网络巡检（精选11篇）
网络巡检 篇1
0 引言
电力线巡检是电力安全生产的一项重要基础工作。它保障了电力线与输电设备的安全运行,也可以尽早地发现电力线输电设备运行的风险,为电力部门能够及时采取措施避免损失提供依据。
目前,使用带有GPS模块的PDA以及基于GIS(地理信息系统)的MIS(信息管理系统)组成的巡检系统已经广泛用于电力线巡检当中。其中PDA用于巡线员记录和存储电力巡线信息,GPS模块用于定位巡线员位置及输电设备位置,管理人员通过基于GIS的MIS分析和储存从PDA接收到的信息,并进行相应的管理检查。应用这种技术可以实时的与管理信息系统进行信息交流。
在现有的实时巡线解决方案中,还有许多不足的地方。在电力线巡检过程中,GPS定位的精度是一个重要问题,它很难定位潜在故障的精确位置,这些数据完全来自巡线人员的手工记录,数据的收集和故障的判断完全依靠巡线人员的相关知识与经验,这样就很难做出正确及时应对潜在安全风险的决策,而且巡线数据完全采用手工记录的方式使得系统标准化很难实施。
针对目前电力巡检的不足,文中提出一种新的利用无线传感网络的电力巡检解决方案。它可以很大程度上提高电力线巡检的工作效率和质量。
1 系统组成及其主要功能
无线传感网络巡检系统包括三个部分:杆塔电力线信息采集系统,手持管理设备与中心管理信息系统。杆塔电力线信息采集系统负责收集杆塔,电力线所需检查信息;手持设备记录并储存这些信息,而后将其发回中心站管理信息系统;中心站管理信息系统分析这些信息得出相应处理方案。
1.1 杆塔电力线信息采集系统
杆塔电力线信息采集系统主要由无线传感网络组成。在电力线巡检过程中,工作人员主要收集如下几种信息:
杆塔基本信息:杆塔金属表面完好程度,倾斜情况。
输电线和地线基本信息:输电线是否夹断或着破裂,输电线是否存在腐蚀状况和温度异常,地线是否发生腐蚀。
绝缘子:绝缘子是否出现磨损,或因高温度烧毁。
以上这些方面,杆塔基本信息,绝缘子信息,输电线温度可以通过部署传感器进行采集。将传感器布置在检测所在的地方,这些传感器节点组成一个无线传感网络,每个传感器节点发送信息到数据采集节点,采集系统的拓扑结构如图1所示。
图1中的所有节点通过ZigBee无线传感网络技术组成,主节点收集采集数据节点所采集到的杆塔信息。当主节点接收到来自传感器节点的信息时,它将这些信息打包并等待通过无线网络传输(如WiFi,CDMA等)至手持设备。
1.2 手持管理设备
手持式装置由三部分组成:工作人员手持的掌机PDA,PDA的客户端系统和无线通信模块。无线模块负责连接到数据采集主节点。PDA客户端系统具有下载巡检任务信息的功能:包括开始巡线时从中央管理系统下载的初始杆塔的信息和电力设备信息。当工作人员到达信息采集系统附近时,PDA系统从数据采集节点接收信息,工作人员这时可对两种信息进行比对分析。最后,储存分析结果并记录下定位信息。工作人员同时应该将采集系统无法收集的巡检信息,如设备表面的完好情况,被腐蚀程度等信息采用手动的方式进行记录。
杆塔电力巡线采集系统和手持设备的通信过程运用了无线网络传输。无线网络传输的有效通讯距离大概为100米左右。当手持设备进入无线网络可访问范围时,它可以探测到的数据采集节点的数据。经过验证后,手持设备与数据采集节点之间建立通信信道。手持设备可以从数据采集节点下载信息。手持设备与中心管理站的信息交互方式既可以采用无线方式,也可以采用更加稳定的有线方式。在工作人员检测开始时,所需检测的任务信息这时可以直接通过网络从基于GIS的MIS上下载。手持设备与MIS中心站可采用GPRS网络为基础的通信方式,这样可使巡线检测实时性增强,但是成本也会随之增加。
1.3 MIS中心站(管理信息系统中心站,以后简称中心站)
中心站是电力巡线系统管理和控制的核心。这是一个以GIS为基础的电力巡线MIS,它有如下四个功能:
①输电线及杆塔管理。
②电力巡线任务管理。
③故障管理。
④决策管理。
通过以基于GIS的MIS可以直观显示出塔和输电线分布情况,并可动态安排检查任务。它很容易监督工作人员的状态和杆塔电力线的位置。通过分析杆塔信息,预测潜在安全风险,做出决策。
2 系统通讯模块与主要功能模块介绍
2.1 通讯模块
无线传感网络巡检系统中存在两个主要的通讯模块,分别是:杆塔电力线信息采集系统与手持设备之间的通讯模块,和手持设备与中心站之间的通讯模块。重点介绍的是前者。整体通讯模块如图2所示。
2.2 杆塔电力线信息采集系统数据采集节点
ZigBee是传感器节点之间的协议,数据采集主节点和手持设备的数据传输可以通过无线网络进行传输。主节点从每个数据采集节点收集信息,然后发送该信息到手持设备。所以要在主节点中设计出收集数据与协议转换的功能。如图3所示为一个利用了双协议转换进行数据传输的模型。
ZigBee协议栈先对来自数据采集节点的数据进行处理,然后将其存放于应用层的数据缓冲区。当缓冲区的数据达到一定的数量时,将这些数据通过无线网络协议栈发送出去。
2.3 手持设备主要功能设计
现在在PDA上运行的操作系统主要是以WINCE为基础的操作系统。应用VC++语言进行客户端软件开发,客户端软件主要具备的功能有:从数据采集节点下载信息,储存数据并发送数据到中心管理站系统,任务信息搜索,定位和人工记录其他信息。
2.4 中心站系统主要功能设计
应用C#语言对中心管理站信息系统进行开发。并应用Mapinfo(一种桌面地理信息系统软件)进行可视化电力线结构图开发。相比其他电力巡线管理系统,该系统可以实时地生成和修改巡检任务。电力线巡检过程中发现的故障可直接显示在结构图中,并可将故障以表格形式输出。系统主要功能如图4所示。
3 结束语
因为信息传输网络建立的便捷性,高效性,并可在没有基础设施的支持下,形成自组织和规模化,所以无线网络一直是在电力系统自动化研究的重点。
在电力系统的实际应用中,有线通信是主要通信手段,尤其是在与安全密切相关生产领域。在电力巡检领域,一些检测系统利用无线网络作为他们的通信手段,但运行成本高,是这些系统的主要缺点。随着无线网络的发展,利用电力巡线系统的无线网络的前景是光明的。在目前的无线技术发展中,无线网络在电力巡线应用应遵循规律和克服的困难有:
传感器节点的维护问题。传感器节点由电池供电,电池的使用寿命必须被考虑。如果电池寿命太短,节点维护的频率,和整个系统的维护费用会非常高。如何提高电池寿命的关键点之一。
无线网络的稳定性。环境是无线网络的主要影响因素。如何确保无线传感网络长期稳定运行是非常重要的问题之一。
避免电磁干扰。检测系统主要分布于高压电力线,围绕在大功率器件周围,电磁干扰非常强烈。如何避免电磁干扰进行信息传输是必须考虑的最要问题之一。
通过使用无线传感器网络和无线网络技术,提出了一种新的电力巡检系统,这个系统包括信息采集系统,手持设备和中心站管理信息系统。最后,我们讨论了发展前景和必须克服的困难,为进一步研究基于无线网络的电力巡检系统提供部分经验。
参考文献
[1]李征明,许童羽,王国华,等.基于GPRS的电力巡检系统远程通信方案[J].电力系统通信,2009(6):45-47.
[2]沈卓,张荣标,等.基于ZigBee和CDMA的温室远程测控系统的设计[J].中国新通信,2010(1):73-76.
[3]陈俊,邓桂平,戴晓华.基于无线传感网络的智能电网抄表系统研究[J].电测与仪表,2010,47(8):32-35.
[4]ZHOU Chen,YANG Sen,HE Li-xin,et al.Patrolling Manage-ment System for Power Lines Based on GSM[J].Low Voltage Appa-ratus,2008(9):36-38.
[5]Wang Hong-wei,Zhao Guo-qing.Realization of high-voltage trans-mission line inspection system in GSM[J].Chinese Journal of Scien-tific Instrument,2007,28:2660-2622.
[6]马丹,郭泽金.基于PDA的电力设施数据采集与线路巡检[J].测绘工程,2007,16(5):42-45.
网络巡检 篇2
公司完成县域2.5G机房安全巡检工作，进一步增强核心设备的预防性维护工作，加快全业务运维的服务支撑能力，提升现网设备完好率。
一是加大对设备健康性能巡检。明确巡检重点和目标，对全区设备单板温度进行巡检，完成2.5G机房核心网设备防尘网清洁，提高设备安全系数；
二是强化机房现场环境检查。检查机房设备线缆布放、竖井和穿线孔洞进行防火封堵、机房温湿度、设备和线缆标签完整性；
三是重点排查电源、同路由安全隐患。制定巡检项目表，共同排查电源屏所接电源系统情况，及时发现网络设备电源隐患，以及光缆同路由问题，对巡检中发现网络安全问题，制定相关的整改方案，认真登记安全巡检日志。
探究GIS的电力配网巡检系统 篇3
关键词：GIS电力配网巡检系统；现状；设计原则及功能；运用效果
目前，电力系统的巡检工作大多依靠人力来进行。巡视工人经过巡检，将现状及运行状况整理记录，做好归档，然后将记录内容输入管理系统，进入处理流程。这种人工方式的巡检工作，要经历两次记录，工作量大，而且人为失误较多，巡检的范围也较小。因此，GIS电力配网巡检系统，可以有效解决传统巡检方式产生的弊端。
一、目前电力配网巡检系统现状分析
为了保障辖区内供电的安全，电力企业会定期组织巡检人员，对线路、供电设备进行安全检查，及时发现安全隐患，维修设备等。实践中虽然组织巡检人员定期巡检，一定程度保证了供电线路及设备的正常运行，但还是存在以下几个问题。一是巡检工人巡检不到位，工作责任感不强。无法保证、也无法查证巡检人员对每一处的线路及设备进行了巡检，漏检问题时有发生，很难保证巡检质量；二是工人巡检技术水平影响巡检工作。受自身技术及经验的影响，每一位巡检工人对检查工作的方式、内容、对设备安全的理解都存在差异，记录的内容也是因人而异的，所以，对线路及设备真实的运行状态，很难把握；三是人工巡检效率低、速度慢。巡检过程中，光“记录”这一项工作，就需花费大量时间及精力；四是巡检资料保存、复查不易。巡检工作量大，所取得巡检记录，需要大量时间来整理、分析、归档等，易于丢失，更为关键的是保存不方便、查询困难；五是管理人员仅凭巡检记录，无法对巡检工人的工作质量进行判断、评估。
二、GIS电力配网巡检系统设计原则及功能分析
GIS电力配网巡检系统，能弥补人工巡检带来的弊端，解决目前巡检方式产生的问题，是电力企业巡检方式的改革。GIS电力配网巡检系统，具体即为，在GIS技术运用基础上，建立电力设备信息平台，通过移动终端技术及设备，将采集到的设备信息入库，形成标准设备缺陷库，来监测线路、设备的日常运行。
（一）系统设计主要原则
1、创新性。GIS电力配网巡检系统，配备世界先进的软件、硬件架构，集计算机、网络、通信等高新科技于一体。
2、开放性。GIS电力配网巡检系统具有开放性的系统机构，该系统的数据库、网络协议等都有着极其严格的标准，这样更好保证了该系统与其他自动化系统的完美对接，不会产生排斥性。
3、可靠性。GIS电力配网巡检系统在硬件产品的选择上，十分严格，所以产品都经过重重测试，适应各种恶劣环境，硬件产品稳定、安全。在软件设计开发中，对信息安全管理等有着充分考虑，采用先进技术，保证系统具有长期的稳定性、容错性。
4、扩展性。GIS电力配网巡检系统，配置灵活，硬件组合多样化，软件设计具有层次性，可以满足各类用户的各种需要。
5、易操作。GIS电力配网巡检系统有着人性化的操作界面，直观、简洁、方便，用户使用较为简单容易。
（二）GIS配网巡检系统功能分析
GIS电力配网巡检系统的功能，根据实践中巡检工作的需要，主要表现在
以下几个方面：
1、设备管理。该系统对线路、变压器、电线杆等设备，进行了数据录入工作，管理人员可以对其中任意线路、设备的数据，进行查询、修改、删除等操作，还可以根据线路、设备的实际位置绘制平面图、报表，进行统计和分类，使得配电系统中的所有线路、设备的数据，都能通过图表反映出来，极大便利了管理人员对于线路、设备的及时查询和有效管理。
2、巡检管理。通过该系统对导线、地线、杆塔等设备数据的录入管理，可以查询线路图概况。管理人员可以通过该系统数据库，查询线路、杆间距离，进而预先设置巡检方案，并自动生成巡检单，巡检单上的内容包括：巡检的具体线路、时间、地点、重要备注等，并根据具体巡检方案，确定最合适的巡检人员。巡检人员可以直接根据巡检方案、巡检单进行巡检工作。
3、人员管理。GIS电力配网巡检系统中带有GPS数据采集功能，可以根据巡检人员的具体位置，自动生成巡检路线图，有利于加强对巡检人员具体工作状况的监督管理。更为关键的是，该系统支持远程技术。通过远程技术，巡检人员可以及时向管理人员汇报，线路及设备的实际运行情况，对于巡检人员无法解决的问题，通过现场追踪，与管理人员的实时交互，快速解决。这样不仅方便管理人员监管巡检工作，而且还提高了巡检工作的质量。
4、缺陷管理。通过巡检人员的巡检工作，对现场采集的线路、设备的相关数据录入系统。主要采集的数据包括：设备档案、检修情况、缺陷记录、线路图等。管理人员根据采集到的数据，进行分析，制定详细的检修计划。
三、GIS电力配网巡检系统运用情况
随着科学技术的进步，GIS技术不断成熟与完善，GIS在配网巡检系统中的使用越发频繁，其效率也不断得以提升。通过以上图示可以清晰了解GIS在配网巡检系统的具体运用情况。起初GIS只是在部门管理和数字化存储方面广泛使用，随着技术革新，GIS分类不断增多，配电GIS、输变电GIS等系统应运而生，设计的软件应用不断满足电力系统的需求。GIS即为地理信息系统，从目前电力设备的运用情况来看，它能形成一个专门的地理信息系统软件，将资源管理、设施管理、交通、电力等广泛涵括，使其运用行业不断广泛。通过以上两幅GIS系统组成示意图可知，系统工作的主要流程有手持机——客户机——服务器三个方面。巡检人员在巡检现场将手持机启动，通过预先存取的信息GPS定位，使得巡检人员工作能准确到位，迅速实现系统登录并进行任务选择和巡检卡、巡检项目的选择，然后会自动对比设备使用，若存在缺陷，则会自动跨越，完成其他任务，待全部任务结束即退出系统。在巡检结束后，巡检人员将手持机与客户机相连，同时连接服务器，这样主机系统会把自动获取的巡检结果存储在数据库中，这样手持机端的数据每次都能同步到服务器中，使得巡检取得的数据更加精准高效，也便于今后数据的查询及管理。GIS系统的基本设计思路是建立一个平台，在巡检现场、线路设备管理等方面实现系统的综合运用，不仅能保证巡检人员工作的效率，也能为巡检人员提供设备信息的查询和维护，还能及时发现录入缺陷，其优势显而易见。
四、GIS电力配网巡检系统运用效果分析
（一）GIS实现了电网信息的可视化，提高巡检人员的职业素养。
GIS电力配网巡检系统中带有GPS、远程技术等系统，使得电网信息实现了可视化。通过现场数据的采集、录入，可以生成电网分布图，使得配网结构更加直观，提高配网管理水平，实现配网管理科学化。电网信息的可视化，体现的优势效果主要表现在：一是有利于管理人员全面了解线路、设备的具体情况，远程指导巡检人员及时解决发现的问题，并及时将数据入库；二是有利于配网规划人员全面了解线路分布详情，根据采集数据，进行模拟勘探、初步设计，大大减少规划人员的工作量，有效提高设计的科学性，有助于管理人员管理决策水平的提高；三是增强巡检人员的工作责任感，杜绝漏检情况的发生。巡检人员根据系统生成的巡检单，按照巡检图，进行检查即可，保证了巡检人员的到位率，规范了巡检内容。
（二）GIS技术实现了用户统一管理，巡检结果更便于统计储存。
GIS系统能通过电子地图，实现区域查询及统计、用户收费管理等，这样便于用户的统一管理，对于提升用户服务也是大有好处的。在日常管理工作中，用户能够通过用户证号查询到具体信息，还可以实现快速定位，数据库中，能通过用户所选的地图范围，实现用户信息检索，还可以根据地理区划进行收费清单的打印，极大提升了收费的准确性，保证用户的满意度。另外对用户的地质进行编码，能防止区域混淆情形的发生，还便于管理人员根据区域、用户数、用电量和收费情况进行数据统计和存储，能很好的将巡检结果保存下来，各种汇总表格和数据极大减少了传统手工制表的劳动量。
（三）GIS系统降低了巡检工作强度，提升设备巡检和维护效率。
以往的电力配网巡检工作，除了实行人工巡检之外，纸质表格、图表手册等数据资料的管理也是较为繁杂的工作内容之一，其资料管理、保存極不方便，而且数据的查询和搜索也不能即刻完成，对于数据结果的灵活运用更是难上加难。而GIS在电力配网巡检系统中的运用，极大避免了这一弊端，巡检人员可以针对用户所需，设立台账，还可以进行灵活运用于更改，数据的搜索和查询便的简单快捷，大大降低劳动强度。GIS技术能实现电网设备地理信息、数据库信息以及图形等信息的有机结合，这样当客户需要知道指定区域的线路电网分布图时，便能在系统中打印出来，也极大方便了地理位置和供电设施之间的联系，使得巡检员更全面掌握电力配网的空间分布状况，这样检修工作也轻松便捷许多。另外GIS系统使用后，管理人员只需通过用户端电脑，输入管理程序便能实现输电线路的管理，比如数据查询、巡检日期、巡检人员及线路查询等结果一目了然，降低巡检人员负荷的同时，做到了对巡检人员的监督，同时手持机改变传统的纸质录入，巡检效率得到大大提升。
（四）GIS系统能实现用户权限管理，确保了用户数据的安全性。
GIS技术在电力配网巡检中的使用，使得原本复杂的巡检过程变得简单高效，极大提升了巡检人员效率的同时，还满足了多用户的需求。但是随着电力系统用户的日益增多，用户对数据的安全性越来越关注。这就要求供电企业对GIS系统不断更新，具体举措包括安检科对电力配网的各个线路实行定期巡检，并根据具体需要，针对特定巡检员需求，在保证电网安全的前提下，提供巡检员特定的功能及权限，这样可以保证用户数据的安全性。同时在数据库中加强对外业采集数据危险级别的划分，针对相应级别可以显示并打印。而生计科则被授予报表、打印机预算等职能，可以接受安检科汇报来的信息，同时对这些数据进行保密设置等，这样GIS技术很大程度实现了用户权限管理，用户数据安全性也切实得到保障。
五、结束语
GIS电力配网巡检系统的运用是科学技术不断发展与创新的结果，其技术的应用体现了GIS技术、GPS技术以及移动过数据采集、存储等多重技术的融合，只有不断完善科学技术，才能使得电力配网巡检系统不断更新，GIS系统也会朝着更加完善、健全的层面不断发展。
参考文献：
[1]赵珏.基于GIS技术电力配网巡检系统的应用研究[J]. 科技风. 2013（18）
[2]傅裕.基于GIS技术的电力配网巡检系统应用研究[J]. 电子世界. 2012（23）
[3]杨本志.基于配网GIS的电力智能巡检系统设计与应用[J]. 北京测绘. 2010（03）
[4]黄显.关于GIS电力配网系统的研究[J]. 通讯世界. 2013（21）
[5]陈忠昌.对GIS配网业务管理系统设计的探讨[J]. 广东科技. 2012（23）
网络巡检 篇4
关键词：GIS,输电网络,巡检系统
0 引言
随着我国经济的发展,人们生活水平的提高,用电负荷迅速增长,使得电网规模不断扩大,电网设备的数量和种类急剧增加,分布更加广泛,使输电网络的管理面临着很多新的问题,尤其是给输电线路的日常巡检管理工作带来巨大的挑战。由于输电线路长期暴露在自然环境中,需要对线路及其相关设备进行有效的管理并及时检修,实时掌握线路及设备运行状况,及时发现危及线路安全的隐患,并给出具体检修意见,及时消除隐患,避免危险事故的发生,从而确保输电网络的安全与稳定运行。输电网络的分布具有跨越地区的地形、环境与气候等明显的地理特征,使得输电网络巡检依赖于地理信息,而传统的巡检工作却不能充分利用输电网络的地理信息,使得巡检工作繁重、漏检高,无法实现对其进行有效管理与维护,因此,需要采用新的技术实现对输电网络的高效管理。
随着计算机技术的迅猛发展,地理信息系统(Geographic Information System-GIS)技术应用到输电网络中成为可能。GIS是一门综合性学科,结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学,能够实现地理信息系统的信息获取、存储、检索、数据分析以及空间显示定位等功能功能。GIS技术具有诸多特点,使其已经在不同领域中应用广泛,例如交通、气象、国土、环境等领域,并取得了巨大的经济和社会效益。同样,GIS如果应用在输电网络中,它可以提供输电网络中的输电线路、电力设备设施、电网运行状态、贯穿的山川、地势、水文、地质、资源等各种地理信息,并通过GIS可查询有关数据、图像、地图等可视化内容。输电网络技术人员如果利用GIS技术,将充分挖掘输电网络中变电站、供电线路以及相应电力设施的地理信息,实现对输电线路的运行状态监测、巡检管理工作的定位监测、电力设施的运行管理和维护,尤其能够实现对偏远山区、环境恶劣、无电信网络覆盖地方的输电线路监控,这些都将大大地提高输电网络运行的巡检效果。由此可见,GIS技术对输电网络巡检管理中的作用非常突出。
1 GIS在输电网络中的应用
1.1 设计原则
基于GIS输电网络巡检系统的设计是对传统巡检工作方式的变革,能够有效解决巡检管理工作中存在的问题,并提高工作效率。该系统在建立基于GIS技术的输电网络信息平台基础上,通过移动终端技术,将信息转移到野外现场,在规范化的技术支持下实现现场信息的采集,并建立标准化的输电线路信息数据库。该系统在实际巡检工作中为技术人员提供一系列的查询、状况录入、导航以及监督等功能。该系统需要具有一定的先进性,必须具有先进的硬件构架和科技化的软件平台,能够最大限度的实现系统的先进性。此外,该系统也需要具有一定可靠性,系统中的硬件都采用技术成熟的产品,在多次严格测试下,筛选出使用性较强的产品,并且在实际设计中充分考虑信息的安全性,实现系统的产期稳定性。在设计的过程中还需要根据《输电网络GIS应用技术规范书》等一些相关规定的业务需求,结合实际开发环境进行设计。具体设计原则如下:
(1)系统设计充分参照国际上的规范、标准,支持国内外目前所流行的主流网络体系结构和运行系统,采用国际成熟的模式,借鉴国内其他地理信息系统建设的成功经验,从输电网络巡检实际需求出发进行设计。
(2)系统设计要确保技术的先进性和实用性,具有良好的可扩展性和灵活性,以适应输电网络信息化建设的迅猛发展趋势,满足当前及未来输电网络信息技术应用的需求。
(3)系统设计要遵守实用性原则,GIS系统涉及输电线路所贯穿的区域,涉及电力、国土、交通等相关领域,数据分类繁多,数据量庞大,所以必须综合考虑,让输电技术人员以最为方便的操作获得最为实用的信息。
(4)系统设计需遵守可扩展性原则,数据积累、用户需求、功能完善,以及技术进步都要求系统必须具有扩展的余地。
(5)系统设计需遵守电力系统开放性原则,作为面向输电网络服务的GIS系统,客观上要求它必须具有良好的电网开放性,必须符合相关的电力行业标准,以充分保障系统与其他电力应用系统的无缝集成。
(6)系统设计需遵守安全性原则,安全性原则的目的是保障系统的可靠性,通过输电技术人员用户认证、权限认证、传输加密等安全保障机制,建立完善的安全管理机制,防止数据受到破坏。
1.2 功能分析
系统总体划分为PC端和移动终端两大部分,运行在不同终端上的系统数据通过网络进行交换和共享,地图采用Arc GIS技术在服务器中搭建输电线路所在区域电子地图服务。系统的主要功能模块如下:
(1)用户权限管理模块。权限管理模块为系统全局提供权限的配置与验证服务。本软件系统的权限管理子系统采用标准的RBAC模型(基于角色的访问控制模型Role Based Access Control)进行设计,该模型能够准确的反映用户单位的组织机构结构以及人员、岗位等的配置。
(2)杆塔数据管理模块。杆塔坐标可以批量进行录入,录入到系统里的输电线路杆塔坐标,直观的反映在所选地图上,每个杆塔坐标点都能录入对应的属性信息,包含文字和图像信息,采用树形结构对输电线路杆塔坐标进行管理,坐标数据可按类别选择显示或隐藏。
(3)状态巡检管理模块。系统应具有线路状态巡检管理功能和由线路管理人员在系统上录入该条线路巡检周期,系统根据录入的时间,在地图上采用不同颜色标示出线路巡检状态,如:未巡检、已巡检和超期巡检等。
(4)电子签到模块。当巡检人员携带移动终端到达杆塔一定范围,系统应能自动记录该杆塔已巡检,并在地图上改变线路巡检状态。
(5)地图编辑功能。在地图上应能显示任意位置的地理坐标,应能对任意多点进行距离、方位角、周长、面积的测量。将一条线路的杆塔坐标点用线条连接后,可以绘制成一条线路,每条线路也可以录入对应的属性信息。
(6)定位模块。地图上能显示移动终端持有人所在的地理坐标、海拔高度等参数,同时应具有指南针功能。
(7)巡线轨迹记录。巡检人员可以记录本次巡线轨迹,方便其他巡线人员。巡检人员可以通过导航功能查询被巡检杆塔的公路路径,同时当对设备巡检路径不熟悉的管理人员或检修人员需要到达某一杆塔时,他们可以通过巡检人员以前的巡检轨迹或标注好的巡检小路路径进行导航抵达需要前往的杆塔。
(8)离线数据模块。考虑到有些线路所处地段为无线网络无法覆盖地区,移动终端系统应能支持所选地图区域下载到设备上,供离线使用。
(9)即时通讯模块。巡检人员可以根据工作情况自行建立小组群,在小组群里,可以多人进行文字和视频交流,好友之间可以设置坐标位置共享。
(10)数据交互模块。巡检人员可以通过网络将公共数据库的坐标同步到移动终端上也可以将移动终端上的坐标同步到个人数据库上。
(11)查询统计模块。针对工作需要进行各类数据查询和统计,并生成相应报表。
2 服务实施策略与技术流程
2.1 软件环境
服务器采用Microsoft Windows Server操作系统,安装Oracle数据库管理系统。应用服务器软件组成为Java以及Tomcat,电子地图服务器采用Arc GIS。
2.2 硬件环境
服务器端硬件配置处理器:英特尔8核64位及以上(如:Intel Xeon E5-2690),主频:2900MHz及以上,L3缓存:20MB及以上,内存容量:64GB及以上,硬盘容量:8TB及以上。
2.3 网络部署环境
软件系统采用标准的B/S架构软件网络部署方法。数据库系统及应用服务器部署于服务器端,应用服务器程序负责数据外联,透过由防火墙等安全设施保护的广域网或电力专网内部局域网与用户计算机连接。
2.4 GIS关键技术及其解决方案
根据目前GIS技术现状以及应用系统的需求分析、系统架构和相关规范的要求,系统的技术路线整体上要考虑先进性与成熟性相结合的原则,确保系统运行的实用与易用、安全与可靠,同时还要兼顾输电行业的发展预留相关接口,方便应用系统的扩展。
GIS技术在系统建设中是一个综合的可视化展示平台和空间分析工具,是系统的应用主体。因此,其选型对系统建设成功与否极为关键。经过比较并考虑与现有技术相结合,系统采用ESRI公司的Arc GIS Server产品。Arc GIS软件在全球GIS市场占有最大的份额,特别是推出的以Arc GIS 10.2系列产品代表了GIS技术未来发展方向,该系列产品还能够与其它电网GIS平台进行集成。Arc GIS Server是用于构建集中管理、支持多用户的企业级GIS应用平台,集中的GIS应用能够减少在每台机器上安装和管理桌面应用的费用,且功能强大,为开发人员提供多种接口进行二次开发,方便了基于浏览器和移动设备的GIS应用开发。Arc GIS Server体系结构可以用图1来描述。因此,在本系统的GIS平台选用上,采用Arc GIS Server搭建电子地图服务器,在此基础上进行二次开发,设计符合本项目业务需求的功能。
3 GIS服务安全控制措施
3.1 安全设计方案
GIS应用系统首先必须要保证输电网络的安全,所以系统在设计过程中要根据系统网络结构和应用模式,针对可能存在的安全漏洞和安全需求,在不同层次上提出安全级别要求,并提出相应的解决方案,制定相应的安全策略、编制安全规划,采用合理、先进的技术实施安全工程,加强安全管理,保证软件系统及其牵涉的信息资源的安全性。
3.2 系统安全策略
GIS应用系统一定要正确处理输电网络保密、安全与互联网开放之间的关系;安全技术必须与安全管理结合;一定要分析系统安全的风险,构造系统安全模型,从保护、检测、响应、恢复四个方面建立一套全方位的立体信息保障体系;遵循系统安全性与可用性相容原则,并具有适用性和扩展性。
3.3 系统安全措施
GIS应用系统的安全主要是网络安全和数据安全,系统中包含详细的基础地理数据和杆塔坐标,部分地理信息属于机密数据,在进行平台建设时,需要充分考虑数据的安全性,杜绝各种数据安全隐患。结合当前信息安全技术的发展水平,设计一套科学合理的深层防御安全保障体系,形成有效的安全防护能力、隐患发现能力、应急反应能力和系统恢复能力,从物理、网络、系统、应用和管理等方面保证系统安全、高效、可靠运行,保证信息的机密性、完整性、可用性和操作的不可否认性,避免各种潜在的威胁。
(1)网络环境安全设置。GIS巡检系统及其移动终端用户可以采用VPN/VPDN组建信息专网,用户只有在安全认证通过之后才能得到访问系统网络的权限,从而实现了安全、快速、私密的网络接入和应用,用户数据可以通过安全的隧道在内网和外部用户之间进行传输,保证数据传输的安全可靠。
(2)防火墙设置。防火墙是一种非常有效的网络安全防护工具,用来隔离风险区域与安全区域的连接,仅让安全、核准了的信息进入,最大限度地阻止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络。
(3)应用系统安全设置。GIS巡检系统提供的各类应用功能和服务都需要进行用户授权或CA认证。用户只有通过了权限认证,才能访问期望的资源,不允许匿名访问和调用相关功能和服务,这样能够防止功能和服务方式的数据泄密。
(4)管理安全设置。只有技术上的安全措施和建设是不够的,同时要对日常的运行管理进行安全规划,制定安全管理制度,对用户进行操作安全培训。
4 结束语
GIS技术应用于输电网络巡检系统中,是输电网络信息化建设的重要技术手段之一,在输电网络管理中能够发挥重要作用。本文分析GIS技术和输电网络巡检工作的特点,设计基于GIS技术的输电网络巡检系统,对提高巡检效率、提升巡检管理水平、保障输电线路设备安全运行,具有十分重要的意义。
参考文献
[1]莫邦云.输电配网系统中GIS技术的应用剖析[J].通讯世界,2016(3):181-182.
[2]王素珍,夏振华,孙绍凯等.基于GIS技术的高压输电巡检系统研究[J].山东农业大学学报:自然科学版,2015,46(2):238-242.
设备分级巡检制度 篇5
1.目的
为落实和加强设备管理人员、维修人员、车间级管理人员和操作人员设备巡回检查工作，切实做好设备的使用、管理和维护保养，保持设备完好状态，特制定本制度。2．适用范围
本规定适用于公司各生产装置的工艺设备、管道、动力设备、通用设备、起重运输设备、消防设备、仪器仪表以及其他各类机械设备的分级。3.设备分级
按照设备类别以及对生产的影响程度，将公司设备按关键设备、主要设备、一般设备进行分级，依次划分为三类，即：A、B、C类。
1）A类设备是指：储槽（50m3以上以及介质为单体、AHF、氢气、残液）、关键机组、蒸汽过热热炉、余热锅炉等，以及上述设备所属的动力设备、仪表设备；
2）B类设备是指：除A类设备以外公司在用主要设备、Ⅰ/Ⅱ类及Ⅲ类压力容器、常压储罐，以及上述设备所属的动力设备、仪表设备；
3）C类设备是指：除A、B类设备以外的其它所有设备及其设备所属的动力设备、仪表设备。4.职责划分及工作要求 4.1设备科职责
4.1.1设备科建立ABC类设备明细,分级管理巡检；
4.1.2加强对检维修人员，设备管理人员及操作人员设备巡回检查工作的组织和领导；
4.1.3定期对设备巡检工作进行检查，及时解决设备巡检中出现的问题。
4.1.4对A类设备进行巡检，关键机组严格执行《大型机组管理制度》中有关特级维护的要求。4.2电仪车间人员职责
4.2.1按设备巡检管理细则的要求认真进行设备巡回检查 4.2.2对本专业设备巡检人员的巡检方法和仪器的使用予以指导 4.2.3对车间操作人员、巡检人员讲授相应的基础理论知识，逐步提高设备巡检人员判断、处理设备故障的能力，保证设备巡检工作的质量。
4.3车间管理人员职责
4.3.1根据设备分级明细，车间主任对设备的巡检频次为：A类为1次/班，工段长B、C类为2次/班，设备员B、C类2次/班； 4.3.2按设备巡检管理细则的要求认真进行设备巡回检查,了解设备运行状况，做好记录
4.3.3在巡检中发现设备异常，要及时消除缺陷、作好记录，对不能立即消除缺陷的设备，及时向生产部报告 4.4检维修人员职责
4.4.1检维修人员对运转设备（关键设备、B、C类设备中的运转设备）巡检的频次为2次/班；
4.4.2负责对维修后投入运行三天内的设备加强跟踪巡检，对运转异常而不能立即处理的设备加强跟踪巡检。
4.4.3在巡检中发现设备异常，要及时消除缺陷、作好记录，对不能立即消除缺陷的设备，及时向生产部报告。5.处罚
5.1对在用设备实行分级管理巡检，对巡检质量负责，各级巡检人员严格按照制度履行职责；
5.2对巡检人员未按制度进行巡检，处罚责任人50元/次； 5.3对未及时进行巡检，发现异常，未采取措施或上报者，处罚责任人50元/次；
变电站智能巡检系统的设计与开发 篇6
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).
网络巡检 篇7
近年来, 随着农电网改造、西部电网建设、无电人口通电等工程的实施, 我国电力网架结构有了很大的发展, 有效保障了国家建设和人民生活水平的提高。随着电网覆盖范围及保障水平的提高, 对电力企业的电网维护、抢修工作提出了较高要求。我国是自然灾害频发的国家, 特别是2008年1月南方的冰冻及同年5月的汶川地震灾害, 更加体现出安全、快速、高效维护抢修受损电网的重要性。因此, 建设一套适合各种复杂地型气候环境, 兼容多种通信模式功能强大的电力抢修通信指挥、监控调度系统十分重要。
二、系统概述
本系统由车载通信单元、基于802.16D无线MESH通信系统、指挥监控中心3部分组成。指挥监控中心是各系统信息聚集、汇总、处理、决策的中心, 确保对各种信息流科学处理, 正确决策及合理配置各种资源。车载通信单元可以确保在任何复杂地型气候环境下开设抢修地域无线通信MESH网络, 提供抢修地域内部及和指挥监控中心之间的高速语音、视频、数据流服务。无线Mesh通信系统是由抢修地域802.16d无线Mesh地域网和无线骨干网及卫星通信网络组成。根据抢修地域所处的地理、气候环境特点, 采取有效的通信方式, 依托无线Mesh网络, 完成指挥监控中心和抢修地域的网络通信联络。
基于802.16d的无线MESH通信系统, 是一种非常适合于覆盖大面积开放区域的网络解决方案, 可以独立于其他任何有线和无线网络自主组网, 也可依托其它网络方式对无线MESH网络有效扩展。尤其是在野外复杂地型环境下组建无线通信地域网, 由于可以不依赖于任何有线无线通信基础设施, 网络的组建成本会大大降低。且具有架设及撤收快速简捷的特点, 这是系统具有可实施性的又一个重要保证。由于无线Mesh网络不受固定拓扑结构的限制, 具有很强的容错性和顽健性, 使得在某些极端恶劣的情况下, 即使由于地型气候影响或者无线路由器出现故障, 网络仍能正常运行。
三、系统设计
1、车载通信单元
车载通信单元主要由PDA、手持机、无线笔记本、无线摄像机、GPS定位系统、卫星基地站、传真机、用户站SS及车载供电等系统组成。在电力抢修地域展开后, 可组成抢修地域通信指挥网络系统。
作为个人数码助理终端PDA, 优点是轻便、小巧、可移动性强。它不依赖附加在电力设备上的信息设备, 只要巡检人员走到待巡视的设备周围, 即可采用无线方式在特定时间对变电站工作站进行数据采集, 还可即时利用无线Mesh通信网络将采集的数据传输到指挥中心数据库。改变了以往随身携带大量表格靠手工抄录巡检数据的传统方式。利用无线MESH网络, 使用手持机可开通抢修地域语音通话通信网络, 保障了电力故障抢修过程中的语音通信。并通过MESH网络基地站或者卫星通信系统, 可与监控指挥中心语音通信。无线笔记本是数据处理终端, 可利用网络通过身份认证后和指挥中心数据库进行数据交换, 对采集的数据进行分析处理。
GPS在变电站巡检中的应用主要在长途线路巡检, 它通过手持式GPS终端进行线路确定, 输入到后台管理系统。结合GPS的空间定位功能, 可实现缺陷位置、分布密度和多发地区的快速监测。车载的GPS接收机接收卫星每秒发来的定位数据, 并根据至少3颗以上不同卫星发来的数据计算出自身所处地理位置的坐标。该数据经计算机处理后可将车辆位置和行驶路线显示到电子地图上, 可为抢修巡检车辆进行地理位置定位或者导航服务。坐标数据经无线MESH网络传送至监控指挥中心, 经过计算机的处理后与计算机系统上的电子地图匹配, 并在地图上显示坐标的正确位置, 则控制中心就可清楚和直观地掌握车辆的动态位置信息。
利用车载卫星基地站可将车载通信单元组成一个小型的“移动指挥中心”, 特别是在一些偏远或者通信受地型气候影响严重地区, 负责对事故现场的抢修进行指挥调度。无线摄像机可将抢险地域的影像资料数字化处理后即时发送到指挥中心, 可供指挥中心开设电力抢修视频会议。
展开的基于802.16D无线MESH网络电力抢修地域通信指挥系统如图1所示:
系统要求为抢修地域通信网用户提供包括视频、语音、高速数据传输的通信即时服务, 所以要求系统在复杂地型气候下有较大的吞吐量和无线覆盖范围。同时, 由于通信终端电池容量的制约, 对发射机及终端设备最大允许发射功率也有一定限制。这就要求在一定的最大允许发射功率下对数据传输速率及无线覆盖范围有一定的折衷, 避免发生数据速率随着基站与终端距离增加而急剧下降的情况。
基于Mesh网络的无线通信系统, 其核心是让网络中每个节点都发送和接收信号。网络中每个节点都具备自动路由功能, 每个节点只和邻近节点进行通信, 因此是一种自组织、自管理、自动修复、自我平衡的智能网络。它可以通过路由选择一系列中间节点的中继提供端到端的长距离通信。每跳距离相对较短, 可以完成比直接通信高得多的数据传输速率, 从而使得在长距离的端到端通信系统中同样能支持高数据传输速率。在Mesh网络中, 每个终端节点只需传输很短的距离, 发送功率相对较小, 从而大大降低系统内的干扰并提高了系统的频率复用率。另外, 由于可跳经中间节点传送数据, Mesh网络通过基于分组数据的多跳路由技术可以绕过障碍、干扰和拥塞, 很好的支持非视距传输。同时, 随着终端数的增加, 基于IEEE802.16D Mesh地域通信网络的健壮性得到加强, 抗干扰性及覆盖范围扩大。
通常, WMN中具有全方向天线无线路由器的最大直线通信半径为5公里, 有效实现了对抢修地域通信网各终端用户大范围的无线覆盖。它的最大数据传输速率为6Mbps, 在时速为80Km的车辆上仍可保持1～1.5Mbps的带宽, 完全满足了地域网内部各终端适时视频传输及高速数据传输的要求。
2、基于802.16D无线MESH通信系统
基于802.16D无线MESH通信系统如图2所示:
基于802.16D无线MESH网络通信系统由抢修地域通信指挥网、卫星通信系统及指挥监控中心BS三部分组成, 确保抢修地域与指挥监控中心之间的通信联络。在抢修地域网络系统内部, 通信终端可以通过无线Mesh路由器进行路由选择。或者经过其它节点进行接力通信, 也可通过SS在地域网内部中转通信。当抢修地域需要与指挥监控中心通信时, 如在城市或者平原等开阔地型, 由车载通信单元基站SS的定向天线与指挥监控中心基站BS进行无线通信联络, 可确保指挥监控中心半径50KM范围内的通信联络。当进入山地、丛林复杂地型或者距离指挥监控中心50KM范围以外地域时, 则可开通与监控中心的卫星通信联络。
在日常的巡检工作中, 系统可以依据接收的GPS数据实现自动导航, 巡检人员选择好要巡检的线路, 系统会自动提示到达要巡检线路的路径。当巡检人员走到待巡视的设备周围, 即可实现在特定时间和地点的数据采集。巡视工作结束之后, 数据通过无线MESH网络传输到监控中心服务器端。传输的数据除了计算机实时监控系统采集电力设备运行过程中的各种状态参数外, 还包括人工变电站设备巡检到达现场的时间、地点编号和巡检人员工号。以监督巡检人员亲临现场, 以便发现可能致使电力设施老化、疲劳、氧化和腐蚀, 甚至表面破损影响电力安全的多种不确定因素。
WMN (Wireless Mesh Network) 吸收了星型与网状两种网络的优点, 是对两者的一种无缝融合, 这种融合是通过在网络节点上执行WMR (Wireless Mesh Routing) 协议来完成的。WMN中主要存在两种网络实体:移动节点 (MN) 与接入点 (AP) , WMN的每个节点都具备路由选择功能, 而且每个节点只与其临近节点进行通信。在网络中MN既是业务的使用者又是业务的提供者, 即它具有数据的转发功能, 可以向网络中的其它节点 (MN或AP) 转发它所接收到的数据包, 因而也是一种自组织的自管理网络。
优点:
(1) 网络覆盖范围增大, 频谱利用率提高, 系统容量增加。伴随着电力巡检、抢修智能化自动化的发展, 随时随地都有可能增加新的通信单元。新增终端用户可以在网络覆盖的任何地点接入网络或与其他的节点联系, 与传统的网络相比接入点的范围大大的增强, 而且频谱的利用率提高, 系统的容量增大。
(2) 可靠性大大增强。WMN采用的网状拓扑结构避免了点对多点星型结构, 避免了以往通信网络因中心节点损坏而造成的网络通信瘫痪。
(3) 组网灵活、维护方便。Mesh网络结构特有的多路由选择特性提高了网络的柔韧性和可用性, 当某条路径出现错误时, 可以选择其它的路径。如果网络因地型或者气候原因影响而降低通信质量时, 可以启用卫星通信方式确保联络畅通。
(4) WMN通常需要较短的无线链路长度, 这样降低了天线的成本 (传输距离与性能) , 降低了发射功率, 也将随之降低不同系统射频信号间的干扰和系统自干扰, 最终简化了无线链路设计。
(5) 具有冲突保护机制。WMN可对产生碰撞的链路进行标识同时可选链路与本身链路之间的夹角为钝角, 减轻了链路间的干扰。
3、指挥监控中心
指挥监控中心如图3所示:
指挥监控中心是以地理信息系统作为基础信息和地理背景平台, 是电力系统巡检、抢修的指挥与信息处理中枢。负责接收处理车载单元传输的信息, 并将报警信息数据库、配电、电力线路缺陷管理系统、巡检历史记录等的信息接入, 同时也是有抢修指挥人员参与的辅助智能决策支持系统。
指挥监控中心主要由网络管理服务器、各中心数据库系统、地理信息系统、GPS调度工作站、视频会议中心、指挥及调度人机接口及人工指挥控制中心组成。
监控、指挥及调度人机接口是主要的人机结合接口界面。它的主要功能是:接收和处理电力故障报警信息, 查阅抢修人员、车辆等各种数据库资源信息, 显示电子地图及受控车辆位置、处理警情、车辆调度、系统设置。
中心数据库是存储各种数据和信息的地方, 供指挥调度查询及Internet接入查询。主要的数据库有电力线路巡检抢修信息数据库、入网单位设备状态管理及维修记录信息数据库。主要存储查询电力巡检抢修车辆、人员的历史及现状信息, 各入网单位的设备数据及抢修记录。输入驾驶员姓名或者车辆编号及车牌号等一定逻辑检索条件后, 可以查询某车辆信息, 车辆牌号、车辆及车载设备状况信息、驾驶员及乘员资料、预设行车路线等信息。如该车辆处于巡检抢修地域时, 指挥人员可以输入该车辆编号, 系统根据一定的换算公式将将接收到该车辆的GPS经纬度换算成城市坐标系中的坐标, 并建立运动轨迹点与前后轨迹点的相关性联系, 可在电子地图上精确、连续性地显示其运动轨迹。
用户在指挥控制中心以外的地域时, 利用802.16D无线MESH网络或者Internet网络, 通过用户名、密码及权限认证登陆到指挥监控中心局域网, 可在指挥中心数据库中查询、传输、修改所需的各种资料信息。不在调度现场工作的调度员也可通过身份认证接入系统指挥监控中心局域网络, 可以在远程进行监控操作工作。
视频会议系统可保障电力系统内部开设视频工作会议及电力系统抢险维修现场视频会议的需求。作为终端设备的无线摄像机可将抢修现场采集的视频/音频信号经编码器压缩后, 按照一定格式打包, 通过无线MESH网络或者卫星通信方式发送出去;在收端, 来自网络的数据包首先被解包, 获得的视频、音频压缩数据及用户数据和控制数据经解码后送入视频会议输出设备, 为会议现场提供即时的视频会议服务。
四、结束语
基于无线802.16d无线Mesh网络抢修地域通信网具有组网快速、自组、抗干扰、传输速率高的特点, 可为城市或者野外复杂条件下电力设施巡检及抢修提供视频、语音、数据传输等所有类型的通信服务。系统具备很好的扩展及自管理特性, 在性能上远远优于以往的电力系统通信系统, 具有较好的发展前景。
参考文献
(1) 魏海平, 张明鑫, 王欢.基于LBS的电力巡线系统开发研究 (A) .第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集 (C) , 2006
(2) Broch J, Johnson D B, Maltz D A.Internet Draft draft-ietf-manet-dsr-09.txt-2003, The dynamic source rout-ing protocol for mobile Ad hoc networks[S], 2003.
网络巡检 篇8
该系统兼容性和扩展性强, 不仅可以用于电力生产调度可视语音通信及录音录像、智能移动巡检、应急通信数据传输, 也可以用作多方视频会议、调度员培训、多媒体教学的支撑系统, 还可以方便地接入变电站图像监控等系统。系统具有以下主要特点:可以提供集语音、视频、图像、数据传输为一体的多媒体业务平台;可与传统的调度通信系统互连互通;提供传统调度交换机的电力调度通信功能;提供即时信息、应用共享等无线网络数据增值业务;系统兼容性好, 适于多种语音、视频、图像、数据业务的拓展应用。
2 系统技术原理
2.1 SIP软交换技术
软交换的基本原理是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来, 通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能, 包括呼叫选路、管理控制、连接控制和信令互通。软交换是基于分组交换网络、以软件来实现交换与呼叫控制管理的一门新的电信网络技术, 是下一代网络的核心。
2.2 无线Mesh网络
无线Mesh网络是一种新的无线局域网类型, 与传统的WLAN不同的是, 无线Mesh网络中的AP是无线连接的, 而且AP间可以建立多跳的无线链路。
2.2.1 无线Mesh网络的关键技术
(1) Qo S保证。无线Mesh网络的大多数应用都是具有不同Qo S要求的宽带业务。这样, 除了端到端时延和公平性以外, 还需要在通信协议中考虑时延抖动、聚合吞吐量、每节点吞吐量以及分组丢包率等性能评价指标。
(2) 功率控制与管理。a) 降低发射功率能够减少链路冲突;b) 功率控制应该与网络层的路由技术联合进行优化设计。
(3) 无线性能增强技术。新兴的物理层无线电技术, 如定向智能天线、自适应调制编码已经成为下一代无线接入系统的不可或缺的关键技术。此外, 为了进一步改善无线射频性能以及高层协议的控制, 更先进的可重配置无线电、感知无线电技术都已开始在无线系统中有所运用。这些高级物理层无线电技术的开发设计不仅对物理层性能起着决定性作用, 而且要求进行整合物理层、MAC层和网络层进行整体设计, 以便最大限度的提高整个网络性能。
2.2.2 无线Mesh网络设计
无线系统组网时, 不仅需要尽量减少有线的架设需求, 此外还需和现有有线资源有机结合, 以达到网络资源最优化配置的目的。在变电站站内无线Mesh网络从逻辑上分为3个层次, 分别为终端层、接入层、汇聚层。
3 系统软件架构
系统采用分层软件架构体系:应用功能层、基础服务中间层、数据持久层、协议处理层。软件通信信令体系采用SOAP/SIP/XML封装, 服务软件采用了C/S结构, 媒体传输采用RTP和RTSP协议。系统的数据库采用支持SQL规范数据库, 通过数据库适配层设计能够支持各种规范数据库。控制信令与媒体传输协议分开设计, 媒体协议采用标准化的原则, 视频采用H.264和H.263编码技术, 音频采用G.711alaw、G.722等。
4 移动巡检方案
4.1 移动巡检车辆方案
在移动巡检车上配置1台在线式红外热成像摄像机, 实现对变电站安全生产的过程状态监测。车载红外热成像摄像机与视频服务器通过PAL/NTSC模拟信号连接, 并通过RS485信号线与视频服务器连接, 实现对相机与云台的控制, 与车载视频工作站则通过以太网或IEEE1394接口连接, 传输红外图片与测温数据, 视频工作站进行相应的数据分析, 以判断设备工作状态。
4.2 巡检车人员、车辆定位方案
为了精确定位巡检人员的位置, 需要采用高精度定位技术。常见的定位技术包括:GPS、无线局域网定位技术等。无线局域网定位技术是近年来新开发的精确定位技术, 其定位精度可以达到3米, 结合无线网络、射频识别和实时定位等多种技术, 能够随时跟踪监控各种资产和人员, 实现对资产和人员的实时定位和监控管理, 其工作原理:定位标签或者无线设备周期性地发出无线信号, AP接收到信号后, 将信号传送给定位服务器, 定位服务器根据信号的强弱或信号到达时差判断标签或无线设备所处位置, 并通过电子地图显示。
巡检人员工作时佩戴WIFI定位标签, 通过无线局域网与定位服务器进行通信。巡检车或集控中心工作人员可以通过服务器软件了解当前巡检人员的位置并判断巡检人员有没有出现位置错误。
5 结语
该系统的应用研究将为吉林电网500k V变电站智能化改造提供新思路, 积累宝贵经验, 并将进一步促进吉林地区智能变电站多媒体通信信息技术应用以及推进智能电网技术的发展, 对智能电网可视化、多业务的信息通信基础支撑系统建设具有重要的技术和实用意义。
参考文献
[1]胡倩倩, 程远.RoF技术在输电线路状态监测系统中的应用[J].电力信息与通信技术, 2013, 11 (9) :22.
设备巡检中的“诊断” 篇9
设备事故通常要经历正常、缺陷和故障等3个阶段。在检查设备的声音、气体、仪表、信号和外表等信息变化的过程中, 为了让巡检人员及时“诊断”出设备的“病因”, 使后续工作有的放矢, 将隐患消除在萌芽中, 避免事故的发生, 提高设备的健康水平, 我们总结出“望、闻、问、测”的设备诊断方法, 实践效果较好, 可提高设备巡检的质量和设备安全稳定运行水平。
(1) 巡检中的“望”。在巡检设备时, 巡检人员要充分利用自己的眼睛, 从设备的外观发现“跑、冒、滴、漏”现象, 必要时借助望远镜等装备, 细心检查设备外表是否正常。如检查螺丝、销钉、油标、仪表、油箱、瓷件、线夹等设备元件, 是否存在松动、脱落、指示超限、漏气、渗油、变形、变色等现象, 以便及时发现设备的“外部隐患”, 防止事故的发生。
(2) 巡检中的“闻”。这里的“闻”包括“嗅”和“听”, 在巡检设备时, 巡检人员充分利用自己的鼻子和耳朵, 通过设备气味、声音的变化, 从中发现和查找出设备的“内部隐患”, 并进行针对性的处理。
(3) 巡检中的“问”。一是对记录信息中存在疑问时, 要问清楚, 要进行详细的了解, 做到心中有数;二是在交接班时要问明白、交接清楚, 防止遗漏内容;三是对设备疑似缺陷不能确定时, 要向技术人员或领导请教, 不能含糊定论。
(4) 巡检中的“测”。利用有效的测试工具或药品, 对重要的设备控制点进行测试, 观察测试结果的变化, 及时根据测试信息判断事故缺陷等级。
通过“望、闻、问、测”, 巡检及运维人员可对缺陷设备照片、现场采样、测量数据等信息进行归纳、统计和分析, 生成各类报表, 给出分析结果和相关的提示或预警, 并由相关技术管理部门对设备进行定性分析和评估, 根据设备缺陷等级安排检修计划, 实现设备状态检修, 提高设备安全稳定运行水平。
管线巡检系统项目技术方案 篇10
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。
电力线路智能巡检系统研究 篇11
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.