电力监控方案

电力监控方案电力监控方案 1 应用背景应用背景 无线技术应用的爆炸性增长 势必对组织与个人之间的相互作用方式产生根本性变革 企 业必须改进受到有线技术的诸多局限的应用系统 为了在竞争中保持领先 企业需要使用 无线技术使其业务的关键部分具备移动能力 在此背景下 移动化数据应用便成为大势所 趋 通常的电力应用系统中 信息技术的采用更多表现为以数据存储及信息传递为主 然而企 业面临的信息来源 信息量和处理要求都在迅速增长 由此对工作效率和反应速度也提出 了更高的要求 就目前电力行业的巡检系统而言 虽然都已实现了基本的信息化 但原有 模式显然难以满足日益增长的事务处理 信息共享 工作协同和决策支持等方面的要求 为保证企业管理和业务决策的更加迅速及时 为达到与国际一流企业的现代化管理水平接 轨的要求 充分利用先进的移动技术对于系统的建设中就显得格外重要了 2 电力巡检集成技术电力巡检集成技术 对于如何实现有效的电力线路巡检管理 目前除了采用传统大的人工直接巡检外 还有采 用视频监控 综合检修车 甚至直升飞机等电力线路巡检手段 这些方式在对国内电力企 业来说 成本过高 实施困难 且不易推广 同时也难以解决巡视工作中人为因素的影响 国内的电力行业在传统的人工巡检方式基础上 开始尝试一些新的方式 常见的电力巡检 集成技术包括 信息钮 IC 卡巡检 每条线路的每支杆塔都需要安装相应的设备 如信息钮 也称信息螺栓 上有检测雷击 电流通过杆塔的传感器 巡检人员线路巡查时使用巡检器 事先要将杆塔对应的线路名称 及杆塔编号信息写入信息钮 巡检员到达需要查看的杆塔时 旋下螺栓盖后用巡检器对准 信息钮的定位口 巡检器显示并记录相应杆 塔的线路名称及编号以及检测日期和时间 巡检器所记录的上述内容由巡检 IC 卡提取 然后 计算机系统软件通过对巡检 IC 卡信息 的读取 将巡线员巡视每级杆塔的时间 杆塔遭雷击的信息以及线路各种缺陷类型的详细 情况自动录入到计算机中 这种方式综合成本高 且维护这些额外的信息装置增加了实际 的维护和检修工作 江西用得多一些 PDA 条码 事先在杆塔上完成条码标记定位 巡检员到达时用带扫描装置的 PDA 进行扫描 通过条 码信息确认所在杆塔位置 然后将缺陷等详细情况录入到 PDA 中 但巡检人员经常需要 更换杆塔上的巡检条码 所以使用管理都不方便 PDA GPS 这种系统较其它方式有所进步 它不依赖附加在电力设备上地信息设备 只要巡检人员走 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 通过某种局域地无线方式进入局内地系统数据库 有少数电力局应用了这类系统 由于采 用离线异步方式 仍有很大的局限性 智能化程度还是不高 上述几种方式基本能够解决业务人员现场工作的要求 可以在第一时间采集到现场数据 将原有的信息系统延伸到了工作现场 相比过去 先记在纸上 回来还再录入 的方式 的 确减轻了巡检人员上报数据的工作量 提高了工作效率 但还是不能满足具体工作移动处 理的需要 在某些情况下可能出现应用这些系统之后工作量反而增加的情况 因此这些仍 属于过渡性质的产品 针对上述方式的不足之处 借助业界的最新技术 我们提出新的方 案 PDA GPS GPRS 3 项目内容项目内容 电力智能巡检系统 是为电力行业实现科学巡线管理而设计的 该系统可使管理人员通过 计算机系统对巡检系统中的数据进行分析 检索 排序 准确了解巡线员巡视每一根杆塔 的时间和线路上的各种情况 从而发现线路运行缺陷和存在的重要事故隐患 为综合治理 以及要采取的相应改进措施提供详实的依据 系统软件能很方便地处理缺陷维护事务 包 括缺陷的发现 维修处理 修复注销登记等 使现场巡检管理 缺陷管理信息化 标准化 以及野外巡线工作管理的精确量化 最终提升线路运行的可靠性 采用优信最新的 iBIAS 无线商务应用服务器套件将使系统的管理方式更具优势 电力智能 巡检系统 的使用可帮助线路巡检系统摆脱原始繁琐的工作模式 为提高工作效率和工作质 量扫除了空间及距离上的障碍 最大限度地消灭事故隐患 采用优信的无线解决方案后 电力局的线路巡检将走向一个崭新的阶段 实现真正意义上的高质量的智能巡检 为增强 电力局的综合竞争力发挥作用 4 需求分析需求分析 保证电力系统安全运行是电力行业的首要任务 而电力巡检是电力行业保障并提高供电可 靠率的一项基本工作 随着信息化的提高 电力行业对已有电子化数据的资源整合的需求 会越来越高 新一代的巡检系统必需要网络化 无线化 智能化才有出路 电力智能巡检系 统 必须针对并适应电力巡检工作的实际需求 所以 电力智能巡检系统 应具备如下特点 1 不需要对电力设备进行改造或者增加其它设备 采用移动终端与 GPS 定位技术相结合 的方案 完成巡检工作路线安排 数据记录 工作状态监督 数据汇总报告等功能 并可 与电力企业现有信息系统无缝连接 提高整体工作效率和运行质量 2 保证原有线路管理系统的安全及作业的连续性 与用户原有的线路管理系统要能够很好 的集成 在完全不影响电力局原有计算机系统的前提下 使业务发展的广度和深度在相对 较短的时间内得到较系统的提升 从而更好地服务于电力局的业务运作 3 对线路巡检数据的流转链上各个环节进行优化 实现各个岗位间信息的及时共享 满足 日常业务需求 以提高效率 降低成本 使电力巡检部门可以更有效地安排 监督巡检工 作 及时发现设备缺陷并提交相关部门进行消缺 4 提供对巡检数据的有效管理 便于相关职能部门进行总结 为进一步的工作和决策提供 良好参考和建议 使局的巡检工作完成 传统人工 到 移动信息 的过渡 实现了电子化 信 息化 智能化巡检 提高了巡检的工作效率 有效降低了漏检 错检的问题 更好地保证 了输变电设备的高效率 低故障率的安全运行 使线路巡检工作跨上了一个新台阶 5 让管理人员能够实时的掌握巡检工作的运行状况 使线路巡检工作不再受到时间 地点 等外界因素限制的同时 对线路巡检工作进行更好的监控与管理 6 支持信息发送渠道冗余 信息分层安全管理的特点 7 手持移动终端应该是完整的一体化的设备 轻巧便携 即开即用 使用简便 维护培训 成本低 采用新系统所带来的直接和间接的经济效益可能来自于三方面 第一 利用新技术可更迅速 更客观准确地掌握线路的真实运行状态 从而直接带来管理 成本的降低 第二 利用新技术提高工作效率 管理部门提供正确的决策信息 全面提高供电可靠率 有利于社会经济建设 第三 系统应该具有开放性和可升级的特点 使系统的生命力不受外部系统的影响 这是 企业降低总体运营成本 TOC 的有效途径 也将直接产生经济效益 总之 在电力局内部的信息移动化工程建设过程中 巡检系统率先实现移动化将是一个很 好的开端 5 业务分析 业务分析 从严格意义上说 电力线路巡检是电力局整个线路管理系统的一个组成部分 一般情况下 可以将 电力智能巡检系统 归入 线路管理 的 运行管理子系统 因此巡检系统的设计必须 参照电力局线路管理系统的实际情况进行 线路管理系统主要功能模块通常可作如下描述 注 另外还有 接口子系统 比如与人事管理系统和雷电定位系统的接口设计 根据具体 情况具体分析 目前 我们把系统的主要功能要求定义如下 1 工单设计 系统可根据管理部门地预先方案计划 自动为巡线员设计工单 工单详细 包括了巡检路线 地点 时 间 间隔 重要事项等内容 2 现场记录 包括 缺陷记录 检修记录 设备台帐 缺陷通知单 设备档案 线路条 图 技术问答等 3 能采集 GPS 数据 检查到位率 自动生成巡检轨迹图 提供 GIS 系统接口 配合电子 地图使用 4 后台软件能与电力生产管理系统接口 数据可转化 5 常用信息可在本地储存 也可根据需要随时下载 包括 安全规程 常用电话 事故 通报 危险点 措施 杆塔 明细表等 6 能定义并完成缺陷处理流程 7 具有提醒功能 提醒内容包括 维护周期 新缺陷单 新任务等 8 基地可监控巡线人员位置和工作状况 随时了解现场故障信息 并对外勤人员进行远 程技术支持 9 客户端程序模块可根据需要下载或更新 在本方案基础上 还需要与局方讨论方案细节 并根据局方具体要求 制定软件开发标准 包括内容 图形接口及界面菜单等 6 系统架构 GPRS General Packet Radio Service 的中文含义为整合封包无线服务 是在现有的 GSM 系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务 可以理解为 GSM 的一个更高层次 GPRS 是利用而 分组交换 Packet Switched 实现无线数据传输 好处是只有在有资 料需要传送时才会占用频宽 而且可以以传输的资料量计价 这对用户来说是比较合理的 GPRS 的用途十分广泛 包括通过手机发送及接收电子邮件 在互联网上浏览等 最大优 势在所谓的 永远在线 和 按流量计费 GPRS 理论传输速度可以达到 130K 目前的网络 设计中只开放了 8 个信道中的 4 个 而且每个信道的容量还在优化之中 目前的实际传输 速度 30K 左右 但已完全可以支持多种无线互联应用服务 随着网络优化的完成 速度还 会得到提升 GPRS 是在原有 GSM 网络基础之上发展起来的 因此网络覆盖比较完善 使用 GPRS 网络很方便 只需将开通了 GPRS 服务的普通 GSM 手机 SIM 卡插入 GPRS 设备中即可 在使用一般的基于 GPS PDA 的巡视系统时 巡视员每次巡视前按照自己的工号 与后 台数据库进行数据的同步 下载自己的工作任务到掌上电脑 巡视过程中将相关信息记录 在掌上电脑中 结束后将数据上传回后台数据库中 这就意味着当天的数据最快也要等到 第二天上班才会进入管理流程 实时性不高 操作起来也很繁复 现在采用 GPRS 网络通 讯 随时随地就可以交换数据 其所带来的好处是显而易见的 GPS 全球卫星定位系统 与传统的手工测量手段相比 有着测量精度高 操作简便 仪 器体积小 便于携带 全天候操作 观测点之间无须通视 信息自动接收存储 中间处 理环节少等优势 当前 GPS 技术已广泛应用于大地测量 资源勘查 地壳运动 地籍测 量等领域 GPS 在电力系统的应用也非常广泛 例如电力系统的城网改造等工程都需要 GPS 系统的 配合 将 GPS 系统应用于电力线路巡检工作 在国外也是一项成熟的应用模式 配合 GIS 地理信息系统 的线路信息 为电力运行规划 巡检 维护等作业提供一个良好的 应用平台 在本系统中 需要依靠 GPS 模块自动获得巡线员当前位置的座标位置 GPS 模块定位精 度 5 20 米 运行在掌上终端上的程序不断分析座标数据 随时做出反应 卫星定位的 手段记录定位作业的路线的另一个作用是可以增加管理监督力度 提高具体工作人员的责 任心 解决了原来缺乏手段考核工作人员是否按路线及时检查电力线路等问题 客户终端程序 客户终端程序运行在移动设备中 所提供的系统前台功能包括 自动检索设备台帐和缺陷数据 并能根据当前位置 提供智能化操作方式 现场数据记录和提交 包括 缺陷记录 检修记录 设备台帐 缺陷通知单 设备档案 线路条图等 自动采集时间记录 通过 GPS 模块 完成目标位置的经度 纬度数据的采集 支持电子地图的导航功能 本地常用信息储存 也可根据需要随时下载 包括 安全规程 常用电话 事故通报 危险点 措施 杆塔明细表等 具有远程唤醒和提醒功能 提醒内容包括 维护周期 新缺陷单 新任务等 客户终端程序模块可根据需要下载或更新 中间层部分 移动应用服务器 iBIAS 商务信息传递系统是由四个独立的中间件服务器组成的套件 包括 信息摄取平台 信息发送平台 文档转换平台 高效动态缓冲服务器 该服务器套件可以将企业的组织数 据 运作流程和对时间敏感性高的信息通过各种移动设备和多功能的无线网络及时的传送 给自己的员工 客户和商务合作伙伴 通过对现有系统的移动化支持 iBIAS 可以实现各 管理层间文件 项目 计划的审批 远程获取业务信息数据等功能 让管理人员就可以不 受时间 地点限制 随时随地更加灵活地进行文件的阅读和审批 察看企业运行的重要业 务数据 能够进行即时交互 以便调整自己的工作 并根据情况及时进行决策 处理 发 挥企业信息系统在管理中应有的作用 企业员工在行动中或外出时 可用自己的移动终端 设备 手机 Palm Pocket PC 等 通过无线网络随时随地访问 Exchange Server Domino Server 进行 收发邮件 察看任务间表 远程业务处理 操作企业数 据库等一系列移动环境下的信息处理事务 由于电力系统本来的信息化程度较高 数据管理集中 并存在各种异构数据库 所以需要 解决移动数据与中心数据库对接问题 同时无线网络技术的引入 也带来了安全性和数据 传输可靠性的问题 因此 方案采用了优讯新一代移动应用中间件服务器 iBIAS 作为中间 层 中间件将负责移动数据前后台间的交互和整合 保证传输过程安全可靠 可以对无线 终端的接入提供可靠的管理方式 不仅可以满足当前的业务需要 增强了原有的管理信息 系统的可用性 同时也为企业下一步无线应用扩展的进程提供良好的基础 iBIAS 的基本特点 提供移动设备实时访问企业数据库的能力 以及企业数据定向发布 提供企业中的移动终端设备和用户信息的集中管理 包括备份 恢复 软件安装 设置 报告等 数据传输和访问都使用加密技术保证系统的安全 具备可调整能力 提供高效的传输压缩功能 适应移动设备通讯的特点 多终端设备和网络支持能力 支持各种有线 无线网络连接方式 能自适应 Palm Windows CE EPOC 等系统的移动设备 根据设备类型发布信息和进行交互 保 证不同类型终端都能得到正确信息 能确保用户数量激增时 仍能保证系统提供正常服务 适应企业内应用平台的多样性和部署 帮助建立企业移动信息流 打破信息获取的时间 地点限制 可扩展传统的非移动信息系统 易于集成已有应用系统 实现与企业数据库 目录服务 邮件服务等系统的无缝连接 开放式架构设计 提供完整的开发 API 区别于其他巡检系统所采用的移动中间件 iBIAS 的优势在于 优秀的移动网络接入能力 系统可对中间传输的数据做针对性优化 把信息流量降到最 低 满足在低速率的移动网络上进行实时数据传输的要求 杰出的异种数据源访问和文件操作能力 可浏览和搜寻存在数据库和文件目录中的数据 和文件 以及各种存在的邮件服务器 如 MS Exchange Lotus Domino 和各种 POP3 系 统中的重要信息 并提供文档转换和修复的功能 强大的管理能力 预留了各种主流的群件服务器和关系数据库接口 所以 iBIAS 不仅只在本应用系统中使 用 可在同一个移动平台上为多个应用系统服务 既便于统一管理 又能最大限度地提高 用户的投资效益 iBIAS 包含了各种主流的群件服务器和关系数据库接口 支持包括 MS Exchange Lotus Domino Notes Oracle MS SQL Server Sybase DB2 等 可以在不改变企业各种应 用系统现状的前提下使之移动化 提高系统的使用效能 优讯的移动网络构建软件将提高 电力局现有 IT 系统的能力 无需昂贵的投资即可对移动互联设备提供支持 IBIAS 的应用 能使电力局的工作人员在任何地方都能够从企业内部信息系统及时获取最新的信息 使用 者能更快地对工作中出现的事务和问题作出及时的反应 工作更有效率 缩短协调和决策 时间 企业内部数据信息流转的速度也将得到极大地提高 应用服务部分 巡检应用服务器 巡检应用服务器部署在局内部网络中 位于移动应用中间件服务器的后端 主要运行智能 巡检应用系统的后台程序 巡检应用服务程序通过移动中间件与运行在手持巡线设备中的 终端程序保持连接 主要功能特征包括 开放的缺陷库可供用户根据不同的线路结构定义标准缺陷类型 缺陷内容及详细的缺陷 参数 缺陷的详细规范性描述和记录 使现场巡检管理 缺陷管理信息化 标准化 分析巡检作业信息 完成从缺陷的发现到检修 再到缺陷注销的全过程处理 并根据用 户不同需要提供多种处理方式 用户可灵活设定设备台帐信息库 巡检线路及相应的杆塔位置信息 根据 GPS 定位数据判定巡线到位情况 统计巡检数据 如次数和到位时间 提高管理 水平 管理巡检工作相关的人员 以及对系统的使用权限 管理巡检任务 察看任务执行情况 并可监控巡线人员的位置 运动轨迹和工作进度 可定义的报表查询功能 可根据用户的具体要求产生各种类型的报表 方便查询 巡检系统与全局 MIS 或其它信息管理系统无缝结合 巡检系统发现的缺陷能按需要流入 全局缺陷流程 并 与 SAP 实现数据交换 在有效的降低成本的同时 提高工作效率 除管理控制台外 局域网中的 PC 无需安装客户端软件 均可通过 WEB 界面对巡检记录 进行操作 7 工作模式描述 工作模式描述 初始化 首先要建立巡线系统的基础数据库 可以从线路管理系统中获得 为了实现智能化 还需 要采集所有设备地理位置的坐标 这个过程需要巡线员持终端走到每一个设备 杆塔 前 查询当前设备的资料 GPS 模块就自动获得当前位置的坐标 整个初始化过程简单 只需 巡线员从头到尾巡查一遍 系统就将获得所有设备的 GPS 地理位置数据 由于因为利用 GPS 采集到的是地理信息数据 同 GIS 系统同属原始坐标数据 只是数据格式的不同 所以很容易与 GIS 系统结合 日常巡查 每次工作前巡线人员会先得到系统传达的巡查工单 当持移动终端到达所需检查的地点后 只要打开机器 智能巡线系统客户端程序就通过 GPS 模块自动获得当前位置坐标 然后 与本地或局内的数据库中的资料进行对比 将面前的设备档案显示在终端屏幕上 巡线人 员即可将现场线路设备情况记录在掌上电脑中 同时 系统自动激活 GPRS 无线网络 将 所在的地理位置信息和当前的时间 连同现场线路情况记录一起发往局内的数据库 由后 台巡检服务程序处理后进入系统数据库 如果有 GIS 系统配合使用 PDA 可以显示电子地 图 并进行导航 指引巡查路线 为了保证可用性 系统支持在线和离线两种方式的工作状态 如果 GPRS 无线网络因为信 号问题暂时无法接通 系统将数据暂时存储在本地 一旦无线网络可用 就自动发送数据 另外 系统还提供备用的红外数据集中传送方式以供不时之需 当因故无发使用无线网络 时 巡线员可以将终端置于智能巡线服务系统的红外线接入设备前进行同步