越好”，每添加一个索引都要占用额外的存储空间，并降低写操作的性能。在修改表的内容时，索引必须进行更新，有时甚至需要重构，因此，索引越多，花费的时间会越长。如果创建了一个很少利用或从不使用的索引，那么会不必要地拖慢表的修改速度。此外，创建多余的索引也会给查询优化带来了更多的工作。索引太多，有可能会使MySQL选择不到所应使用的最好索引。只保持所需的最少索引有利于提高查询效率。
3.3 其它相关技术优化
3.3.1 使用Ajax优化页面显示
传统的Web页面访问采用同步交互模式，由客户端向服务器端发送请求，服务器接到请求后进行一系列的处理后再把结果返回到客户端。在服务器处理的整个过程中，客户端必须等待，直到获取服务器的响应数据后才能进行后续的处理，个别情况下还可能需要再次发送新的请求并继续等待响应。如果交互的数据量较小，则此种交互模式可能不会暴露出太多问题，然而一旦交互数据量变大，服务器端的待处理业务一多，响应时间就会变长，显示在浏览器中的将会是一片空白。此外，某些情况下为了更新页面中的部分数据，却不得不对整个页面进行刷新。显然，这种处理方式带来的是极差的用户体验。对于这类问题，我们可以通过利用Ajax技术得到很好的解决方法。
Ajax是使用JavaScript与Web服务器完成数据交换的应用开发技术，本质上是对一组现有技术的无缝整合，其技术实现的核心是XMLHttpRequest对象，可使用该对象在JavaScript脚本中来实现对服务器的异步请求，在不重载页面的情况下与服务器交换据而不用阻塞用户。
Ajax模式的优势有以下几方面：（l）带来更好的用户体验，更新页面无需刷新，减少用户的等待时间；（2）“按需取数据”，可以最大程度地减少冗余请求，避免冗余数据的传输，最大程度的提高带宽利用率；（3）可以把原本由服务器担负的工作转移到客户端，利用客户端的闲置能力来完成处理，减轻服务器端压力；（4）可以灵活调用外部数据，增加了页面显示的多样性。
在基站巡检系统中，Ajax技术可在以下方面带来提升：（1）数据校验。在需要用户进行输入的场景下，可通过异步方式对数据提前进行校验或是查重等工作，并且动态地显示返回的结果信息，无需等到表单提交后才获得处理结果，提供了良好的用户体验。（2）动态获取数据。在需要用户进行选项选择的场景下，当用户选择某级节点后，只把对应分类的下一级数据读取并显示，每次按用户需要动态获得数据，避免冗余，提高资源利用率并且大大缩短用户的等待时间。
3.3.2 使用数据库连接池
通常情况下，直接使用JDBC调用数据库即可满足一个小型应用系统的要求，但是当用户量较大或访问频度较高的情况下，就会出现因数据库的访问量突增而严重拖累服务器的现象。为了解决这一性能问题，可选择使用数据库连接池作为一个缓存的方式解决。
每次数据库连接的建立都是一件既消耗系统内存又耗费时间的工作，而使用连接池，则可预先建立连接。当应用程序需要使用时，就从连接池中直接获取一个连接使用，应用程序使用完毕后，通过closeO方法即可将连接归还到连接池。若并发增加，连接池会不断的自动创建新连接以满足调用需求，直到达到连接池的最大数目；当连接减少甚至没有时，连接池会自动关闭一些，保持最小数目的连接。因此连接池的使用节省了连接建立开销，消除了数据库频繁连接带来的性能影响。
目前流行的常用连接池包括DBCP、C3PO、Proxool、Druid等。其中由阿里巴巴研发的Druid是目前最好的数据库连接池，在功能、性能、扩展性等方面，都超过其他数据库连接池，因此，在基站巡检系统中选择使用Druid。
4 结论
电力线路智能巡检系统研究 篇7
截止2010年, 我国110kV及以上输电线路总长约为50万公里, 居世界第二位[3]。自然地, 对于这样一个覆盖面极广的电力设施来说, 它的巡视与检修就会变成一项工作量与工作强度极大的工作, 而其中三个主要因素, 分别是:1) 输电线路因素:地域特征 (如跨度大, 区域广, 所在地域地形错综复杂等) 、气候特征 (如寒冷、燥热等) 、线路繁琐;2) 巡检人员因素:人员的身体素质、责任心等;3) 巡检任务和技术因素:基础资料繁琐、业务量大、管理比较分散、考察困难、维护人员文化素质偏低等。
目前, 为了适应配电网结构日趋复杂的趋势以及提高户外巡检人员工作效率, 针对GIS的电力移动巡检技术迅速发展。移动巡检技术基于移动平台, 使用PDA和GPS卫星接收器, 结合GIS系统, 满足工程管理人员现场进行巡检线路查询、计划变更、竣工资料录入;满足巡视检修人员现场进行工作计划查询、设备信息和地理信息的查询, 记录配电网设备信息、记录缺陷情况、记录巡检到位情况等[4]。
电力系统中常见的巡检管理系统概括起来有如下五种[5,6,7]:
1) 人工手写工作薄巡检
2) 基于条码识别的巡检应用
3) 基于PDA和GPS的巡检应
4) 基于机器人的自动化巡检方式
5) 基于RFID识别技术的巡检应用
除了上述常见的五种巡检方式以外, 还有直升机巡检, 视频巡检等方式。
1. 电力线路智能巡检系统总体设计
1.1 巡检系统的系统目标
本系统在现有电力线路巡检系统的基础上引入无线GPRS通信技术、卫星的定位技术以及GIS的路径决策机制, 拟使本系统达到以下巡检目标:
(1) 通过采用先进的信息仪器设备提高巡线系统管理水平, 用带有GPRS无线通信技术并安装有巡线系统客户端的智能移动终端录入并远程无线传送现场巡线信息以代替现有人工记录, 人工传送的传统方式。开发后台的巡线管理系统, 将智能终端和管理系统的计算机联网, 实现现场巡视信息的计算机化管理, 使管理人员可以第一时间获取现场巡检信息, 并可以根据巡检情况, 立即做出分析和处理。并通过GPRS对终端实时下达处理命令, 使设备的一般缺陷及时得到处理, 及时消除电力线路存在的危险隐患。通过采用GPRS实现巡检数据的无线实时传送, 使每一位巡检工作人员都能与一位缺陷管理人员共同巡检。
(2) 能够支持电力线路的附属设备的定义和巡检, 设备巡检项目能够自定义。使本系统可以针对不同地区的同类线路、设备根据需要制定不同的巡检项目, 使系统更具针对性, 甚至对于天气、地形地质等参数也可以随地区需要自行定义。
(3) 系统使用灵活、操作界面友好、维护方便, 易学易用。
1.2 巡检系统总体功能模块分析设计
移动巡检系统的功能经过仔细划分, 应该包含以下几个方面:
(1) 确认用户身份
用户需要输入登录密码来确认身份。
(2) 下载用户巡检任务
根据用户登录系统的身份从服务器上下载用户巡检任务及相关资料。
(3) 缩放地图与设备
用户可以方便地执行图形的放大、缩小、漫游等功能, 也可以执行全屏命令。若定位功能处于开启状态, 则会自动显示附近最近的杆塔 (或其他线路设备, 依情况而定) 的基本信息和前次的巡检结果, 充分满足用户了解地形的全局轮廓与局部细节等需求。系统根据当前地图显示比例, 自动调节显示内容。
(4) 分层显示要素
不同地图要素及设备、标注分层显示, 用户可以根据需要重点显示个别图层, 也可以关闭无关图层提高显示速度, 系统通常分为地形地貌, 地表建筑, 电力设备 (不包括线路) , 输电线路, 简易天气等多个图层。
(5) 查找定位地点与设备
用户可以输入查找条件, 系统自动在地图上定位地点或设备, 例如:把查找条件设为地名, 如果该地点存在, 地图就会把该点移到屏幕中央, 并高亮显示。
(6) 查询设备属性
除了用户到达设备附近时会提示显示设备的详细信息以外, 用户也可以通过查询的方式查看的设备详细属性。
(7) 定位巡检任务
定位本次巡检任务的具体位置 (包括起始点和具体的前进路线) 并居中显示, 然后完成设备信息数据采集, 另外如有特殊情况而导致实际路线和预定路线不同时, 也会如实记录。
(8) GPS巡视导航功能
随时记录经纬度位置信息与时间信息, 另外在某部分巡检任务完成时, 在提交的报告中也会显示当时的坐标与时间。在背景地图上显示用户当前所在位置, 为巡视人员行车、行走提供指导。
(9) 到位监督
利用卫星导航系统, 确认用户是否巡视到位, 系统会自动完成巡检到位记录;若巡视人员未在规定时间内到达巡视点, 则系统会向该巡视人员登陆的客户端发送信息提醒, 若多次提醒无效, 则自动归为巡检不利。
(10) 填写巡视记录与缺陷记录
根据巡视任务的不同, 可分别填写巡视记录, 包括***kV线路巡视记录表、架空输电线路状态评估评分表、输电线路状态运行周期一览表、***电力局***年度***月输电线路设备状态正常巡视实施计划表等。
当巡视过程中发现缺陷的时候, 可填写缺陷记录, 缺陷记录会以选择的形式, 同时也支持用户自定义缺陷形式;另外也支持通过备注补充的形式详细描述缺陷情况。系统会根据定义的标准对该处设备 (通常以某基杆塔为单位) 对线路运行情况进行评估评分, 并会在下次巡检时显示本次的评分情况;若为一般缺陷, 系统会给予基于运行规程的消缺建议 (通常由管理人员与有经验的巡视人员给出) 。若是重大或紧急缺陷, 系统会立刻反馈给检修部门, 并及时定制消缺计划, 在得到检修部门许可后, 及时下达消缺任务。
(11) 数据上传
每一基杆塔巡视完毕后, 移动设备终端都会将巡视记录、缺陷记录、GPS坐标信息以及时间上传回服务器数据库。
2 智能巡检系统数据库的设计与功能
2.1 数据库的结构
缺陷数据库主要有四部分组成, 包括缺陷的位置、类型、缺陷程度以及缺陷对应的规程部分, 为了方便查询, 将缺陷分成这样四个部分, 虽然每部分都对应于不同的功能, 但是目的都是为了能够更快更有效地锁定实际缺陷。
位置:依据运行规程的描述以及线路运行的多年经验, 从位置部分分析将缺陷分成两大部分, 分别是设备本体和附属设施, 以帮助巡检人员做出基础判断。
接下来将设备本体缺陷位置细化, 归出常见的六部分, 基本涵盖了所有常见的线路缺陷发生位置, 另外对附属设施的缺陷位置也进行了分类, 依据安装的设施或者周边的情况不同也归成多个类别。
在第二层位置分类的基础上, 本数据库还进行了第三第四次细化 (视缺陷情况而定) , 通常依据线路具体具有的设备情况来进行细化。
规程:本数据库的规程部分采用的是DL/T 741-2010架空输电线路运行规程, 根据位置的分类将规程的内容一一与之对应, 而摆脱原有的记录形式, 使得查询对照更加方便有效, 能使检修人员可以快速给出基于规程的消除缺陷建议。另外, 根据所用地域的不同, 适合自定义添加缺陷的规则, 能够让该数据库适应更大的使用范围。
类型:同样基于位置对缺陷的可能类型进行分类, 通常有异常、破坏、腐蚀等几大类, 采用与位置部分相同的原则, 从粗到细, 先分出各处的基本类型, 然后再在缺陷详细中进行细化的分类描述, 一期能够快速锁定缺陷, 第一时间得出消缺计划, 提高巡检和消缺的效率。
缺陷程度:依据原有的线路巡视经验和规程, 将缺陷程度分为四大类, 分别是一般隐患、一般缺陷、重大缺陷、紧急缺陷, 前两类归为巡检人员可在数据库及系统指导下完成消缺的, 而后两类则属于无法直接消缺, 需要专业的消缺小组完成消缺任务的。
缺陷程度分类基于部分规程以及多年消缺经验, 所以在不同区域可能情况会有所不同, 在这一地区是正确的分类在别的地区可能就存在问题了, 所以本数据库也支持用户自定义数据并上传新的程度分类, 以适应各地不同的情况。
2.2 数据库的功能模块
(1) 用户登录
为确保数据库安全, 用户在使用数据库查询前, 必须先登录数据库。数据库将根据用户的注册信息判断当前用户是否有权限进入, 通常分为巡检人员、系统管理人员、数据库管理人员和其他人员, 同时也基于用户信息确定该用户权限, 提供相应的查询等服务。
智能终端登录时, 数据库和系统一样, 也会检查用户是否具有携带移动设备外出巡检的权限。
(2) 查询功能模块
作为数据库最重要也是最全面的功能, 本数据库支持多种查询模式, 用户可以通过手动翻页, 缺陷编号查询, 缺陷位置查询, 缺陷描述查询, 缺陷程度查询等多种形式的对在库的缺陷类型进行查询, 同时还会对具体的缺陷类型定期进行内容添加, 包括该类型缺陷发生的时间, 杆塔 (或其他设备) 号, 以及发现人员及对应的处理情况, 都会记录在库, 帮助事后判断处理结果的好坏以及制定合理有效的预防措施。
(3) 自定义功能模块
鉴于本数据库在建立时考虑的方面不可能做到非常全面, 基于的规程等也十分有限, 所以非常有必要设计成可以内容可自定义的形式, 用户可以根据自身所在环境的情况, 对数据库的内容形式进行修改, 添加等命令, 甚至在规程部分也可以加入自己所处省份的相关线路规程, 以使数据库更加贴近实际, 更能发挥其作用。
(4) 自填表功能模块
本数据库内可存包括线路状态巡视周期审批、线路状态巡视周期计划、线路状态月巡视实施计划、线路状态评估评分等多种表类型, 同样支持自定义修改以及添加新的表格新式。例如, 在巡视人员完成巡视任务并提交各个部分线路的报告后, 数据库可将其整合成为全表以节省巡视任务的时间。其他情况下, 数据库也可以提供很多相应的表格填写功能以供使用。
(5) 参数自赋值功能
数据库也能够和卫星定位系统配合使用, 在系统提供的地图上标注有数据库提供的线路参数, 在巡检人员到达某基杆塔时, 系统会通过数据库自动同步杆塔的相关数据, 显示在终端的已有的模板中, 包括电压等级, 线路回数, 所在地区气象土壤等条件, 这些都可以在数据库中进行预设添加, 以作为巡检人员分析线路缺陷情况以及程度等的参考。
(6) 线路基础单元评分功能模块
在巡检人员完成某线路基础单元的巡检任务并提交报告后, 会根据数据库中已有的评分机制对其进行评分, 并记录在案, 在完成全部巡检任务后, 会由数据库进行汇总, 完成线路的总体评分, 上传到巡检系统中, 并会在下一次的巡检时和巡检任务一起下达, 然后巡检人员在执行巡检任务时能够依据上一次的巡检结果, 做到有的放矢, 重点查看前一次缺陷的部分, 从而有效提高巡检效率。
(7) 缺陷编号功能模块
数据库会对已有或者添加入库的缺陷类型进行编号 (通常依据其所在的位置顺序进行编号) , 将缺陷类型分为多个大类, 通过字母加数字的形式进行编号, 方便管理人员在工作时可以依据编号进行快速查询, 提高了添加和修改等自定义行为的速度, 提高数据库管理人员的工作效率。
(8) 缺陷历史查询
数据库存有已有过缺陷的杆塔 (已消缺) 的记录, 尤其是运行年限比较久的, 常常出现不止一次地缺陷的情况, 所以可以通过缺陷历史查询的方式来了解缺陷情况比较严重的线路运行情况, 以制定合理的预防措施;巡检人员在巡检时也可查询巡检线路的缺陷历史 (此处指除自动显示的上次巡线的历史之外的部分) , 以分析缺陷的实际情况或是否又出现等。
(9) 缺陷联想功能模块
作为智能终端内数据库的功能, 缺陷联想功能会在巡检人员选择缺陷类型的时候出现, 通过该基杆塔的缺陷历史 (主要是基于前一次的缺陷情况) , 为巡检人员提供该杆塔原缺陷相关的缺陷类型, 缺陷的联想会从原缺陷, 原缺陷的附近位置的缺陷, 或是类似类型的缺陷等方面提供联想, 旨在巡检人员能够快速确定具体的缺陷类型。
(10) 巡检结果记录及反馈功能
数据库会将巡检人员的巡检报告分别保存, 然后将其整合成完整的巡检报告及时上传给巡检系统。
3 结语
研究表明, 本系统能够实现对电力线路的远程无线数据传送和管理, 并能够为巡检计划的制订提供计算机辅助决策, 通过数据库的各项功能提高了巡检人员的效率, 达到了系统设计的目的。通过使用移动设备的GPRS无线据传输方式和逐层分类缺陷数据库, 使电力巡检工作由“传统人工”向“移动信息”过渡。可使线路巡检的工作效率有明显的提高, 尽可能地降低电力线路的故障率, 保证电力系统安全、可靠、优质的连续运行, 最终实现电力线路巡检的电子化、智能化和信息化管理。
摘要：本文对智能巡检技术在电力公司可实现的应用做了详尽地分析和研究以及实践, 提出了智能巡检系统的概念, 该系统使用移动设备, 结合当今流行的手持GIS技术, 开发出应用于移动设备和PC两部分的专门针对电力部门的移动巡检系统, 并配合全面的缺陷数据库。该系统满足巡检工人携带智能终端等移动设备在户外开展巡检工作。移动设备自带的网络可以同步数据库中含有电力设备和地理背景设备的电子地形图, 通过手机自带的定位功能获取卫星信号来定位设备坐标, 既满足了在恶劣的自然环境下或是恶劣的天气情况下快速定位电力设备的需求, 同时也可以通过定位系统对巡检人员工作的完成情况进行监督考核。
关键词：移动巡检,智能终端,GIS,GPS,缺陷数据库
参考文献
[1]纪建伟.电力系统分析.中国水利水电出版社, 2002.
[2]陈刚.电力线路巡检管理系统的研究.[硕士学位论文].贵州:贵州大学, 2006.
[3]章红军.输电线路智能视频监控系统研究.[硕士学位论文].江苏:南京航空航天大学, 2011.
[4]于彬.电力移动巡检系统的设计与实现.[硕士学位论文].北京:中国地质大学, 2008.
[5]薛旭艳, 张鹏, 田奕丰等.基于3S技术的管道巡检系统.管道技术与设备, 2009 (1) :25~28.
[6]王鲁单, 王洪光, 房立金等.一种输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现.机器人, 2007, 29 (1) :7~11.
无线发射台站铁塔遥控巡检系统 篇8
随着广电事业的不断发展, 各地的“村村通”无线覆盖发射台站不断增多, 需检查和维护的铁塔数量也随着增多。而目前检查发射铁塔、天馈的主要办法是由专业人员上铁塔检查。但是由于铁塔数量较多, 具备高空作业资格的专业人员相对较少, 很多铁塔经常要一、两年才能检查一次, 以至不能及时发现铁塔及天馈线系统存在的隐患。发射铁塔及天馈线系统作为发射台一个关键的环节, 一旦出现问题, 将会造成所有发射机停播。同时, 高空作业始终是一项高风险的工作, 本着以人为本的原则, 应该尽量减少工作人员上塔的次数。针对这个突出的矛盾, 可通过采用遥控飞行器运载各种检测设备对发射铁塔和馈线进行检查的方法来解决。
1 技术方案
1.1 飞行平台
运载设备的遥控飞行平台应该按照以下几点要求进行选择。首先是必须有足够的升限。由于一些铁塔的高度高于1百米, 同时很多台站都建在海拔较高的山上, 空气相对稀薄, 这会导致飞行器的升限比所标称的高度有所降低, 所以采用的飞行器的升限应该达到300米以上。其次, 飞行器必须具备一定抗风能力。由于高空的风速比较大, 为保证能平稳地悬停在所需的位置, 飞行器最好在风速5级以下都能平稳飞行。此外, 必须有相当的负载能力。由于要同时运载云台和照相机等设备, 飞行器的有效负荷能力最好能超过500克。最后, 为了能对设备进行详细检查, 飞行器必须有足够的续航时间。按照工作的需要, 飞行时间的要求在20~30分钟左右。根据以上要求, 经过多方比较, 并考虑造价等原因, 目前较适合上述要求的飞行平台有两种, 分别为燃油驱动型遥控单轴直升机和电能驱动型四轴飞行器。
燃油型的运载平台可采用50级遥控直升机, 该级别遥控直升机的参数如下:主旋翼直径1250mm、飞行器全长1520mm、模型机体高450mm、全备重量2850g。采用甲醇作为燃料, 负载能力为2kg, 升限为500米, 在4~5级风的情况下飞行, 采用标准油箱巡航时间约25~30分钟。如采用加大油箱的方法, 巡航时间还可以进一步加长。
电动型的运载平台可采用XAircraft公司生产的X650, 这是一款四旋翼微型飞行器, 通过锂电池提供动力, 由四只无刷电机直接驱动螺旋桨提供升力, 并可以加装GPS控制模块。GPS模块内包含高度计, 可以实现X650自动定高、自动定点、自动返回等功能。其碳纤版的主要参数如下:最大直径955mm, 高度265mm, 机身重量950g (不含接收机、电池、相机吊架) , 最大起飞重量1800g, 升限约为300米, 可在3~4级风的情况下飞行, 最大巡航时间约15~20分钟。
电动型四轴飞行器与燃油型飞行器相比, 四轴飞行器的结构更简单、造价较低, 操控更加容易, 并可通过加装智能GPS模块实现智能飞行。此外, 由于采用电动四轴驱动, 具有更好的稳定性, 震动较小, 对摄影云台的影响较小, 容易获得良好的图像, 但其有效负载低, 只有三、四百克, 留空时间短, 满负荷状态下仅能飞行10~15分钟, 一次飞行只能完成局部拍摄, 如需对大型铁塔进行检查, 需要进行多次飞行。同时由于是采用锂电池动力, 每次飞行后都要重新充电, 造成了两次飞行之间的间隔时间较长。而燃油型飞行器则有着有效负载大, 巡航时间长, 升限较高, 再次起飞的时间间隔较短等优点, 但存在造价较高, 操控相对困难, 对操作人员的要求比较高等缺点。同时由于燃油发动机工作中造成的震动较大, 为消除机体震动对摄影设备造成的影响, 就必须采用有更好防抖动能力的摄影云台, 这也进一步推高了整个系统的造价。
为了能很好地控制飞行器, 可采用6通道遥控器, 其控制距离约为1500米。其采用的控制频段为:35MHz、36MHz、40MHz、41MHz、72MHz、75MHz, 发射功率:≤750m W, 编码方式采用PPM。由于使用环境为发射台站, 电磁环境较复杂, 在设定遥控器频率时, 注意不要存在与本地台站中短波、调频、电视的发射频率相互干扰的现象, 以免出现飞行器失控的事故。
1.2 拍摄云台
在确定好飞行平台后, 就可以在飞行器上安装可遥控的拍摄云台了。由于只需要把摄影设备进行上下和左右两个方向的摆动, 所以采用双轴控制航拍架即可。若采用四轴的云台不但抬高了系统造价, 同时也导致有效负载变小, 给安装各种摄录设备带来影响, 并导致飞行器的飞行时间变短。为了能对运载的照相机进行控制, 可选用具备有快门控制开关的遥控云台。其控制快门的方式有两种, 一种是通过遥控器远程控制快门, 第二种是通过定时开关按照设定的时间间隔进行连续拍摄。由于飞行器的发动机在飞行中会产生震动, 为了减轻震动对摄影云台的影响, 通过在飞行器和云台之间加装O型高频减震圈和阻尼避振器, 可有效降低机体的振动对摄录设备的干扰, 使整个摄影效果更加完美。
控制云台的遥控器采用与飞行器同一系列的遥控器, 遥控距离也为1500米, 以确保具备同样的操控范围。但在使用过程中必须把这两个遥控器设置在不同频段, 以免造成所控设备出现误动作。
1.3 摄影装置
在遥控飞行器飞行检查设备的过程中, 需要实时了解到飞行器前方设备的情况。通过把无线摄像头安装在遥控云台, 将动态图像实时传输到地面可解决这个问题。采用的无线摄像头为1/3″CMOS摄像头, 清晰度为380线, 内置锂电池, 工作时间3小时, 发射频率2.4G, 发射功率500m W, 无障碍传输距离500米。地面的接收装置为手持2.5英寸液晶屏, 内置32G的SD卡, 可对传输下来的信号进行30小时的录像, 可把视频信号回放输出进行查看, 基本满足巡查需求。
由于造价的原因不能采用更稳定的云台和分辨率更高的摄像头, 摄像只能对铁塔情况进行常规查看。要取得可供分析的图像, 就必须采用高分辨率相机对可疑部分进行拍照。为此, 要先对照相机进行快门改造, 使其可以通过遥控快门开关或按照设定的时间间隔进行连续拍照。安装时把照相机与摄像头并排紧密放置, 这样看到的摄像头实时图像, 就是相机所拍到的内容了。相机采用目前市面上1000万像素以上的卡片机改装即可, 但要求有良好的防抖性能, 避免飞行器机体的振动对成像质量造成过多影响。最好具备有相片合成功能, 可以把连续拍下的多张相片合成一张输出, 为今后的数据分析提供更理想的效果。
1.4 馈管检查装置
馈管是所有发射机的共同输出部分, 同时也是较容易损坏的环节, 为此要对馈管进行重点巡检。在巡检中除了要对馈管的各接头进行重点拍摄分析外, 还要对整条馈管进行检查。如果馈管内部出现问题, 仅靠查看其表面难以发现, 但往往在故障点处存在着异常发热的现象。根据这个原理, 在飞行器遥控云台上安装红外测温仪对整条馈管进行温度测试, 即可判断出馈管是否存在异常了。所采用的红外线测温仪, 必须具备同时测试空气温度和红外物体表面的温度, 显示其中温差的功能, 这样就可以避免因环境温度变化造成误判, 同时应具备读数锁定和最大/最小值显示功能, 为下一步的数据分析提供依据。本方案中采用的某型号红外测温仪基本符合上述要求, 其参数如下:测量表面温度的量程为-30~300℃, 分辨率为0.1℃, 精度为±2.0℃ (-30~100℃) , 光学分辨率为6:1;测量环境空气温度是量程为-10~50℃, 分辨率为0.1℃, 精度为±0.5℃。由于该设备工作时必须按住开关, 就必须先对其开关线路进行改造, 加装固定的开关, 使其可以长期工作。
2 系统操作注意事项
使用遥控飞行器时, 为了确保整个飞行过程的安全, 必须安排专人进行严格的培训。特别是燃油型飞行器, 机体较大, 长度约为1.5米, 叶片较长, 高速旋转的叶片可能对人体造成伤害, 所以在操作时一定要认真谨慎, 严格按照规程进行。作为飞行器操作人员必须熟读操作手册, 熟悉遥控器的各个功能操作的手法和力度。在实际操作前, 可通过相应的飞行模拟软件进行反复练习。模拟操作熟练后, 再找一个宽阔平坦的地点进行真机试飞。待所有操作均已熟练后方能控制飞行器对铁塔进行巡查。
操作遥控飞行器的注意事项主要有以下几点:在每次飞行前, 都必须对飞行器的各零部件进行认真检查;要提前找一处没有人群活动的空旷场所作为起飞和降落点;并检查周边2~3公里内有没有同频干扰, 否则必须更换遥控器频率避开干扰, 使飞行遥控器频率与云台遥控器频率错开。此外, 在飞行前, 必须先开启遥控器再开动飞行器, 落地后, 先关闭飞行器再关闭遥控器, 以免出现飞行器失控乱飞的情况。
在对铁塔和天馈线系统的巡查过程中, 需要两个操作人员分别对飞行器和摄影云台进行操控。操作人员的操控水平直接决定了系统的飞行安全以及巡查的质量。为此, 操作人员必须选择反应灵敏的同志担任, 并不断进行飞行练习, 不断提高控制水平, 才能使整个系统发挥出最大的功效, 取得良好的巡查效果。
3 结束语
本无线发射台站铁塔遥控巡查系统整体造价约一万元左右, 运行成本低廉。在系统投入使用后, 发射台站就可以大大增加铁塔巡查的次数, 减轻天线维修人员的工作强度和压力。一般可按一定的时间间隔进行常规巡查, 或者在台风暴雨等恶劣天气过后就立即进行一次全面检查。在发现可疑情况之后, 可把拍摄到的相片上传天线部门进行分析, 使天线部门的技术人员可以迅速做出应对方案, 及早处理铁塔和天馈线系统存在的问题。同时, 通过把常规巡查时拍下的相片和测试数据存档, 建立铁塔天馈连续运行资料库, 可给整个铁塔天馈线系统的安全提供更多的保障。
摘要：本文针对各地无线覆盖台站数量激增, 具备高空作业资格人员相对较少, 导致对发射铁塔等相关设施的巡检周期偏长, 以及馈管内部出现故障后不能及时发现的问题, 提出了利用遥控飞行器运载检测设备对发射铁塔等相关设施进行巡检以解决这些问题的方法。
巡检系统 篇9
1 基于Android系统的油气处理设备巡检系统
1.1 Web Service技术
Web Service是利用Web分布式编程模型的松散耦合性, 允许各种平台、各种编程语言的应用, 实现数据交换, 并无缝地整合在一起, 将现有的应用程序发布成开放式服务, 从而允许互联网上任何地方、任何平台、任何语言的应用程序访问该服务。基于Web Service的特点, 本系统也采用Web Service方式进行客户端和服务端的数据交换, 它是一种基于SAOP协议的远程调用标准, 数据交换中间件。
1.2 JSON技术
JSON (Java Script Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于ECMAScript的一个子集。JSON易于人阅读和编写, 同时也易于机器解析和生成。传输装置运行数据所需的数据量较大, 因此, 需要将这些数据转换成JSON格式的字符串, 然后再由服务器端解析客户端传递的JSON转换字符串类型函数, 这样可以使数据量得到了优化, 同时提高了传输的速率, 减少了网络传输时间。
1.3 DES数据加密技术
考虑到设备运行参数的保密要求, 巡检系统采用数据加密技术对数据进行加密, 基于巡检系统的数据通信特点, 系统采用对称加密算法DES进行加密。DES算法为密码体制中的对称密码体制, 明文分组长度是64位, 密钥也是64位, 但是只有56位参与DES运算分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法, 该算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度较快、加密效率较好。
1.4 二维码技术
二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的, 将二维码技术引入设备管理, 以设备日常运维管理为基础, 以设备预防性、预警性管理为重点, 以设备健康状态评级为导向, 建立一个系统化、立体化、动态化的设备管控体系。把设备信息生成的二维码印制到设备包机牌上, 在设备巡检中, 巡检人员只需用手机往设备二维码上轻轻一扫, 便可将设备的运转状况和手机上显示的设备技术参数、点检标准信息进行对照, 使巡视作业更为标准化、规范化, 大大提高现场设备管理与点检效率[2]。
1.5 基于Android系统的巡检系统总体架构
基于Android系统的巡检系统目标是获得油气处理装置设备现场运行情况, 利用智能手机终端在厂区采集设备运行数据, 借助于WLAN方式上传至公司巡检管理服务器, 进而有序的完成本岗位巡检整个流程, 上传的采集信息在公司指挥系统可以实时查看。如图1所示, 系统整体结构从安全策略考虑, 设置从巡检采集端到公司内网间采用防火墙, 用户从通过无线网络将数据通过防火墙将运行数据上传至巡检管理服务器, 巡检管理服务器将数据送达至生产运行数据库服务器, 生产运行管理服务器上的运行指挥系统将可以实时读取数据库服务器, 为油气处理厂站的生产管理工作的基础信息等作为数据支撑。
2 结语
Android平台是首个为移动终端打造的真正的开放和完整的移动软件, 与当前的一些其他新技术相结合, 开发更加高效、实用、方便的移动巡检系统, 更科学有效做好油气处理装置, 更加安全的生产运行来提高装置运行巡检的效率, 逐步实现无纸化办公的目标。
参考文献
[1]洪文鹏, 刘霞.基于RFID数据终端的电力设备巡检系统[J].东北电力技术, 2005, 26 (1) :36-37.
变电站智能巡检系统应用研究 篇10
1 巡检系统的发展史
1.1 人工巡检系统
最原始的发电站、变电站对各种电气设备的检查或对电器线路的巡检, 均是使用巡检人员进行人工巡检, 并依据巡检视察卡逐个检查电气设备或电器线路。同时, 在检查过程中还需要用笔记录巡检结果。最后, 才能向上级汇报巡检结果。
1.2 自动化巡检系统
自动化巡检系统的工作原理是巡检器以无线路由的方式, 来读取信息钮传播的信息并记录读取时间。因此, 这个阶段的巡检器具备了基础的人际交互功能, 同时主机也装有特殊软件, 以便用来存贮一定容量的巡检数据。
1.3 智能化巡检系统
智能化巡检系统的最大优势在于, 具备强大的网络功能及完善的人际交互功能, 并使巡检系统更智能化和人性化。此时的巡检系统已完全整合了故障诊断系统资源, 管理主机也具备了辅助决策功能, 以帮助管理层人员规划和决策。
2 智能化巡检系统的应用
2.1 软件结构
智能化巡检系统的软件是为了实现数据的高效统一管理, 从而减轻了变电站巡检人员查询和录入数据的时间, 并在变电站局域网实现巡检数据共享的软件。但由于受巡检工作的工作特点影响, 同时也为了方便变电站管理层人员的管理, 本次系统的设计也涉及到了数据库。首先将巡检数据信息全部录入到变电站内部局域网中, 而后变电站的相关人员通过软件进行管理和查询, 不同的人员则拥有的软件权限也不一样。
2.2 硬件结构
智能化巡检系统的硬件是介于自动化与半自动化之间的硬件, 它达成了信息钮与巡检器二者之间的自动感应, 最大有效感应距离5 m, 但还尚未实现交互功能。巡检设备的巡检结果仍需要变电站巡检人员自行记录, 从变电站的实际应用中来分析此种巡检器在感应手段上仍比较优越, 而现阶段使用的短距离 (10 cm以内) 感应巡检器和感应式巡检器尚有使用价值。而既有大范围自动感应, 又具备交互功能的感应巡检器, 由于成本较为昂贵, 尚不能得到推广应用。而此系统的物理结构如图1、图2所示。
图1所示的巡检钮和巡检器是通过2.4 G超短距离的无线通信技术来实现感应, 而感应器最大有效感应距离为5 m, 从而使信息钮和巡检器都获取了唯一的编号。而本系统的巡检器具备4 M的Flash可用存储空间, 用来存储巡检记录, 其最大存储量为10000条。
图2所示的是变电站巡检人员经由USB传输口将变电站巡检人员的巡检信息上传至上位机, 而此次的操作是经由软件完成的。但巡检过程中的设备基本信息, 则需要由变电站巡检人员手工记录后, 方能输入电脑。
3 结语
智能巡检系统的推广应用, 不仅保证了变电站巡检人员的夜间巡视、正常巡视、特殊巡视以及全面巡视的基本要求, 还能对变电站的信息和数据进行科学、准确的评判, 从而使变电站管理人员能够最直观的了解变电站设备的运行状况, 并及时排除设备在运行中出现的故障、缺陷以及其他隐患, 进而保障变电站设备的稳定运行, 最终使变电站的日常工作变得更集约化、规范化、科学化。
摘要：随着信息技术 (Information Technology, IT) 的发展, 我国居民的用电量也开始呈上升趋势, 在无形中也加大了变电站的工作量。而繁重的工作量也影响了巡检人员的巡视质量, 从而激化了巡检人员与高负荷工作量间的矛盾, 解决两者之间的矛盾是变电站亟待解决的问题。基于此背景, 笔者提出了在变电站应用智能化巡检系统, 从而改善两者间的矛盾, 进而保证变电站的稳定运行。
关键词：巡检系统,变电站,智能化
参考文献
[1]姜增良, 张彦朴, 刘海乐, 等.基于RFID的文件智能监管系统设计与实现[J].中国新技术新产品, 2010 (14) :1789-1791.
[2]郭碧翔, 郭凯军, 孙伟红, 等.基于PDA的变电智能巡视系统的设计与应用[J].电气技术, 2009 (4) :1781-1783.
[3]李丽, 王滨海, 王万国, 等.基于变电站巡检机器人的室外断路器状态自动识别算法[J].科技通报, 2011 (5) :1825-1 82 7.
[4]黄彬, 付立思.移动机器人在变电站设备巡检系统中的应用研究[J].农业科技与装备, 2009 (6) :1912-1914.
巡检系统 篇11
关键词：铁路信号；巡检管理；巡检技术；
一、铁路信号设备巡检管理的必要性
随着我国第六次大提速的实施，列车行驶速度的进一步加快，开天窗维护时间变短，铁路信号设备的维护工作难度越来越大。在列车速度加快的同时，车次增多，要点进行信号设备的维护己经非常困难，铁路信号设备的维护工作的难度之大可想而知。为此，要求工作人员在设备维护工作时要多巡视设备状况，少开箱检查，即“多看少动”，因此巡检信号设备的工作尤为重要。
传统的信号设备巡检管理工作一般采取签到的方式，依靠人为管理和监督实.现，但是工作签到记录的方法容易被伪造，且历史记录不易保存，也不利于数据日后的查询和管理。
因此，引入先进的智能化电子巡检管理系统势在必行。电子巡检系统的优势在于一方面可以避免巡检人员的麻痹思想和作弊行为，从而更好的保证铁路运输的安全性，另一方面可以更科学的考核巡检工作人员的工作业绩，提高管理效率。
二、铁路信号设备巡检管理系统关键技术浅析
（一）射频识别(RFro)技术
ID(RadinFrequencyIdentification)即射频识别，常称为感应式电子晶片或应答器、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。一套完整的RFID系统由阅读器(Reader)与应答器两部份组成。应答器依附或者嵌入待识别物体里，并且保存了待识别物体的特征信息。阅读器发射某一特定频率的电磁波给应答器，用以驱动应答器电路将IDCode送出，此时阅读器便接收此IDCode，完成了对待识别物体的识别。
RFID卡在继承了接触式IC卡大容量、高安全性等优点的同时，还克服了接触式所无法避免的缺点，如读写故障率高，触点外露导致的污染、损伤、磨损，静电以及插卡不便等。RFID卡完全密封的形式及无接触的工作方式，使之不受外界不良因素的影响，从而使用寿命完全接近IC芯片的自然寿命，因而卡本身的使用频率和期限以及操作的便利性都大大的高于接触式IC卡。并且因为完全封闭，其保密性能也大大加强。
（二）全球定位系统(GPs)技术
GPS是以卫星为基础的授时与测距导航无线电导航定位系统，能为车辆、轮船等诸多移动站提供精确的三维坐标、速度和时间。目前，GPS已经在全世界范围内得到了广泛的应用，包括在军事，农业，航海，勘探等许多领域都发挥了积极的作用。GPS系统由三部分组成:GPS卫星(空间部分)、地面支撑部分(地面监控部分)、GPS接收机(用户部分)。GPS基本的定位原理是:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接受到这些信息以后，经过计算求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。
（三）地理信息系统(GIS)技术
地理信息系统起源于20世纪60时代。地理信息系统是一项以计算机为基础的新兴技术，在计算机软硬件支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图图形或数据的形式表示处理的结果。
随着技术的发展，当今Gls已融入rr技术的主流，形成Gls软件平台。通常在Gls软件平台上包含桌面软件、开发平台及利用平台开发的各种应用系统。目前GIS的主要应用领域有:地理空间数据管理;综合分析评价与模拟预测;空间查询和空间分析;地图制图;专题地图和区域信息系统;与遥感图像处理系统结合的应用;面向具体应用的GIS二次开发;属性数据的综合及融合应用。
（四）地图匹配技术
比较当前车辆的坐标和数字地图的过程叫做地图匹配。该算法以某个车辆位置点或某段车行轨迹曲线作为待匹配样本，最后根据确定的地形实体，来定位行驶中的车辆，并减小定位误差。可以简单来说，地图匹配是利用某一地区的已知信息来提高定位估算精度并以此来减小定位误差的一种方法。
在巡检管理信息系统中，地图匹配的概念与以往有所不同，在这里主要用来将巡检人员实际走的路径与规划设计路径相比较，得出其相似度，依此来判断巡检人员巡检操作的规范性。
（五）面向对象软件开发技术
面向对象技术的原理是，对问题领域实行自然分割，按照通常的思维方式建立问题领域的模型，设计尽可能直接、自然地表现问题求解的程序。它改变了计算机求解的问题空间和求解的方式，使得计算机语言对真实世界的描述更加直截了当。
面向对象的优点主要有以下几个方面:
1.容易解决大型复杂问题。
2.软件维护变得容易
3.软件的开发效率明显提高，
4.当需求改变时，可以重新将对象透明地定位到新的平台，甚至可以跨越网络定位至其他计算机。
5.将逐步改变人们的编程模式，由全部设计性活动过渡到集成性组装式的工作。
（六）人机交互界面设计技术
一般凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机交互，即人机界面。此处所讨论的是计算机系统中的人机界面，又称为用户界面(UserInierface)，是指计算机与使用者之间的对话接口，是计算机系统的重要组成部分。人通过人机界面与硬件和软件构成的整体进行信息交流，而不是单独与硬件或软件直接相关。人机接口设计的目的是让计算机更聪明，更具有智能，能做更广泛的工作。而对使用者的要求逐步降低，即可针对任何缺乏计算机知识和经验的用户。设计人员不仅要充分发挥计算机的功能，而且要充分分析用户的特性和需求，从各个方面研究和调动用户的能动性，以达到人机之间充分的协调和合作。
三、结束语
本文在介绍了我国目前铁路信号巡检管理现状的基础上，得出了需要建设电子化、信息化的巡检管理系统的结论，并在此基础上详细分析了建设该种系统所需要的一些关键技术，希望能为广大同行提供一个参考，共同为我国的铁路信号事业做出贡献。
参考文献：
［1］刘晓胜,周岩.电子巡更系统及其发展现状[J].工程设计,2002,(12).
巡检系统 篇12
关键词：地图处理,GPS,导航,J2ME,XML
1. 引言
电力巡检是电力系统的一个重要业务。电力巡检的信息化建设已大大提高了电力巡检的工作效率,节约了人力、物力的开销。然而现有的大部分电力巡检系统只提供了数据采集、整理、提交等基础功能,缺乏导航系统的支持,不能提供定位、导航等空间定位信息服务,巡检人员在户外难以定位目标,缺乏方向和道路指引。本文提出一种将导航系统与电力巡检系统相结合的方法,为电力巡检提供空间定位信息服务,把各种巡检对象抽象到地图上,提供巡检轨迹指引,提示周围电力设备等,使巡检工作更直观、高效。
2. 导航系统简介
目前市面上已有许多导航系统,如:车载导航系统、手机导航系统。他们虽然便于使用,却几乎都没有提供二次开发接口,因而很难在其基础上开发新的应用。为此本系统自行开发了一个导航系统,它实现了现有导航系统的定位、导航等功能,并预留开发接口,可与电力巡检系统相结合。
此外,大量的电力设备位于偏僻郊区的偏僻小路上,现有导航系统所采用的电子地图往往没有描绘出如此细小的道路信息,因而不能满足巡检工作需求。为此本文在导航系统中引入了巡检轨迹机制,由巡检人员在巡检工作中录入,并不断完善,为以后的巡检工作提供指导。
3. 关键技术
3.1 地图处理
导航系统作为电力巡检系统的辅助系统,其主要的作用是定位电力设备和巡检人员,指明巡检的路径,提示周围存在的电力设备等,这决定了提供附近商店信息、语音提示左右转弯等华丽的功能不是巡检系统所必须的。此外,绘制高精度的电子地图需要巨大成本。本系统在综合考虑了功能与成本因素后,选用广州市1:1000和1:200两种比例的纸质地图,通过扫描制作成两幅大的电子版标量地图,作为导航系统使用的地图。
对本文中地图的各项基本属性做设定:对于地图A,一定有左上角经度为Alo1,右下角经度为Alo2,左上角纬度为Ala1,右下角经度为Ala2,像素宽度为width,像素长度为height。
3.1.1 地图切割
巡检手持设备,如PDA等,内存较小,不能显示太大的图片,否则程序运行缓慢,甚至产生溢出。因而需先对地图文件进行切割。服务器端根据一定的大小需求将完整的大地图切割成较小的地图,并将所有小地图存放到手持设备上。
为了方便切换地图,切割操作需保证切割后的每块地图覆盖的经度、纬度范围是一个常量,即:对于任意两幅地图A和B,下面两公式一定成立:
3.1.2 地图命名方式
在资源受限的手持设备上文件读写消耗较大,地图切换是对地图文件的读取,因而要做到精准,避免“一次切换,多次操作文件”。在本系统中,为提高切换效率,做到“一次读文件即可取到需要的地图”,制定了这样的文件命名方法:地图的名称由地图左上角的经、纬度值和右下角的经、纬度值共同确定。如:地图A的名称为:Alo1-Ala1-Alo2-Ala2.png。切换地图时,可根据当前地图的名称加、减一个固定的经、纬度值而得到切换后的地图的名称,从而精确读取地图。
3.1.3 地图的切换方式
(1)将屏幕分为敏感和迟钝区域
如图1所示,区域2至9是敏感区域,区域1是迟钝区域。当移动终端位于敏感区域,或地图的边角被平移到该区域时,系统执行地图切换的相关操作。与之对应的,若移动终端位于迟钝区域,程序不执行切换操作。
(2)当终端设备进入敏感区域时,将使用地图预读功能,提前将可能用到的地图读入内存,提高地图切换的效率:
a.终端进入9、2、3区,程序将上方地图预读入内存。
b.终端进入3、4、5区,程序将右侧地图预读入内存。
c.终端进入3区,程序将上方、右侧、右上方的三张地图预读入内存。
d.内存中最多保存3块预读地图,当第4块地图被预读入内存时,将覆盖之前预读的地图,依此类推[1]。
(3)拖动地图,使地图的边角进入敏感区域时,系统根据地图左上角、左下角、右上角和右下角所在位置为判断依据,进行地图切换:
a.左上角在2区或左下角在6区,切换到左侧地图;
b.左上角在8区或右上角在4区,切换到上方地图;
c.左下角在8区或右下角在4区,切换到下方地图;
d.右上角在2区或右下角在6区,切换到右侧地图;
3.1.4 计算地图的名称
预读取和直接读取都需通过计算得到即将读取的地图的名称。设:地图的经度跨度为longitude,纬度跨度为latitude,若当前地图为C,即将读取的地图为R,R在C的周围,且与C相邻,则:
a.R在C上方时:
b.R在C下方时:
c.在C右侧时:
d.R在C左侧时:
e.R在C的左上方时:
f.R在C的右上方时:
g.R在C的左下方时:
r.R在C的右下方时:
再由命名规则得到地图R的名称为:Rlo1-Rla1-Rlo2-Rla2.png。
3.2 GPS导航模块
3.2.1 移动定位和设备导航
空间定位信息服务(Location-based services缩写LBS)解决了三个问题:在哪里?周围有什么?如何去某个地方[2]?
J2ME提供了一个扩展包JSR179来实现空间定位信息服务,即javax.microedition.location,开发人员使用它在资源受限的设备上开发无线定位应用和服务。JSR179提供的APIs可以得到当前的位置、方位,可了解到周围存在的事物,还可创建和使用基于数据库的地标库。
(1)采集GPS信号
使用criteria类对定位信号的精确度、响应时间、是否包含海拔和移动速度等属性做设定。再获得一个满足criteria要求的Location Provider类的实例。通过这个实例,应用程序可以在需要的时候,通过方法get Last Known Location()和get Location(timeout)得到位置信息;或者通过方法set Location Listener(listener,interval,timeout,max Age)注册一个监听器,从而周期性的获得位置信息[2]。
在本系统中,对于巡检轨迹的记录采用了周期性监听机制,巡检人员在行进过程中,每间隔1分钟就可收到一个GPS信号,通过坐标变换成为地图上的点,将各个点按照时间顺序连接起来就构成了巡检轨迹。
系统中另一个功能点:更新设备的坐标信息,则可在用户选择该功能时,调用方法get Location(timeout),实时的得到位置信息并更新。
(2)坐标变换
用于导航的GPS数据大多采用NMEA-0183数据标准提供一些通用的输出信息,此数据标准是以GPGGA、GPGLL、GPZDA等开头的,如一条GPS信号为:GPGGA,132320,11622.7765,N,4000.2887,E1,06,39.8,0.0,M,0.0,M0.0,0000*74,其中11622.7765,N表示北纬116度22.7765分,4000.2887,E表示东京40度00.2887分[3]。通过字符串操作可从GPS信号中解析到经、纬度值。通过经过坐标转换,把经、纬度值转换成XY坐标系中的点坐标值。设:当前位置的经度为longitude,纬度为latitude,则,当前位置在地图A上的坐标(x,y)为:
(3)设备导航
导航的基本功能是回答:我在哪里?我要去哪里?如何去?对于“我在哪里?”可通过采集GPS信号和坐标变换来解决。
“我要去哪里?”在电力巡检中可以解释为:周围有哪些设备需要巡检。本系统利用Location Provider提供的方法add Proximity Listener为每个电力设备都添加了一个监听器,并设定监听半径。当巡检人员进入某个电力设备的监听区域时,将触发一个事件告知用户“附近有电力设备,你现在该去那里[2]。
为了让用户清楚“如何去?”,本系统引入了巡检轨迹管理机制。这是一种自我完善机制,随着系统使用时间的增长,巡检轨迹将逐渐完善。它的实现分为三个阶段:采集、修正、使用。
采集是指系统中尚无通向某个电力设备的路径信息时,巡检人员手持PDA行进过程中,通过接收GPS信号得到一系列离散的坐标点,这些点按时间顺序相连构成巡检轨迹。巡检轨迹将提交给系统进行整理、存储,为以后的巡检工作提供指引。
使用阶段是指巡检人员根据之前的巡检轨迹,寻找到通向电力设备的路径。在使用过程中,如果发现之前的巡检轨迹记录有误,或不够精确,或实际的道路情况发生了改变,则可以重新录入,或修改部分轨迹,这就是修改阶段。
3.2.2 数据采集
电力设备是巡检的对象,巡检人员可对设备执行多项巡检操作,并通过本系统进行信息记录。为了保证巡检记录符合专业规范,提高信息输入的效率,在登记巡检记录时使用了数据字典。
数据字典是描述数据的各种属性及数据间相互关系的字符集[4]。本系统针对电力设备巡检记录的采集,根据电力系统规范而制定了专用数据字典,辅助巡检登记工作。本系统的数据字典为三层树状结构,如下图:
3.3 巡检数据的管理
由于采用了标量地图,设备、巡检路径等数据不能和地图融为一体,地图只是一个背景图层,各种设备数据独立于地图而存在。本文使用XML文档和各种数据结构对数据进行组织、管理。
(1)数据的树状结构
在本系统中,客户端与服务器的通讯量较大,如何高效组织数据成为重点。分析系统中的数据发现:
a.大部分数据具有树状层次结构。如:地理位置一般由市、区、路段等树状层次构成。
b.位于树状结构上的结点具有属性数据,如:路段具有长度、是否是单行道等属性。
XML文档自身具有树状层次结构,且还能将各种属性绑定到相应的结点上,非常适合用来表达本系统的数据。
(2)解析数据
KXML2,是一个小型的基于XML pull parser的XML文档解析器,它专门为支持J2ME的条件受限的嵌入式设备提供访问、解析和显示XML文件的功能[5]。本系统利用KXML2从XML文档中解析得到各种实体及其属性数据,并建立各种数据结构来存储它们。
(3)数据在导航系统中的表达
对于拥有经纬度坐标信息的数据,可使用坐标变换,转化为地图上的点,如:杆塔、变电站等设备数据。另外一些物理实体需要由多个点构成,比如:电线、电缆等,由地图上点与点之间的连线来表示。然而大部分数据作为属性依附于其它的实体上,比如:高度、长度、型号等,这些数据没有坐标信息,不能直接表达为地图上的点,但是它们可以通过对其所属实体的各种操作而展现出来。
4. 带导航功能的电力巡检系统的实现
根据上述理论与设计思想,本系统开发出基于GPS的导航系统和电力巡检系统。功能方面,不仅为巡检人员提供了各种巡检操作,且提供了空间定位信息服务。通过导航系统为巡检人员提供定位、周围设备提醒、路径导航和直观的地图界面,简化了巡检工作。性能方面,通过巧妙设计地图命名方式,以直接读取地图取代地图搜索而大大降低消耗;使用地图预读取功能,更进一步提高地图切换的效率;数据的组织方式采用XML文档,结构清晰、易于解析,且压缩了大量冗余信息,节省了存储空间和传输损耗。
5. 结束语
本文阐述了如何将导航系统与电力巡检相接合的原理,并实现了一个带有导航功能的电力巡检系统。实验证明,该系统的功能强大、使用方便、运行效率高、稳定性强,是电力巡检工作的好工具。
参考文献
[1]张永雄.J2ME手机地图加载及显示的研究[C].华南理工大学第七届计算机学科研究生学术研讨会,2007,12:462.
[2]Qusay H.Mahmoud.J2ME and Location-Based Services[EB/OL].http://developers.sun.com/mobility/apis/articles/location/index.html.
[3]曲建华,侯书林,龚建华.基于J2ME的地理信息数据采集的系统分析与实现[J].微计算机信息,2005,21(30).
[4]尤红建,李树楷.GPS采集GIS数据的原理及应用[J].测绘科学,1997,01.
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