电力智能移动巡检系统

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【摘 要】 当前，以移动智能终端为载体的移动地理信息系统（Mobile GIS）已成为地理信息系统研究的热点，而电力通信广泛应用于电网生产控制、管理、经营等各个环节，并已成为电力系统的有机组成部分。本文的研究立足于Mobile GIS和通讯支撑下在线路巡检和抢修业务中的应用。论文介绍了GIS、GPS、嵌入式操作系统、无线通信技术、通讯支撑体系的基本知识，在此基础上对基于Moblie GIS的线路巡检系统的架构进行研究和设计，然后根据具体的巡检和抢修业务进行需求分析、系统设计，并提供了应用中涉及的关键问题的解决方案，最后对整个系统进行了总结与展望。 实践证明，将先进的Mobile GIS技术和通讯支撑体系应用于配电网企业的线路巡检和抢修业务中，克服传统巡线方式的缺点，有效地提高了电力企业线路巡检和抢修的工作效率。

【关键词】 GIS 通讯支撑体系 线路巡检和抢修

【Abstract】 Currently， Mobile intelligent terminal as the carrier of Mobile geographic information system （Mobile GIS） has become a hotspot of research on the geographic information system， this paper studies based on Mobile GIS application in line inspection and repair business. Paper introduces the GIS， GPS， embedded operating system， basic knowledge of wireless communication technology， embedded database， on the basis of the on line inspection system based on Moblie GIS architecture research and design， and then， according to the inspection of the specific business requirement analysis， system design， and provides the application of the key problems involved in the solution， the last is summarized and prospect of the whole system. Practice has proved that the advanced Mobile GIS technology applied in power line inspection and repair business， to overcome the shortcoming of traditional patrol， effectively improve the efficiency of the electric power enterprise line inspection and repair.

【Key words】 GIS； Support system； Inspection repair

随着宽带、无线通信技术和智能终端的飞速发展，电力物联网成为电力行业信息化发展的重要方向。通过融合通信、信息、传感、自动化等技术，在电力生产、输送、消费、管理各环节，广泛部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种智能感知设备，支持移动化业务办公，实现信息安全可靠传输、协同处理、统一服务及应用集成，已经成为电力信息化发展的创新点。

以嵌入式GIS以嵌入式技术为基础，将GIS技术嵌入到移动终端，以建立应用于移动终端的GIS服务，正在成为嵌入式技术应用的一个热点。其移动终端可以是手机、PDA或其他智能终端，并集成GPS模块。具有数据采集、地图浏览、信息检索、路径分析和地形分析等功能，目前已经在城市智能交通系统（ITS）、物流配送系统、车辆导航及监控系统和数字化武器装备等系统中得到广泛应用。

1 现状分析

随着电力体制改革的不断深化，电网规模日益扩大，基于纸、笔的传统巡检模式所引发的电网安全隐患已日渐突出。主要表现为存在人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷。

我国电力设备的巡检和管理工作主要依靠巡检人员定期、定时的人工巡检。传统巡检一般采用手工记录的方式进行巡检信息记录，对于故障点还需要携带相机进行拍照，并且需要二次录入将巡检结果录入电脑存档。员工工作量巨大，效率低下，而且纸质记录不易保存，二次录入差错率高，存在人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷。

移动巡检正是基于电力物联网发展的移动办公解决方案。当前巡检工作面临问题主要有：

（1）缺陷巡检管理工作一直以来都是巡检部门的难点，而到位情况以及缺陷统计则是缺陷巡检管理工作中主要存在的难题。

（2）电网发展、无人值守变电站增加带来的巡检到位率和巡检质量监控的问题日益突出。

（3）变电站定期巡检缺乏重点，特别是对易遭受破坏的重要变电站。

（4）巡检人员知识水平参差不齐，在现场仅仅凭经验判断，没有方便的标准可以在现场参照。

（5）人工填写缺陷记录使工作量巨大，缺陷巡检的效率降低，而且缺陷报告书不易保存。

（6）手工纸记录的方式，在繁杂的数据统计上，也因为效率低、繁琐也不利于实际工作。

（7）已有的生产管理系统门类众多，五花八门，但是缺乏有效的手段整合所有的数据。

2 系统设计方案

2.1系统结构

巡检系统包含设备端、通讯端、互联网、服务器和监控端五部分。

设备端：设备端主要包括GPS终端及手机终端，其中GPS终端设备主要是管理车辆，而手机终端主要是进行信息采集及人员管理。

通讯端：通过设备GSM/CDMA模块使用移动运营商的移动通信网络向外发送数据，已内置设备无需单独购买。

互联网：移动网络数据通过无线接入点进入互联网传递到服务器。

服务器：主要包括防火墙、网关、交换机，使用固定IP和端口接收数据。

监控端：通过连接互联网的PC终端从服务器获取服务数据。

2.2 系统功能

实现对线路、管道，设备等现场巡检记录，拍照功能， 对巡检员定位及巡检轨迹回放功能， 任务制订、任务审批、任务下达、任务跟踪功能， 巡检员、缺陷、安全隐患、设备等位置和分布在地图上的显示功能。移动巡检系统除了实现以上巡检功能还支持待办事宜、待阅事宜、电子邮件、移动审批、移动信息录入、巡检信息查询、组织机构管理、日程管理、联系人管理、公文浏览、下载和转发、系统管理等常用的移动办公功能。用户可以根据自己的需要方便的选择任何功能模块组合。

（1）车辆巡检管理。首先通过系统新建巡检任务并分派车辆，然后在车辆执行任务过程中可对车辆进行实时定位、实时跟踪并查询其在某一个时间段的行车轨迹和该任务的执行情况。

（2）抢修车辆调度。当障碍发生时及时对该障碍附近的车辆进行调度，并且通过系统可以查看车辆实时情况。

（3）人员巡检管理。人员巡检同样包括巡检任务设置管理、人员考察、信息分析。不同之处，利用工具不同，车辆巡检管理主要通过GPS终端设备，而人员巡检通过手持式GPS数据信息采集终端。

（4）现场管理。通过系统对光缆现场隐患看守人员的活动轨迹进行跟踪管理，提高三盯质量。为光缆故障隐患现场看守人员配备移动设备，设备可以自动上报看守人员的实时位置，根据现场看守人员位置随时间的变化，在地图上描绘出现场看守人员的活动轨迹，并对异常活动情况进行记录。

3 现场应用情况

该系统能够广泛运用于个行业的巡线要求，包括地下燃气管网、水管、电线电缆、通讯光缆以及各类设备等安全巡检需要，特别在燃气管网等高危行业非常重要。

4 结语

GIS是当今世界最具有发展潜力的科学之一，目前已经运用于各行各业中。而迅速崛起的新兴电子消费性产品PDA，将为扩大地理信息系统的应用范围起到不可忽视的作用。电力信息通信处于能源与信息通信技术的交叉与融合点，以新一代信息通信技术为基础建成的智能电网，能够实现能源生产、存储、传输和共享智能化。毫无疑问，嵌入式GIS和通讯支撑体系将发展成当今社会最基本的服务之一。而本移动巡检系统就是结合电力网络配电、运行情况，基于嵌入式GIS和通讯支撑体系的移动巡检系统。

通过本项目的研制和实施，可为我国城市移动巡检效率的提升以及提高管理决策的准确性和时效性发挥重要的作用，移动巡检系统既实现了在巡检现场采集故障数据和运行参数的功能以及对线路、设备信息查询的功能，也使管理人员可以随时对巡检数据进行管理、分析、和检索，并能够及时、准确了解巡线员经过的巡视线路上设备的运行状况，从而及时发现、处理设备缺陷和存在的安全隐患。移动巡检让电力、能源巡检触手可及，提高了业务处理效率，降低了人为记录的差错率，提高了巡检工作效率和质量。在帮助巡检员高效工作的同时，领导可以通过移动邮件、移动会议等及时掌握所有信息，更快更好的进行决策和高效的管理，为企业和人民群众提供更便捷的服务，整体提高电力用户为民服务水平。

参考文献：

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[2]电网空间信息服务平台（GIS）服务调用规范.

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[7]IEC 61968 Application Integration at Electric Utilities - System Interfaces for Distribution Management.

[8]IEC 61970 Energy Management System Application Program Interface （EMS-API）.