输电线路智能巡检系统的实用化研究.pdfVIP

2 0 1 5年 2月 第 4 3卷 第 1 期 ( 总第 2 3 6期) Fe b2 O1 5 Vo 1 4 3 No1 ( Se r No 23 6) 输 电线路智 能巡检 系统 的实用化研究 Pr a c t i c a l Re s e a r c h o n I n t e l l i g e n t I n s p e c t i o n Sy s t e m o f Tr a n s mi s s i o n Li ne 杨振伟 ， 易 伟 ， 金 玉 ， 刘 大勇。 ( 1 国 网九江供 电公 司 ， 江西 九 江 3 3 2 0 0 0 ； 2 国 网黄 冈供 电公 司 ， 湖 北 黄 冈4 3 8 0 0 0 ； 3 国网长春供 电公 司 ， 长春 1 3 0 0 2 1 ) 摘要 ： 针对线 路巡检实际工作需要及特点 ， 以地理信息系统 ( GI S ) 为整体 平台 ， 创造性地 集成了 G I S 、 全球定 位系 统 ( GI s ) 、 掌 上电脑( P D A) 和无线 网络通信技 术( G P R S ) 的最新成果 ， 设计开发 _ 基 于“ 移动信 息平台” 的输 电线 路 智能巡榆 系统 。 该 系统变革了传统巡检工作模式 ， 在安全性 、 可靠性、 实用性 和稳定性 等方 面具有 明显优势 ， 实际应 用表 明， 该系统能有效满足巡检工作快速 、 高效 和实时的要 求。 关键词 ： 地理信息系统 ( GI S ) ； 全球定位系统 ( GP S ) ； 输 电线路智能巡检 系统 ； 移动信息 平台 Abs t r a c t： Ac c or di ng t o a c t u al r e qu i r e me nt s a nd c h ar a c t e r i s t i c s of Tr a ns mi s s i o n l i n e i ns pe c t i ont he i nt e l l e c t ua l i ns p e c t i o n s ys t e m of t r an s mi s s i on l i ne ba s e d o n M ob i l e I nf o r ma t i on Pl a t f or m wa s d e s i gne d us i n g Ge og r a ph i c I nf o r ma t i o n Sy s t e m ( GI S) Thi s n ov el i ns p e c t i o n s y s t e m was c o m p o s e d o f GI S， Gl ob a l Pos i t i oni ng Sy s t e m ( GPS) ， PDA an d GPRSTh e s y s t e m c ha ng e d t h e t r a di t i o na l i ns p e c t i o n mod e s，ha d o bv i o us a dv a nt a ge s i n t he a s pe c t s of s e c u r i t y， r e l i a b i l i t y， p r a c t i c a b i l i t y a n d s t a b i l i t y P r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s h o ws t h a t t h e s y s t e m c a n c o mp l e t e l y me e t t h e r e qui r e me nt s of f a s t s p e e d，hi gh e f f i c i e nc y a nd r e a l t i me pe r f or ma nc e Ke y wo r d s： GI S；( PS；i n t e l l e c t u al i ns p ec t i o n s y s t e m of t r a ns mi s s i on l i n e；M ob i l e I n f or ma t i o n Pl a t f or m 中图分类号 ： TM7 5 5 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 l 5 ) O 1 0 0 3 2 0 3 输 电线 路是 电力 系统 的重 要组 成 部 分 ， 输 电线 路 巡 检 管理 是有 效 保 证输 电线 路 及其 设 备 安全 、 提 高供 电 可靠 性 、 降 低线 路 故 障率 的一项 重 要 基 础性 工 作 。目前 ， 国 内 电力 行 业 普遍 采 用 的线 路 巡 检模 式 主 要 有 ： 人工 巡 视 、 手 工记 录 的模 式 ， 其 缺 陷 是人 为因素较多， 工作量大、 效率低 、 管理不便等； 基于 自 动识 别 技术 的巡 检 系统 ， 这 种方 式 存 在杆 塔 上 安装 的信息载体易丢失、 安装复杂、 成本较高、 记录的信 息量较 少 等不足 ， 不适 应 点多线 长 的巡检 管理 要求 ； GP S +巡线 仪 或 P D A+G P S的巡 检 系统 ， 该类 巡检 系统最 大 的不足 就是 只有 在巡 检结 束后才 能采 集 到 巡 检 相 关数 据 ， 不 能 及时 准 确地 反 映 线路 设 备 的运 行状 况 ， 无 法监 督巡 检人 员 的到位情 况 ， 难 以满足线 路安 全运 行 的需 求 。 九江供 电公 司针 对线 路巡 检工 作实 际需 要及特 点， 以地理信息系统( GI S ) 为整体平台， 创造性地集 成 了 GI S 、GP S 、 掌 上 电 脑 ( P DA) 和 无 线 网 络通 信 技 术 ( GP RS ) 的最 新 成果 ， 设 计 开发 了基 于 “ 移 动信 息平 台 ” 的输 电线路 智能 巡检 系统 。 1 系统特点及结构 1 1 系统特点 输 电线 路 智 能 巡 检 系统 能 够 提 高 设 备 巡 检 质 量 ， 及 时记 录 并分析 设备 缺 陷和隐 患 ， 提 高科 学运行 管理 水 平 ， 实 现人 性 化 、 信息 化 管 理 ， 其 特点 为 与杆 塔设 备无 硬件 联 系 ， 不需 在杆塔 上装 设辅 助设 备 ； 系 统具 有 较 高 的安 全性 和 稳定 性 ， 满 足 野 外 的工 作 条 件 ； 界面 清晰 明 了 ， 操 作 简便 ， 易于 掌握 ； 定位 准确快 捷 ； 实现输 电线路巡检无纸化和巡检结果录入的规 范化 ； 及时地反映设备的巡检故障缺陷情况 ； 以详细 而规范 的原始数据积 累， 作为输 电设备状态检修的 收稿 日期 ： 2 0 1 4 1 O 2 O 作者 简介 ： 杨振伟 ( 1 9 8 4 ) ， 男 ， 工程师 ， 从事电网防灾减灾研究工作 。 基金项 目： 江西省电力公 司企业管理 创新重点项 目( 赣 电企协 2 0 1 2 1 0 2 6号) 3 2 2 ( ) l 5年 2月 第 4 3卷 第 l期 ( 总 第 2 3 6期 ) Fe b 20 1 5 Vo 1 4 3 No 1 ( Se r No 2 36) 可靠依据 ； 线路巡检数据 的收集、 查询、 统计 等工作 更加 方 便 、 规 范 ； 效 监督 巡 检 人 员 的 到位 情 况 ， 最 大 限度 地减 少漏 俭 、 错 检 。 1 2 系统 结构 该系统包括“ 移动巡检 系统” 和“ 桌面巡检系统” 两大 子系统 。 移 动 巡 检 系统 运 行 在 一 个 集 GP S和无 线 通 信 功 能 于 一 体 的 P D A 设 备 上 ， 并 通 过 无 线 网络 实 现 移动端和桌 面端 问的无线通信 和数据传 输。利用 P D A 实 现巡 检 信 息 的现 场采 录 ， 用 于巡 检人 员 对巡 检点设 备信息进行记录和查询 。 P DA主要负责在巡 检过程中记录巡检信息、 指引巡检路线 、 提示工作任 务、 查看设备状态等。 当巡检人员从桌面巡检系统将 巡检任务下载到 P DA后 ， 在巡检现场通过 GP S定 位设备 ， 并从 P D A上获取设备信息和巡检 内容 ， 然 后根据 巡检任 务输人 设备 巡检后 的参 数和 信息 ， P D A 同时记 录 此次 巡检 时 间和巡 检信 息 。 巡 检 结束 后 ， 通过 无 线 网络 与 桌 面 巡 检 系统 的后 台数 据库 进 行 数 据 同 步 ， 将 P D A 内记 录 的数 据 实 时 自动 传 人 桌 面巡 检 系 统服 务 器 ， 服 务 器会 根 据 巡 检 人 员所 传 人的数据进行集 中处理 ， 生成巡检记录和设 备缺 陷 数据 ， 在有效降低成本的同时 ， 提高了工作效率 。 桌 面巡 检 系 统 采 用模 块 化 的 设计 方 式 ， 将 系统 功能设计成单独的软件模块 ， 便于 系统的升级和功 能扩展， 配合人员权限管理模块 ， 提高了系统的安全 性 和实 用 性 。桌 面巡 检 系 统通 过 实 时 获 取 P DA 中 的巡 检记 录信 息 ， 完成 巡检 数据 的存 储 、 查询 、 分 析 、 汇总 和 报 表输 出 ， 实 现从 缺 陷发 现 到 缺 陷处 理 的全 过程 高效 监管 。桌面巡 检 系统 是管 理员 用 于管理 巡 检员信息、 线路巡检信息、 任务单信息、 作业地 图信 息 、 线路信息、 巡检设备信息等的平台， 是巡检员 、 线 路 、 任务三者的联系纽带。 1 3 系统 功 能 1 3 1 基 准定 位 基 准 定位 就是 在进 行 首次 的巡 线工 作和 巡视 新 线 路 时 ， 采 集新 线 路 上 的所 有 设 备 的 位置 信 息 和 属 性信息 ， 前者用于创建 E l 后巡检工作中指导巡检的 工 作 地 图 ， 后者 对 应 于 桌 面巡 检 系统 中的巡 视 设 备 管理。 实际工作要求只有在收集、 完善了这 2部分信 息 后才 能 进行 正 常的巡 检 工作 。 1 3 2 日常巡 检 日常巡检就是巡线员在巡检过程 中采用 P DA 中的 GP S接收器 获取 当时所 在地理位置 的经纬度 信息和当前 时间信息 ， 然后 与原始巡视点定位信息 进 行 比较 ， 并 将 现 场 检 测 的线 路 缺 陷 情 况 记 录 在 P D A 中， 以便在任务完成后上传到桌面巡检系统进 行处 理 。 依据 系统 围绕 两大 工作 流程 所完 成 的工作 ， 得 出线路 日常巡检 的工作 流程 见 图 l 。 图 1 线 路 日常巡 检 流 程 a 作业任务生成 。由监控调度员通过已分配的 管理 员账 号 登录 桌 面巡 检系 统制 定 任务 ，即指定 某 一 日期 某 条线 路 的巡检 任务 ( 包括 定期 、 特 殊 、 故 障 、 夜 间、 登杆 以及 初始 化巡 视工 作 ) 由某个 班组 的某 一 位 巡检 员 承担 ； 可 以提前 安排 巡检 计划 ； 在任 务执 行 前可 修改 、 变更 。 b 作业任务下传。 巡检员在巡检之前手持 P D A 到现场 ， 用系统给每个巡检员分配的账号登录移动 巡检系统 ， 通过 GP RS网络获取 自己当天的巡检任 务， 下载相应的线路、 设备 等信息到 P DA， P DA会 显示任务安排的巡检线路、 巡检路径及巡检人员 当 前 所在 的位 置 ， 巡检 员 只对安 排 的线路 进行 巡检 。 c 作业 任务 执 行 。 接 收 到巡检 任务 以后 ， 巡检 员 首先判断该任务是 日常巡检还是基准定位 ， 巡检任 务类 型分 为定期 、 特 殊 、 故 障 、 夜 间 、 登 杆 以及 初 始化 巡视几类。如果巡检任务是定期、 特殊 、 故障、 夜间、 登 杆巡 视 中 的一 个 ， 则认 为是 日常巡检 ； 如果 巡检 任 务 是初 始化 巡视 ( 即对新 建线 路 、 新 增杆 塔 的定 位 ) ， 则认 为是 基准定 位 。 对 于基 准定位 ， 巡 检员 只需 用移 动巡 检系 统 中的 GP S定 位 功能 ， 对 巡检 点 即杆塔 进 行 定 位 ， 定 位结 束 后 通过 数 据 同 步功 能 将 杆塔 坐 标 33 2 0 1 5年 2月 第 4 3卷 第 1 期 ( 总第 2 3 6期 ) Fe b 2 0l 5 Vo 1 4 3 No1( S e r No 23 6) 上 传到 桌 面巡 检 系统 ， 通 过 桌 面巡 检 系 统 中 的数 据 同 步功能 将采 集 的杆塔 数据用 于更 新地 图数 据 。对 于 日常巡 检 ， 巡 检 员到 达 每 个巡 检 点 后 ， 利 用 P D A 的 G P S 卫星 信号接 收器 自动获 取 当前 的位 置坐 标 ， 并 和数 据 库 中 的杆塔 原 始 坐 标进 行 比对 ， 以确 定 正 确 的巡 检对 象 ， 指 导巡 检员确 定是 否 到位 。 确定巡 检 对 象 以后 ， 巡 检 员对 该点 所有 设 备 的运 行 情况 进 行 检查 、 记录，系统 同时记录该点 的经纬度信息和记 录时 间 。对 设 备 的缺陷 ， 巡 检 员 只需 点 选标 准缺 陷 库即可，特殊情况下可以手写输入备注信息。在线 路 巡 检 过 程 中 ， P D A 可 以显 示 地 图 ， 并 实 时进 行 导 航 ， 指 引巡 检路线 。 d 作 业 任 务 处 理 。任 务 结 束 后 ，巡 检 员 通 过 P DA 将巡 检 结果 上传 到 桌面 巡检 系统 ， 通 过分 析巡 检 数 据 ， 形 成所需 报表 。 桌 面巡 检系 统可 以在地 图 上 显 示 实时传 回来 的位 置坐 标 ， 并 形成 运行 轨迹 ， 监控 中心 可实 时监测 巡检 员的 作 进度 、 巡查 情况 、 车辆 位 置 以及运 行 轨迹情 况 ， 确保巡 检 的到位 率 。 2 应 用效果 2 1 革新 了传 统 的线 路巡检模 式 在输 电线路 巡 检过 程 中， GP S对 故 障点 精 确 定 位 ， GP RS高效信 息传 输 ， 结 合 GI S地理 信 息处理 能 力 ， 最 大 限度地 减少 了漏 检 、 错 检 ， 及时 发现 缺陷 ， 实 现 了无纸 化办 公 ， 可有效 监督 巡检 人员 的工作 状态 。 2 2提 高 了线路巡 检 工作质 量及 效率 a 无 需 在 杆 塔 或 线 路 上 安 装 任 何 信 息 识 别 载 体 ， 直 接利 用 GP S实 现 线 路 巡 视 自动 定 位 和 记 时 ， 并通 过 掌 上电脑 完成 缺 陷 的 规范 性 记 录 ， 使 消缺 管 理和 人 员考勤 逐 步走 向 电子 化 、 信 息化 、 标 准化 。 b 桌 面巡 检 系统 收集 移 动巡 检 系 统 中的 巡 检 记 录信息 ， 完 成巡 检数 据 的存 储 、 查询 、 分析 、 汇 总和 报 表输 出 ， 实 现从 缺 陷 发现 到缺 陷处 理 及 注销 的全 过程 高效 监管 。 2 3具 有较 高 的安全 性 、 可 靠性 、 实用性 和稳定 性 a 系统采用了严格的安全机制对巡检人员的身 份进 行识 别 、 认证 和管 理 。 b 该系统 P DA外带存储卡， 提供全新的、 强大 的采集 和处理 数 据 的 功能 ， 可 以存储 大 量 的设 备 缺 陷记录 。 在与桌面巡检系统传输数据之前 ， 不会因为 断 电而 丢失数 据 。 C P D A 的用 户 界 面 友 好 ， 操 作 简 单 、 方 便 、 易 学 、 易用 ， 可从 GP S获 取高 精度 的定位 信 息并显 示 。 34 2 4 实现 了实 时监控 和调 度 桌 面巡 检系统 和移 动巡 检 系统通 过无线 网络实 时进行 数据 同步 ， 桌 面巡检 系统 可 以对 巡检 人员 、 设 备或工程车辆进行有效地调度， 使其位置能实 时地 显 示在 桌面 巡检 系统 的地 图上 。 2 5 成 本 节约效 果 显著 按 照完 成 整个 巡 检流 程 节省 l 0 时问来 算 ， 每 条 线路 每次 巡视 至少 可 以节 省 1个工 时 。通过 无线 网络实时传输功能大大缩短 了缺陷的处理时间， 节 省 了技 术人 员 赶赴 现 场 判 断和 分 析缺 陷 的用 车 、 差 旅 等费 用 ， 因此 在人 力 成 本 上 可 以取 得 明显 的 经济 效 益 。 3 结束语 基于“ 移动信息平 台” 的输 电线路智能巡 检系 统 ， 为输 电线路 运 行 维护 管 理 引入 了一个 全 新 的 概 念 ， 有效 满 足 了线