基于GPS及网络技术的输电线路巡视系统设计优秀毕业论文 可复制黏贴.pdf

华南理工大学 硕士学位论文 基于gps及网络技术的输电线路巡视系统设计 姓名 郭波 申请学位级别 硕士 专业 工业工程 指导教师 张炳才 余文辉 20061015 摘要 作为广东省 西电东送 的主要通道和粤西地区一个重要的电力枢纽 茂名供电局担 负着云 贵两省电力输送广东和整个茂名地区工农业生产及居民生活用电的重任 其所 管辖的9 0 0 多公里1 1 0 k v 及以上高压输电线路 巡视和维护工作任务非常繁重 而传统 输电线路巡视管理方式存在着线路巡视不到位 工作效率低 信息不共享 设备台帐管 理手段落后等诸多问题 在一定程度上影响了高压输电线路的安全运行和电网的可靠供 电 为解决以上在线路巡视管理工作中存在的种种问题 实现在线路巡视过程中的信息 共享和标准化管理 提高线路巡视工作的质量和效率 必须结合当今电子和计算机网络 技术的发展 把信息化 规范化导入输电线路巡视管理中 将信息化与线路的巡视管理 有效结合 切实提高输电线路巡视的现代化管理水平 本文回顾了输电线路巡视系统的发展历程 着重分析了输电线路巡视系统开发所面 临的主要阀题 对输电线路管理信息化的一些关键技术进行了探讨 本文在对目前电力 系统中输电线路巡视的管理模式进行分析基础上 进行了线路巡视系统功能需求分析 提出了信息系统开发设计的总体要求及要达成的目标 并对输电线路巡视管理系统功能 结构进行了总体设计 本论文的研究成果将会推进该系统的实用化进程 从而满足茂名供电局输电线路生 产运行的实际需要 本论文的研究成果可以推广到其他电力企业高压输电线路巡视系统 的建设以及变电站设备巡视系统的建设 关键词 巡视系统 卫星定位技术 网络技术 a b s t r a c t a st h em a i nc h a n n e lo ft h ed i v e r s i o no fe l e c t r i c i t yf r o mt h ew e s t e r nt ot h ee a s t e r n r e g i o n si ng u a n g d o n gp r o v i n c ea n dav i t a lp o i n to fg u a n g d o n gw e s t e r n m a o m i n gp o w e r s u p p l yb u r e a uc a r r yh e a v yr e s p o n s i b i l i t yo f t h ep o w e r t r a n s m i s s i o nf r o my u n n a n g u i z h o ut o g u a n g d o n ga n dt h ew h o l em a o m i n g si n d u s t r y a g r i c u l t u r ea n d d o m e s t i cp o w e rs u p p l y i t h a v eo v e r9 0 0k i l o m e t e r st r a n s m i s s i o nl i n e sw h o s ev o l t a g ea r e11 0 k vo rt h ea b o v e s ot h e i n s p e c ta n dm a i n t a i nt a s k sa r ev e r yh u g e w h i l et h et r a d i t i o n a lm a n a g e m e n to fi n s p e c t i n g t r a n s m i s s i o nh a v eal o to f s h o r t c o m i n g ss u c ha st h ew e a kw o r k i n ge f f i c i e n c y i n f o r m a i t o nn o t s h a r i n g t h ew e a kw a yt om a n a g e i n gf a c i l i t i e si n f o r m a t i o na n dc t e i ta f f e c ti np a r t so n t h e s a f e t yr u n n i n ga n dt h er e l i a b i l i t yo f p o w e r 鲥d i no r d e rt o s o l v i n g t h es e r i e so fp r o b l e m si nw i t ht h em a n a g e m e n to fl i n ei m p e e t f u l f i l l i n gi n f o r m a t i o ns h a r i n ga n ds t a n d a r d i z a t i o nm a n a g e m e n td u r i n gi n s p e c t i n g l i n e s e n h a n c i n gt h eq u a n t i t y a n de f f i c i e n c yi n p a t r o l l 抽g t h el i n e s w em u s tr a i s er e a l l y m o d e r n i z a t i o nm a n a g e m e n tl e v e lo ft h et r a n s m i s s i o nl i n e sp a t r o lt h r o u g hc o m b i n i n gw i t h i n f o r m a t i o n i s a t i o n t h ep a p e rl o o kb a c ko nt h ed e v e l o p e dh i s t o r yo f t h et r a n s m i s s i o nl i n e si n s p e c tm i s p u t e m p h a s i so na n a l y z i n gt h em a i np r o b l e md u r i n gd e v e l o p i n gt h es y s t e ma n ds t u d yt h ek e y t e c h n o l o g ya b o u tt h et r a n s m i s s i o n l i n e sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o n i s a t i o n b a s e do na n a l y z i n g t h ec u r r e n tm a n a g e m e n tm o d e lo f t h et r a n s m i s s i o nl i n e si n s p e c t i n gi ne l e c t r i cp o w e rs y s t e m t h ep a p e rp e r f o r mt h er e q u i r e m e n ta n a l y s i sa b o u tt h es y s t e m sf u n c t i o n s p r e s e n t t h ew h o l e r e q u i r e m e n tf o r t h es y s t e ma n dt h ew h o l ed e s i g n t h er e s e a r c ho ft h ep a p e rw i l lc r r l yf o r w a r dt h es y s t e m sp r a c t i c a lp r o c e s s s oi tw i l l c o n t e n dw i t ht h ea c t u a lr e q u i r e m e n t so fm a o m i n gp o w e rs u p p l yb u r e a u st r a n s m i s s i o n l i n e p r o d u c t i o nr u n n i n g t h er e s e a r c ho ft h ep a p e rc a nb ee x p a n dt h ew a n s m i s s i o nl i n e sa n d s u b s t a t i o nd e v i c e si n s p e c t i n gm i so f o t h e rp o w e re n t e r p r i s e s k e y w o r d s p a t r o lm i s g p s n e t w o r kt e c h n o l o g y 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果 除了文中特别加以标注引用的内容外 本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品 对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担 作者签名 粝 队 日期 州年 文月 8 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 即 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学 学校 有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许学位 论文被查阅 除在保密期内的保密论文外 学校可以公布学位论文的全 部或部分内容 可以允许采用影印 缩印或其它复制手段保存 汇编学位 论文 本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 本学位论文属于 口保密 在 年解密后适用本授权书 口不保密 学位论文全文电子版提交后 口同意在校园网上发布 供校内师生和与学校有共享协议的单位浏 览 请在以上相应方框内打 作者签名 指导教师签 日期 扣矗j 2 艿 日期 删 h 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景与意义 广东电网公司茂名供电局作为广东省 西电东送 的主要通道之一和粤西地区一个 重要的电力枢纽 担负着云 贵两省电力输送广东和整个茂名地区工农业生产及居民生 活用电的重任 目前 茂名供电局所管辖的高压输电线路及杆塔设备地域分布广 地形 复杂 同时横跨茂名 阳江和恩平等多个县市 1 1 0 k v 及以上高压线路全长为9 0 0 多公 里 共有杆塔2 7 0 0 多基 如此庞大的高压输电线路网络 采用传统的方式管理输电线路 的巡视过程 缺陷处理流程以及生产运行数据统计分析 已不能满足高压输电线路不断 增长和工作任务的日益繁重的需要 这种传统输电线路管理方式明显的缺点就是 由于 巡视工作量 工作负荷大 工作重复等 存在巡视不到位 数据统计 上报不规范和效 率低 设备缺陷处理不及时等缺点 传统的输电线路巡视工作还存在着漏巡 漏记 补 记 不按时巡视 巡视到位率难以考核 数据不易维护更新 数据的准确性无法保证等 诸多不足与人为因素 也一定程度上影响了输电线路的安全可靠运行 在这一背景下 高压输电线路巡视系统的研究与开发就势在必行 要解决以上在输电线路巡视和运行维护工作中存在的种种问题 实现在线路巡视过 程中的信息共享和实现规范化的巡视管理 提高巡视工作的质量和效率 首先必须对传 统输电线路巡视管理模式进行分析 并结合当前电子及计算机信息技术的发展 研究巡 视管理工作改进的可行性及方法 最终明确输电线路巡视系统的功能需求 设计出符合 电力生产实际的 适用的电力输电线路巡视系统的解决方案 本论文的研究成果将要解决高压线路输电线路巡视系统中的关键问题 将会推进该 系统的实用化进程 从而对于广东电网公司茂名供电局结合输电线路生产运行的实际需 求 建立一套先进 科学 行之有效的高压输电线路设备运行巡视系统是起到关键作用 该系统集成g p s 全球定位 w e b s e r v i c e 和v p n 等计算机网络前沿的技术 基于 网络系统 和 标准管理 的概念改造传统落后的输电线路巡视工作模式 实现输电线路巡视 缺陷 处理和设备运行维护管理的电子化 信息化 规范化和智能化 最大限度减少漏检 错 检 提高巡视质量和工作效率 确保巡视人员从巡视工作计划 安排 执行到设备缺陷 消除 跟踪和归档以及线路设备技术台帐等整个工作流程标准化和规范化 从而达到高 压输电线路长期高效 稳定运行的目的 本论文的研究具有较高的应用价值 研究成果 可以推广到其他电力企业高压输电线路巡视系统的建设以及变电站设备巡视系统的建 华南理工大学硕 学位论文 设 1 2 文献综述 本次共查找了3 9 篇文献 包括期刊文献 论文和正式出版的书籍 主要内容分为各 种巡视系统的发展及研究现状以及g p s 等电子技术在巡视系统中的应用等等 1 输电线路巡视系统的发展及研究现状 国内输电线路巡视信息系统的研究和建设是从2 l 世纪初开始的 绝大部分的都是技 术方面的研究 总体如下 随着信息技术的的发展 输电线路巡视系统经历了从单机版到网络版的过程 定位 方式经历了从条形码 电子标签 信息钮 到g p s 的发展过程 手持设备经历了从专用 手持设备到通用掌上电脑 p d a 的过程 系统架构的发展 最初的建设由于网络 信息技术的应用发展限制等各方面原因 系 统采用单机版 后来逐渐开始使用c s 架构 最初的这类系统只是解决了运行巡视及线 路设备缺陷票填写不规范的问题 但各个计算机之间是独立的互不相连的 输电线路的 运行和检修单位不能将新发现的设备缺陷通过网络进行传递 不能实现设备信息共享 使管理效率没有明显的提高 在单机版的基础上出现了基于c s 架构的网络版的巡视系统 它解决了缺陷单的电 子流程化 初步实现了信息共享 但仍然存在系统维护 更新工作量大 巡视数据仍是 通过手工录入系统等缺点 还属于比较低级的信息系统 由于b s 系统具有客户端免维护 数据安全性高以及数据的一致性 实时性等好的 特点 这种架构在近几年得到了迅速的发展 这种发展也体现在输电线路巡视系统的架 构上 近年来 由于p d a 以及终端巡视设备在巡视系统中的应用 也引起了巡视信息系统 架构设计的变化 系统在与终端设备之间使用c s 架构 流程处理 数据和系统的维护 等功能采用b s 架构 目前输电线路巡视系统选择以上两种结构的应用的情况都有 目前 新一代的智能化 功能完善的线路巡视系统建设停留在理论研究多 应用实 例少 2 g p s 定位技术 网络技术及其在巡视系统的应用发展 l 定位技术的应用发展 用技术手段来保证巡线人员到位 是输电线路巡视信息系统要解决的关键技术之 2 第一章绪论 一 初期的系统不具备这个功能 不能对员工的巡视工作进行考核 与传统的线路巡视 管理没什么太大的差别 随着电子和信息技术的发展 开始采用条形码的定位方式 即在每基杆塔上贴上条 码 线路巡视人员采用具有激光读码器的掌上电脑作为巡视器 通过使用巡视器扫描条码 来确保人员的到位 这样可以方便地记录设备缺陷以及设备运行参数 自动记录巡视时 间 使用条码技术确实比以前进步很多 可以保证人员的巡视到位 但也存在不少问题 1 要求巡视人员必须到杆塔下粘贴条形码的位置才能确保到位 2 户外的条形码由于所处环境恶劣容易失效 在日光曝晒 雨水侵蚀及其他的 工业污染下 一般实际使用期不n 3 个月 需要重新粘贴或更换 维护起来比较困难 使用信息钮 在线路杆塔三粘贴电子标签 作为定位的载体 虽然维护量相对与条 形码要少 稳定性相对较好 但由于输电线路往往穿越高山峻岭 需要粘贴的杆塔数量 庞大 并且户外环境条件恶劣 损坏或失效后同样存在维护困难的问题 由于条形码 信息钮技术存在如上问题 特别是受环境影响维护困难的问题 近年 来逐步采用全球定位系统 g p s 技术来进行定位 巡视人员只要采用具有g p s 设备的 巡视器 通过记录g p s 坐标的方式即可确定是否巡视工作到位 这种方式较好地避免了 条形码和信息钮等方式存在的弊病 1 可以设定巡视人员所处位置与轩塔坐标保持在一定的距离即表示到位 减少 查找条形码或信息钮的不便 2 g p s 技术通过卫星定位不存在维护问题 2 w e b s e r v i c e 和v p n 等网络技术应用发展 是描述一些操作 利用标准化的x m l 消息传递机制可以通过网络访问这些操作 的接口 w e b s e r v i c e s 是用标准的 规范的x m l 概念描述的 称为w e b s e r v i c e s 的服务 描述 允许独立于实现服务基于的硬件或软件平台和编写服务所用的编程语言使用服务 w e b s e r v i c e s 可以单独或同其它w e b s e r v i c e s 起用于实现复杂的聚集或商业交易 以及 企业集成 e a i 网络浏览器技术可实现客户端真正的免维护 只要有浏览器就可以 实现系统的数据 图形和报表的浏览 v p n v i r t u a lp r i v a t en e t w o r k 虚拟专用网络 是一门网络新技术 为我们提供 了一种通过公用网络安全地对企业内部专用网络进行远程访问的连接方式 我们知道一 个网络连接通常由三个部分组成 客户机 传输介质和服务器 v p n 同样也由这三部分 组成 不同的是v p n 连接使用隧道作为传输通道 这个隧道是建立在公共网络或专用网 3 华南理t 大学硕七学付论文 络基础之上的 如 i n t e m e t 或i n t r a n e t 但可确保对企业内部专用网络进行远程访问的安 全 w e b s e r v i c e s v p n 虚拟专用网络等网络技术近年来逐步在网络版的巡视系统中得 到应用 基于网络浏览方式的需要 w e b s e r v i c e s 所提供的标准的 规范的x m l 描述 可方便地实现了系统的数据 图形和报表的异地测览 同时 因为输电线路巡视要求远 程任务的下载 上传以及协同工作涉及企业内网和外网的信息传递互通及系统网络的安 全 v p n 技术提供了这样的安全通道 因此 以上这些网络技术在近几年的输电线路巡 视系统的开发中逐步得到使用 并且越来越多地应用在类似的管理系统中 比如配网地 理信息管理系统 通信光缆的巡视管理信息系统等 1 3 研究的内容与方法 1 研究的内容 本论文针对输电线路巡视管理工作信息化存在的主要问题进行研究 研究的内容包 括巡视信息系统涉及的管理改进以及信息系统的总体设计 研究的内容主要包括以下几 个方面 1 输电线路巡视工作中的到位率考核和实现网络化管理问题 即该系统关键技 术的选择 2 线路巡视工作中巡视项目及缺陷项目的标准化管理问题 3 线路巡视工作过程的缺陷处理等流程优化问题 4 巡视系统的总体框架及具体功能模块研究设计 2 研究方法 本文结合管理学的一些基本理论和方法 如标准化管理 流程优化 计划控制等运 作管理的理论程方法 通过详缨分析输电线路巡视管理工作中存在的迫切需要解决的问 题 结合当今的电子和信息网络技术对传统的线路巡视管理模式进行研究改进 同时应 用结构化系统开发方法 采用自顶向底 逐层分解的原则 结合电力企业的具体生产实 际 对输电线路巡视系统总体需求进行全面 详细的分析 描述 从系统的角度将复杂 的线路巡视系统分解成几个子系统 或功能模块 进行研究 从而设计出符合功能完善 满足输电线路巡视管理需要的先进的管理信息系统 4 第三章输电线路巡视系统的需求分析 第二章输电线路巡视管理工作分析与改进 茂名供电局所管辖的茂名地区电网 供电区域面积包括茂名市一市两区 茂南区和 茂港区 所管辖的变电站 5 0 0 k v 变电站l 座 2 2 0 k v 变电站6 座 l l o k v 变电站3 3 座 变压器总容量4 3 2 8 3 万千伏安 2 0 0 5 年总的供电量约为3 2 亿千瓦时 目前 茂名供电局 本部共管辖3 5 k v 及以上高压输电线路共3 5 回 其中5 0 0 k v 线路2 回 长3 3 1 8 7 公里 2 2 0 k v 线路1 2 回 长3 7 4 7 8 6 公里 l l o k v 线路2 0 回 长1 9 6 2 7 公里 3 5 k v 线路1 回 长9 2 公里 共9 1 1 9 5 6 公里 线路分布在茂名 阳江 阳春 恩平 电白 信宜 高州 化州 等多个市县 沿线均为丘陵和高山峻岭 地形较为复杂崎岖 巡视的自然路径条件恶劣 由于线路生产运行人员偏少 而采用传统落后的巡视模式 日常巡视等运行维护任务非 常繁重并且工作效果不理想 茂名供电局所管辖的输电线路由茂名供电局输配电部进行巡视维护 线路的运行专 业由生产技术部归口管理 目前 输电线路的运行巡视管理的具体内容和要求如下 2 1 输电线路巡视管理 2 1 1 输电线路巡视工作分类 输电线路巡视是为了掌握线路的运行状况 及时发现设备缺陷和危及线路安全稳定 运行的异常情况 并为线路维护 维修提供重要的依据 输电线路巡视的分类与周期规定如表2 1 表2 l 线路巡视的分类与周期 类别周期巡视区段 巡视目的 一般一月一次 可根据 定期巡视具体情况调整 特殊情全线 经常掌握线路各部件运行状况及沿线情况 及 时发现设备缺陷及危及线路安全运行的情况 况下每星期一次 在气候剧烈变化大 大雾 导线结冰 狂风暴 全线 某线段 雨等 自然灾害 地震 河水泛滥 森林起 特殊巡视根据需要及时进行 火 外力因素 线路过负荷 和其它特殊情 或某部件 况及时发现线路的异常现象及部件的变形缺 损情况 全线或经分析 故障巡视发生故障后及时进行研究决定的线 查明线路的故障点 故障原因及故障情况 段 检查导线连接管 扳的发热或绝缘子污秽放电 夜间巡视根据实际情况安排某线段 情况 管理干部和技术人员了解线路运行情况 检查 监察巡视每年至少一次全线或某线段 指导巡线员的1 作 全线或某线 弥补地面巡视的不足 而对杆 塔 上部部件 登杆巡查 根据需要及时进行 段 某部件的巡查 5 华南理工大学硕 学位论文 线路巡视工作 应根据季节性特点 线路的健康状况和环境情况 提出不同的巡视 重点 巡视工作建立专人负责制 每条线路都应明确专责巡线员 负责巡视和运行管理 巡线员宜从有经验的检修人员中选配 并尽可能保持稳定 线路发生故障跳闸后 不论重合是否成功 均应及时组织故障巡视 必要时登杆巡 视 巡视前 应结合系统动作情况或雷电定位系统数据作出判断 明确巡视重点或区 段 故障巡视中 注意做好现场访问及全面观察工作 发现故障点后应及时报告 对紧 急 重大事故或可能存在扩大事故范围的事故应设法保护现场 对所发现的可能造成故 障的所有物件应收集带回 以作为事故分析的依据和参考 线路巡视的主要内容见表2 2 表2 2 线路巡视的主要内容 序号设备巡视大类 巡视项目内容备注 杆塔倾斜 1 杆塔塔材缺失 锈蚀 变形 脚钉 螺丝缺失 玻璃绝缘子自爆 钢帽锈蚀 钢脚弯曲 复合绝缘子伞裙破损 均压环变形 锈蚀 绝缘子表面有污闪痕迹 2 绝缘子 绝缘子串与金具连接 绝缘子串倾斜 绝缘子污秽 导地线断股 导地线弧垂变化 3 导线与地线导地线锈蚀 闪络 导地线接续金具 导地线上挂有外来异物 金具锈蚀 裂纹 损坏 4金具金具销子缺失 防振锤与间隔棒移位 损坏或缺失 5 基础与防护设施基础表面水泥脱落 下沉 被埋 基础排水沟排水不畅 不合理 基础保护帽损坏 6 第三章输电线路巡视系统的需求分析 基础护坡 挡土墙损坏 基础护士发生水土流失 杆塔地网与接地引流线锈蚀 断接 被盗 线路避雷器动作情况 6 防雷设施及接地装置 放电间隙运行情况 地网外露 线路标示色补油漆 7 线路标示 线路杆号牌 警示牌 相序牌缺损 保护区范围内竹木 保护区范围内违章兴建建筑物 保护区范围内违章开挖 取土 采矿 污染源 8线路防护区 烧山种树 巡线通道 便桥损坏 山体滑坡 有鸟巢 交叉跨越距离不符合运行要求 巡线分组 因每条线路长度可能有几十到一二百公里 为提高工作效率 往往巡视 工人需分成几个小组同时进行线路巡视 2 1 2 输电线路巡视计划的制定 每年初应制定本年度输电线路巡视计划 具体到每个月的线路巡视计划 以统筹安 排一年的线路巡视工作 确保所管辖的线路巡视和维护工作的完成 2 1 3 输电线路巡视的记录及考核 为保证线路巡视的到位 避免各类事故和障碍的发生 应及时做好巡视记录及线路 设备缺陷记录 并对因巡视工作不到位或缺陷处理不落实造成线路事故的进行考核 2 2 输电线路缺陷管理 2 2 1 输电线路设备缺陷的分类 设备缺陷按其严重程度分成三类 紧急缺陷 重大缺陷 一般缺陷 处理的时限分 别为 1 天 2 4 小时 1 4 天 3 个月 紧急缺陷 对人身 系统或设备有严重威胁 不及时处理可能造成障碍或事故的设 备缺陷 7 华南理 大学硕士学付论文 重大缺陷 对安全 经济 优质运行影响较大 但能短期坚持安全运行 不及时处 理可能发展成为紧急缺陷者 一般缺陷 对设备正常运行虽有影响 但尚能坚持安全运行的设备缺陷 设备缺陷管理是保证设备安全运行的重要基础 线路的运行单位应及时发现缺陷 及时消除 按三级管理要求 输电线路的各运行班组 设备维护单位 或部门 和生产 技术部均应建立设备缺陷记录 并应有专人负责跟踪管理 以确保线路缺陷能得到及时 处理 2 2 2 输电线路设备缺陷的处理流程 根据茂名供电局的实际情况 输配电部既是输电线路运行部门 又是维护部门 输 电线路设备缺陷处理分为3 种情况 1 巡视人员在发现缺陷后可立刻处理的 2 巡视人员在发现缺陷后经向班组负责人和本部门领导汇报后可在本部门权限的 范围内处理的 3 巡视人员在发现缺陷后需要落实资金或处理方案比较复杂需要生产技术部支持 才能进行处理的 缺陷处理流程一般通过 线路设备缺陷上报及处理反馈单 的形式进行流转 它涉 及到线路的运行部门 检修部门及生产管理部门 如生产技术部 流程图具体如图2 一l 所示 由于 线路设备缺陷上报及处理反馈单 的填报 处理 反馈均需要手工填 写及传递 在不同的部门之间流转往往要耗费大量的时间而过程又难以控制 2 2 3 输电线路设备缺陷的管理要求 为使输电线路设备的缺陷能得到及时有效的处理 输电线路设备缺陷处理的消缺率 和及时率应达到以下要求 消除缺陷总条数 消缺率 刁西巧氪可孬茬 覆西两订酉恧泵夏 按时完成消缺项数 消缺及时率 l 西雨瓦函顼甄一x 1 0 0 消缺率 消缺及时率考核标准 消缺率 紧急缺陷消缺率 1 0 0 8 第二章输电线路巡视系统的需求分析 重大缺陷消缺率 8 0 一般缺陷消缺率 7 0 消缺及时率 紧急缺陷消缺及时率 1 0 0 重大缺陷消缺及时率 8 0 一般缺陷消缺及时率 7 0 9 华南理t 大学硕十学位论文 图2 1 输电线路缺陷处理流程 1 0 第二章输电线路巡视系统的需求分析 2 3 输电线路设备台帐管理 茂名供电局所管辖的管辖3 5 k v 及以上高压输电线路共3 5 回 9 1 1 9 5 6 公里 输电线 路日常巡视维护由茂名供电局输配电部负责进行 线路的运行专业技术由生产技术部归 口管理 输电线路设备管理是高压输电线路运行巡视 检修维护管理的基础 它包括基础台 帐管理 设备异动变更管理 日常检修记录管理等几个方面 它是输电线路投入运行后 全过程管理 是了解线路设备的运行状态及重要信息的必不可少的手段 是输电线路巡 视系统的基础 也是一个重要组成部分 2 3 1 设备基础台帐管理 根据线路设备的运行维护范围建立相应的设备台帐 包括线路的基本技术参数 运 行维护记录 大修改造等 及时更新设备台帐数据 同时应由相关的技术专责进行审核 确保数据的准确性和 完整性 2 3 2 设备异动变更管理 设备大修改造及新建扩建工程应及时进行设备异动变更 完善有关的记录 保证技 术资料 图纸与现场情况相一致 设备异动变更要经过审核批准流程 2 4 输电线路运行管理 2 4 1 设备预试定检管理 年初制定本年度的输电线路设备的预试定检计划 按规定的周期完成输电线路设备的年度预试定检工作 预试定检中发现缺陷及时上 报并进行处理 2 4 2 设备评级管理 管理要求 通过对输电线路设备的评级 可及时掌握线路的健康状况 督促消除线 路设备缺陷 提高运行检修管理水平 确保线路及电网的安全运行 设备评级分运行班组 检修工区及生产技术部三级 设专人负责 逐级评级上报 线路所属运行维护单位每半年进行一次设备评级 于l 7 月的5 日前上报本单位的生产 技术部 华南理工大学硕 学位论文 设备单元的划分及评级原则 评级原则 设备评级主要是根据运行和检修中发现的缺陷 结合预防性试验结果进 行综合分析 权衡对安全运行的影响程度并考虑绝缘定级及继电保护二次设备定级及其 技术管理情况来核定该线路设备的等级 评级标准分为三类 一类设备 技术性能和运行情况良好 外观整洁 技术资料 图纸齐全 检修试验 项目齐全合格 一类设备的绝缘定级及继电保护二次设备定级均应为一级 没有一类缺 陷 重大反事故措施或完善化措施已完成 能保证安全经济运行 二类设备 能保证安全经济运行 没有一类缺陷 次要的检修试验项目低于标准但 不影响安全运行 绝缘定级及继电保护二次设备定级均应为一级或二级 检修 试验超 周期不到半年 三类设备 有一类缺陷或其他严重缺陷 检修试验的主要项目遗漏或不合格 检修 试验超周期半年以上 设备出力达不到铭牌值 设备本体或附件腐蚀严重或主要部件损 坏 上级规定的重大反事故措施未完成 2 5 输电线路巡视的管理改进 以上通过对传统输电线路巡视工作内容及管理要求的初步介绍和分析 总的来讲 电力企业经过多年的实践总结 在输电线路巡视维护工作的管理制度上是比较完善的 包括巡视工作的分类 内容 巡视的周期以及缺陷处理的时限要求等等 也建立了相应 的考核指标 如缺陷处理率 及时率等 应该说能较好保证输电线路运行巡视及检修维 护工作的落实 保证输电线路和电网的安全可靠运行 但实际上茂名供电局所管辖输电 线路由于数量多 有9 0 0 多公里 所跨越的地域大 包括茂名 阳江 恩平等多个县 市 因此往往难以对每个员工的巡视工作进行有效的监控 而线路巡视人员偏少 仅3 0 多人 巡视的效果参差不齐 甚至存在一些重大的缺陷未能及时发现而危及输电线路 的安全运行 另外 采用落后的手工记录整理及信息传递的方式和手段 工作效率和质 量没有真正得到提高 因此输电线路巡视工作的管理没能真正落到实处 在很大程度上 影响了输电线路及电网系统的安全 可靠运行 有鉴于此 有必要结合电子及信息技术的发展等先进的技术手段 对输电线路巡视 工作的管理模式进行重新考虑 优化 按照管理学的一些基本理论和方法 包括流程重 组 标准化 规范化管理以及计划 控制管理等 对传统的管理模式进行优化或完善化 1 2 第二章输电线路巡视系统的需求分析 改进 l 建立规范的输电线路巡视项目库及设备缺陷库 为避免巡视人员对线路设备的漏检 填写线路缺陷的规范化以及提高巡视记录的效 率 必须根据国家电网公司的 电力企业现场标准化作业指导书 和茂名供电局的生产 实际 结合巡视工作的不同类型 建立一套规范的 标准化的输电线路巡视项目库 以 保证巡视人员不会因为经验素质不同或工作疏忽而造成的设备项目的漏检 少检 同时 由于以往不同的巡视人员对同一类的设备缺陷描述不同 往往造成管理人员对设备缺陷 分析统计及判断的困难 大大阻碍了设备缺陷处理的效率及线路运行的有效管理 因而 建立准确描述的规范的线路设备缺陷库对线路缺陷的及时及快速处理尤为重要 结合国电公司 电力企业现场标准化作业指导书 和 高压输电线路运行规程 的 要求 通过组织有经验的输电线路的运行管理人员和巡线员工对输电线路巡视项目及设 备缺陷进行了多次及充分的讨论和完善 在原有的三十七项巡视内容 项目 的基础上 提出了六十多项的巡视项目的补充完善 涵盖了输电线路所有的巡视内容及线路设备缺 陷的情况 较好地集中大家的智慧 进一步避免线路巡视工作出现潺项 少项的情况 保证了输电线路的统一及规范化巡视 输电线路巡视项目及缺陷见表2 3 所示 表2 3 输电线路巡视项目及缺陷项目列表 序号项目大类巡视及缺陷项目名称 备注 1导线与地线搭挂风筝薄膜等杂物 导线与地线跳线断股歪扭 导线与地线连接管跳线夹变形 松脱 导线与地线相间导线弧垂偏差超3 0 度 导线与地线舞动 摆动 导线与地线 锈蚀 断般 2防雷设施及接地装置引下线绣蚀 防雷设施及接地装置i 芏接板松脱 锈蚀 防雷设施及接地装置引下线断股 防雷设施及接地装置地网外露 3 轩塔塔底生长杂树 灌木 杆塔拉线断股 杆塔电杆驳口生锈 杆塔拉线锈蚀 1 3 华南理工大学硕 学付论文 杆塔拉棒松弛 杆塔拉棒拉线被盗 缺失 杆塔螺栓缺失 杆塔脚钉锈蚀缺损 抒塔砼抒水浸 杆身出现裂纹 露筋 杆塔杆塔倾斜 杆塔塔材锈蚀 防腐油漆剥落 杆塔塔材被盗 缺失 4 基础与防护设施基础被人堆土破坏 基础与防护设拖塔脚被 堙 基础与防护设施基础水土流失 基础与防护设施 需修护坡 需修防撞墙 基础与防护设施基础被埋 基础与防护设施基础表面水泥脱落 基础与防护设施基础出现交形裂纹 基础与防护设施基础f 沉 5金具 接续金具过热 金具防振锤移位 金具 防振锤断头 缺失 金具出现锈蚀裂纹 金具 间隔棒松脱 易位 折断 金具固定销子脱落 6 绝缘子玻璃绝缘子自爆 绝缘子绝缘子积尘 绝缘子绝缘子积污 绝缘子绝缘子污秽严重 绝缘子均压环松脱 缺失 绝缘子绝缘子串倾斜 绝缘子绝缘子有闪络痕迹 绝缘子复合绝缘子出现裂纹破损 7 线路杯不油漆色标模糊不清 线路标示跨河杯水牌缺失 破损 线路标示 警告牌缺失 破损 1 4 第二章输电线路巡视系统的需求分析 线路标示相序牌缺失 破损 线路杯不杆塔号牌缺失 破损 线路防护区杆塔周围烧荒开垦土地 线路防护区 线底有违章建筑 线路防护区 保护区内有违章建筑 线路防护区 保护区内有污染源 线路防护区 有易燃易爆物品 线路防护区 保护区内1 0 0 米有石场 线路防护区 杆塔周围环境变化 线路防护区 杆塔 基础需油防撞标 线路防护区需修巡线通道 便桥 线路防护区有山火 线路防护区防洪设施水土流失 线路防护区山体滑坡 线路防护区有鸟巢 线路防护区 有大型机械施工 线路防护区 大量易被风卷起薄膜 线路防护区 线路交叉跨越不足 线路防护区竹及树木超高 传统的使用设备缺陷处理采用手工单的形式 由于涉及的班组 部门的环节较多 传递的时间长效率低而且不受控制 往往设备缺陷处理手工单的到了哪些人的手里根本 没办法进行跟踪 并且设备缺陷处理完成后信息不能及时反馈 在这样情况下造成的相 互扯皮及线路缺陷得不到及时处理 严重影响了线路的运行安全 因此 利用先进的网 络技术进行跟踪考核 同时灵活定义的流程工具 对缺陷处理的流程进一步进行合并优 化 可有效提高线路缺陷的处理效率和质量 针对以往输电线路设备缺陷处理流程不明晰 人员职责不清 流程环节多的问题 通过对以上流程的重新进行分析和再造 利用b p r 经营流程再造 的原则 以实现缺 陷的高效 及时的处理为目标 对线路缺陷处理流程的各个环节进行重组优化 包括利 用取消 合并 重排 简化等方法对原有的缺陷处理流程进行分析 评估 确定最优的 处理流程 另外 进一步明确各个环节的处理时限 并由计算机系统给予提醒提示 以 及管理者通过系统的各个环节的信息进行监督等手段 即可大大提高线路缺陷处理的效 1 5 华南理工大学硕十学伊论文 率 经优化的缺陷处理流程简化为两个简单流程 正常流程和补报流程 如下图所示 1 正常缺陷处理流程 2 缺陷补报流程 补报流程是巡视或检修人员发现了缺陷并现场自行进行了处理 然后将设备缺陷及处理信息上报的流程 巡视人员发现并 处理缺陷 上报 j r 输配电帮主任 或 专责 审核 图2 3 缺陷补报流程图 1 6 第二章输电线路巡视系统的需求分析 3 设计巡视工作计划任务的典型模板 线路巡视工作虽然每年初也制定了年度的工作计划 但往往只是掌握在某些管理人 员的手里 每年很好的发挥指导全年巡视工作的作用 年度计划很难有效落实 因此 必须设计和建立典型的巡视工作计划和任务模版 实现年度巡视工作任务与月度巡视工 作紧密结合 根据年度工作的安排及不同的巡视类型自动形成月度巡视工作计划表 可 有效地指导开展每月的线路巡视工作 同时 通过系统的定期提醒功能 对没有完成的 或即将进行的巡视工作任务进行提醒和督促 对年度巡视任务的实现将起到积极的作 用 输电线路巡视年度计划表和巡视月度任务表见下表所示 表2 4 输电线路巡视年度计划表 所属部门 年度 电压等级线路名称巡视月份巡视内容 指定巡视班组备注 不同类型 期巡视 特殊巡巡视的注意事 视 夜间巡视等 项等 不同类型 1 l o k v 双鏊线 1 l o k v泥南线 2 2 0 k v 泥榭线 2 2 0 k v 泥河线 表2 5 输电线路巡视月度任务表 所属班组 月份 电压等级线路名称巡视内容 指定期巡巡视人员 备注 不同类型巡视的注意事 视 特殊巡视 夜间项等 巡视等不同类型 1 1 0 k v 双鳌线 1 i o k v 泥南线 2 2 0 k v 名河甲线 2 2 0 k v 名河乙线 1 7 华南理t 大学硕十学位论文 通过建立年度的输电线路巡视计划表 使茂名供电局所管辖的输电线路巡视工作更 加清晰和具有可执行性 同时 应用计算机系统的转化功能 可自动形成不同的班组在 不同的月份所需进行的巡视工作任务 或者同一条输电线路在一年内所要进行的巡视工 作任务 并可具体落实到每一个巡视人员 从而保证了茂名供电局整个输电线路巡视年 度计划和月度计划的良好衔接 确保了巡视年度计划的按期完成 4 建立完善一套考核的典型报表 怎么实现对巡视工作到位率 缺陷处理率及及时率统计考核 是输电线路巡视系统 需要解决的一个重要问题 除了利用g p s 定位技术 w e b s e r v i c e 及v p n 网络技术等先进 技术迸行实时跟踪外 建立一套完善的报表对每位巡视人员的巡视到位率 输电线路巡 视率以及线路缺陷处理流程各个环节及处理的指标进行统计 分析 通过报表管理人员 可及时有效地了解和督促巡视工作人员和检修维护人员岗位工作的落实 确保线路巡视 和维护工作到位 线路人员的巡视到位率报表及输电线路巡视率报表见下表所示 表2 6 线路人员的巡视到位率报表 统计时段 电压等级线路名称巡视班组巡视人员 到位率 1 1 0 k v双鏊线 1 i o k v 泥南线 1 1 0 l 1 良潘线 1 1 0 k v鳌南线 2 2 0 l v 泥榭线 2 2 0 k v泥河线 2 2 0 k v 名河甲线 2 2 0 k v名河乙线 5 0 0 k v 江茂甲线 5 0 0 k v江茂乙线 合计 1 1 0 k v 线路 2 2 0 k v 线路 5 0 0 k v 线路 1 8 第二章输电线路巡视系统的需求分析 统计时段 表2 7 输电线路巡视率报表 电压等级线路名称杆塔总数巡视率未巡视杆塔明细 1 i o k l 双鳌线 1 1 0 k 泥南线 1 1 0 k v 良潘线 1 1 0 k v 鳌南线 2 2 0 k v泥榭线 2 2 0 k v 泥河线 2 2 0 k v 名河甲线 2 2 0 k v 名河乙线 5 0 0 k v 江茂甲线 5 0 0 k v 江茂乙线 合计 l i o k v 线路 2 2 0 k v 线路 5 0 0 k v 线路 建立了以上的一些典型的考核表格后 结合计算机先进的运算技术 可简单快捷地 给输电线路的管理者一个有力的工具 或者说是一个很好的考核依据 输电线路的管理 者 包括输电部的负责人以及生产技术部的技术管理人员等 可以及时地了解线路的巡 视任务地完成情况以及设备运行状况 对不按期进行巡视任务的班组或个人给以及时的 督促和提醒 从而有效地确保了输电线路巡视及维护任务的完成 2 6 本章小结 线路巡视的传统管理模式 在没有信息系统配合的情况下 由于工作任务繁重 不 易监控造成普遍存在的员工 不作为 的心理 存在较多的巡视不到位 工作效率低 缺 陷记录不齐全 缺陷处理不及时和难以跟踪考核等问题 要实现巡视工作的规范化 标 准化 确保输电线路巡视及缺陷处理等运行维护工作落实到位 达到输电线路和电网安 全可靠运行的目的 首先必须结合输电线路巡视工作的实际情况 利用当今先进的计算 1 9 华南理丁大学硕士学位论文 机网络技术和定位技术 对原有的输电线路巡视管理模式进行重新设计 优化 通过实 施标准化管理 流程再造以及结合信息化的手段等来进一步规范管理 强化监督考核 才能开发出一套行之有效的 切合电力生产实际的输电线路智能巡视系统 第三章输电线路巡视系统的需求分析 第三章输电线路巡视系统的需求分析 3 1 输电线路巡视工作的现状 针对茂名供电局输电线路巡视工作存在的问题 按传统的以手工记录传递信息的线 路巡视的管理模式进行分析 根据上一章的分析 传统的输电线路巡视工作管理方式存在明显的缺点 已不能适 应目前输电线路规模不断扩大的形势 其主要的问题如下 管理不规范 由于巡视工作量 工作负荷大 巡视人员往往不能够将设备的巡视 等相关的运行管理制度落到实处 存在巡视人员不到位 巡视数据描述不准确 不真实 的情况 管理手段落后 线路设备的巡视工仍沿用手工记录 不能实现巡视信息的及时归 档和共享 存在设备缺陷处理流转效率低 缺陷处理不及时等弊病 管理人员不易跟踪 设备缺陷的处理过程 缺乏科学分析手段 原有的管理模式不能够保证巡视的数据的真实 有效 和及 时更新 对巡视工作是否到位 线路是否存在的问题和隐患不能及时汇总分析 对线路 的安全运行不利 在这一背景下 为进一步规范输电线路巡视管理 提高线路巡视的工作效率和工作 质量 保障输电线路的可靠运行和电网的安全 因此利用电子和信息化的手段 研究和 开发高压输电线路巡视系统就势在必行 3 2 巡视系统的建设目标 首先 结合广东电网茂名供电局输电线路设备巡视的实际运行需要 为保证设备状 态良好 连续及安全可靠的运行 建立一套先进 科学 行之有效的输电线路设备巡视 系统是必要手段之一 该系统应集成g p s 全球定位 网络技术 掌上电脑 p d a 等 通过 规范管理 流程优化 和 信息共享 等信息化手段改造传统线路巡视工作模 式 实现输电线路设备巡视管理的电子化 信息化 规范化和智能化 最大限度减少漏 检 错检 确保巡视人员从工作计划 安排 执行到消缺归档规范化 达到输电线路设 备长期高效稳定运行 具体目标为 1 实现线路设备台帐及基本参数的规范化管理 2 实现输电线路设备巡视的计划 作业 人员监督 归档 分析等流程化管理 2 l 华南理工大学硕 学位论文 3 实现巡视人员到位率的统计考核 4 可视化地图监控 可以实时对巡视终端的活动进行监控 5