電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析

燕偉廣

(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司東營(yíng)供電公司，山東 東營(yíng) 257000)

電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探析

燕偉廣

(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司東營(yíng)供電公司，山東 東營(yíng) 257000)

分析了電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、總體結(jié)構(gòu)及工作原理，并從硬件設(shè)計(jì)方案和軟件設(shè)計(jì)方案兩個(gè)方面對(duì)電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，以期對(duì)電力線路巡監(jiān)以及管理工作有良好的借鑒意義。

電力線路；巡監(jiān)系統(tǒng)；GPRS；北斗衛(wèi)星系統(tǒng)；地理信息系統(tǒng)

0 引言

隨著中國(guó)電力行業(yè)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于電力系統(tǒng)供電質(zhì)量以及電力相關(guān)部門工作效率都提出了更高的要求。輸電線路是智能電網(wǎng)的組成部分之一，電力能否穩(wěn)定輸送對(duì)于居民生活質(zhì)量來說至關(guān)重要。因此我國(guó)電力行業(yè)必須解決的一個(gè)重要問題就是，如何才能有效保證輸電線路的穩(wěn)定傳輸。本文將無線通訊技術(shù)與地理信息定位系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套基于無線通訊模式的電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)。

1 巡監(jiān)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原則

對(duì)于巡監(jiān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先考慮我國(guó)目前電力巡監(jiān)基本情況，然后才能對(duì)巡監(jiān)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。巡監(jiān)系統(tǒng)使用模塊化設(shè)計(jì)的原則，摒棄掉以往的全集中式構(gòu)架，可以保持巡監(jiān)系統(tǒng)良好的伸縮性和擴(kuò)展性，提供了良好的空間和通道用以自動(dòng)升級(jí)改造。但是進(jìn)行巡監(jiān)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮以下4條原則：

(1) 穩(wěn)定性：由于巡監(jiān)系統(tǒng)可能在各環(huán)境下工作，有的工作環(huán)境可能比較惡劣，所以巡監(jiān)系統(tǒng)能否穩(wěn)定工作，是設(shè)計(jì)工作中必須要考慮的。

(2) 模塊化設(shè)計(jì)：對(duì)巡監(jiān)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，可以保證將來巡監(jiān)系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)比較方便。

(3) 前瞻性：應(yīng)用目前比較先進(jìn)的技術(shù)，一方面可以滿足電力線路電力傳輸?shù)囊螅硪环矫婵梢詫?duì)將來的智能電網(wǎng)進(jìn)行智能巡監(jiān)。

(4) 人性化操作：巡監(jiān)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)人機(jī)交互界面必須清晰簡(jiǎn)單，用戶功能豐富，個(gè)人操作界面簡(jiǎn)單美觀，不需要太多專業(yè)學(xué)習(xí)，用戶就可以完全掌握操作系統(tǒng)的用法。

1.2 總體結(jié)構(gòu)

電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)方案框架如圖1所示，主要由巡監(jiān)中心和巡監(jiān)手持終端兩部分組成，其中巡監(jiān)中心有GIS電子地圖功能，而巡監(jiān)終端裝置無線通訊模塊，與巡監(jiān)中心進(jìn)行通訊。

圖1 電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)方案框架

1.3 工作原理

電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)通過規(guī)定好的方式進(jìn)行電力傳輸巡監(jiān)工作。首先，巡監(jiān)人員利用巡監(jiān)中心軟件系統(tǒng)，列出將要完成的巡監(jiān)工作任務(wù)清單，然后利用無線傳輸方式發(fā)送到巡監(jiān)終端上。巡檢員通過查詢終端上列出的任務(wù)清單，根據(jù)任務(wù)清單進(jìn)行巡檢。任務(wù)可分為日常巡檢任務(wù)以及定位任務(wù)。日常巡監(jiān)任務(wù)即巡檢員執(zhí)行任務(wù)規(guī)范，查看電力線路上各種設(shè)備情況，并且嘗試發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備可能存在的缺陷。定位任務(wù)即對(duì)有些新建的電力線路，或者新安裝的設(shè)備位置、使用情況等信息登記并記錄。

2 巡監(jiān)系統(tǒng)巡監(jiān)中心硬件設(shè)計(jì)

從硬件上來說，巡監(jiān)系統(tǒng)硬件主要由無線通訊服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)服務(wù)器和巡監(jiān)終端3部分組成。其中無線通訊服務(wù)器的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)巡監(jiān)中心和所有巡監(jiān)終端之間的無線通訊；數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)服務(wù)器用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，包括無線通訊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和設(shè)備配置信息；巡監(jiān)終端主要是實(shí)現(xiàn)巡監(jiān)一系列任務(wù)。圖2為巡監(jiān)中心的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2 巡監(jiān)中心硬件結(jié)構(gòu)圖

3 巡監(jiān)系統(tǒng)巡監(jiān)中心軟件設(shè)計(jì)

軟件作為巡監(jiān)系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，必須具有數(shù)據(jù)和通信處理模塊、基于GIS系統(tǒng)的功能模塊、巡監(jiān)功能模塊3大部分。

3.1 數(shù)據(jù)和通信處理模塊

巡監(jiān)中心跟巡監(jiān)終端是利用專用的無線通訊服務(wù)器進(jìn)行鏈接，巡監(jiān)終端收集好終端信息，利用GPRS網(wǎng)絡(luò)，將收集好的信息例如列表與位置信息、設(shè)備配置信息以及命令等信息，發(fā)送到GPRS通訊服務(wù)器上，GPRS通訊服務(wù)器再將這些信息發(fā)送到巡監(jiān)中心，整個(gè)通訊過程可以利用自定義的通訊協(xié)議進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)。

3.2 基于GIS系統(tǒng)的功能模塊

GIS功能軟件模塊有地圖瀏覽、地圖測(cè)量、地圖鷹眼顯示3個(gè)功能。地圖瀏覽是指我們利用軟件對(duì)電力傳輸系統(tǒng)中的電力線路的地圖進(jìn)行查看，以及對(duì)地圖進(jìn)行放大、縮小等操作，查看地圖上出現(xiàn)的各物基本情況。地圖測(cè)量的功能即對(duì)電力線路傳輸時(shí)的線路長(zhǎng)短進(jìn)行測(cè)量，利用測(cè)距功能可以更好地安排巡監(jiān)的時(shí)間以及線路。鷹眼功能即在終端設(shè)備顯示兩個(gè)一大一小的地圖。

3.3 巡監(jiān)功能模塊

巡監(jiān)功能模塊一般由危急發(fā)現(xiàn)報(bào)警、設(shè)備情況調(diào)查、工作人員監(jiān)控3個(gè)功能組成。設(shè)備情況調(diào)查就是根據(jù)電力線路的現(xiàn)實(shí)狀況，發(fā)現(xiàn)存在于設(shè)備中的潛在缺陷，如輕微缺陷、嚴(yán)重缺陷和緊急缺陷，巡監(jiān)中心能夠由潛在缺陷的等級(jí)發(fā)出相應(yīng)的控制指令。工作人員在巡檢時(shí)，當(dāng)電力線路發(fā)生緊急缺陷或工作人員發(fā)生突發(fā)事件，巡檢人員可以按下巡監(jiān)終端上的報(bào)警按鈕，巡監(jiān)中心工作人員使用目標(biāo)歷史軌跡回放功能，對(duì)巡檢人員的工作情況進(jìn)行查看。

4 結(jié)語

本文針對(duì)我國(guó)電力線路巡監(jiān)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出了一套巡

監(jiān)中心和手持終端組合應(yīng)用的電力巡檢監(jiān)管系統(tǒng)，用以提高我國(guó)電力監(jiān)管的技術(shù)水平和管理強(qiáng)度，在維護(hù)我國(guó)電力生產(chǎn)秩序的前提下，為我國(guó)電力安全提供保障。

[1] 趙晶.基于GPS/GIS技術(shù)的電力線路巡監(jiān)管理系統(tǒng)的研究[D].哈爾濱理工大學(xué)，2006

[2] 董領(lǐng)遜，張曙光，王巖，等.基于GPS/GIS/GSM技術(shù)的電力線路巡監(jiān)手持儀[J].專網(wǎng)通信，2005(1)

[3] 姜薈從.飛行器電力巡檢探討[J].山東電力技術(shù)，2012(5)

[4] 王文杰.基于GIS/GPS的輸電線路智能巡檢系統(tǒng)的研究[D].武漢理工大學(xué)，2012

[5] 郝勇.基于ARM/GPRS的無線智能巡檢終端設(shè)計(jì)研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2009

2014-08-29

燕偉廣(1977—)，男，山東東營(yíng)人，工程師，研究方向：電力工程設(shè)計(jì)。