電力通信光纜網(wǎng)維護(hù)和管理中GIS、RFID、移動互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用

鄭樟新

（國網(wǎng)浙江江山市供電有限公司，浙江 江山 324100）

0 引 言

電力管道光纜因為線路距離較長、分布范圍廣泛，通常被深埋于地下。由于地理分布沒有固定規(guī)律，鋪設(shè)和使用過程中容易受到不同的地質(zhì)條件、地形地貌和環(huán)境變化的影響，且光纜的地面標(biāo)識容易受天氣影響造成丟失、脫落，進(jìn)而導(dǎo)致維護(hù)保養(yǎng)人員難以準(zhǔn)確確定光纜的實際位置。因此，養(yǎng)護(hù)過程中還需工作人員投入時間確定光纜的正確位置，造成工作時間的延長，且在上一次維護(hù)保養(yǎng)工作結(jié)束后，依然缺乏有效的定位手段保證下一次工作開展時避免相同的情況發(fā)生，造成相同的問題重復(fù)發(fā)生。此外，采用人工巡檢的方式，檢測速度慢，檢查質(zhì)量不可控，容易受自然氣候影響，且檢查結(jié)果不可查，覆蓋范圍有限，工作人員面臨的工作強度大，處理突發(fā)故障的效率低。

1 概 要

近幾年，RFID技術(shù)高速發(fā)展，從接觸式發(fā)展為非接觸式，廣泛應(yīng)用于商品標(biāo)識、物流等商業(yè)領(lǐng)域，且使用者對其操作效率和工作質(zhì)量給予了高度評價。RFID技術(shù)具有非接觸式的特點，可以準(zhǔn)確定位和標(biāo)識地下管道光纜，幫助工作人員掌握管道光纜的分布情況，大大降低了外部自然環(huán)境對標(biāo)識的影響。在此基礎(chǔ)上引入GIS技術(shù)，可幫助工作人員可視化管理管道光纜，同時利用移動互聯(lián)網(wǎng)終端，大幅提升了工作人員巡視維護(hù)電力設(shè)施的工作效率。通過RFID、GIS、移動互聯(lián)網(wǎng)終端等多種技術(shù)，可視化管理操作成為現(xiàn)實，提高了管道光纜的管理水平。

2 利用RFID技術(shù)電子標(biāo)識管道光纜

2.1 原理

RFID系統(tǒng)的使用原理是，讀寫器發(fā)射信號，當(dāng)信號覆蓋至檢測設(shè)備時被接收器收集，收集完成后通過系統(tǒng)內(nèi)置的解碼功能解讀和存儲信號內(nèi)容，或傳輸和使用信息。整個過程不需要人員介入，數(shù)據(jù)信息能夠以極快的速度進(jìn)行解碼和傳輸，傳輸后相應(yīng)的數(shù)據(jù)會被系統(tǒng)存儲介質(zhì)保存，保證所有數(shù)據(jù)在之后的工作中能夠被重新讀取。與傳統(tǒng)人工操作方式相比，RFID工作系統(tǒng)的工作效率極高，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入錯誤，而且所有的數(shù)據(jù)能夠以信息傳輸?shù)男问皆谡麄€系統(tǒng)內(nèi)調(diào)用，有助于工作人員掌握數(shù)據(jù)，同時為數(shù)據(jù)的自動更新和存儲提供了技術(shù)支持[1]。

2.2 光纜數(shù)據(jù)采集

由于存儲空間的限制，一般電子標(biāo)識器只能存儲32字節(jié)的數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)傳輸過程中不能一次性寫入整個地下電纜的完整信息。但是，利用數(shù)字編碼形式，可以編碼管道光纜的重要信息，然后再讀寫至標(biāo)識器，提升了標(biāo)識器儲存的信息種類和總體容量，且關(guān)鍵數(shù)據(jù)經(jīng)過相關(guān)編碼大大降低了被外界竊取的可能，保證了數(shù)據(jù)的安全性和保密性。此外，通過專業(yè)系統(tǒng)的識別讀取，有效保障了數(shù)據(jù)的實時傳輸，且不需要增加額外的存儲介質(zhì)。這些信息平時會被放置在儲存介質(zhì)中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出指令時，通過編碼順序向系統(tǒng)傳輸，為系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)。

日常使用過程中，電子標(biāo)識器可以重復(fù)寫入數(shù)據(jù)，即使管道光纜出現(xiàn)了更替，相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息也能夠被及時改寫，且這一過程不需要額外開挖道路，操作人員僅需通過系統(tǒng)下達(dá)指令并修改現(xiàn)有數(shù)據(jù)，即可完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)更改任務(wù)。相應(yīng)數(shù)據(jù)的更改會體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中，不會影響工作人員掌握整體信息，極大地提升了整個數(shù)據(jù)標(biāo)識的更改效率，保證了數(shù)據(jù)的更新效率和可靠性，減少了傳統(tǒng)工作模式中由于人為失誤造成數(shù)據(jù)丟失或更改不及時的情況。

同步采集光纜的經(jīng)緯度和其他基本信息，如埋深、施工單位、維護(hù)記錄、線路編號和周邊環(huán)境圖片等，將這些數(shù)據(jù)儲存至數(shù)據(jù)庫，通過電子標(biāo)識器實現(xiàn)服務(wù)器和固化在地下光纜附近的電子標(biāo)識器之間的聯(lián)系。

2.3 組建電子通信光纜標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)

為了更加全面地掌握整個電力管道光纜線路的實際鋪設(shè)情況，工作人員需要在整個線路鋪設(shè)范圍內(nèi)記錄一些特定節(jié)點，以更好地反映整個線路的鋪設(shè)情況。目前，隨著新技術(shù)的不斷推出，工作人員在定位線路時可以選擇更多的設(shè)備進(jìn)行輔助，如選擇精度較高的探測儀，將測量精度控制在厘米級別，減少了傳統(tǒng)線路繪制過程中由于精度不足而導(dǎo)致信息錄入的錯誤。工作人員通過相應(yīng)的軟件可以調(diào)查任意區(qū)段的線路鋪設(shè)情況，減少了過去花費大量時間來查找資料和核對數(shù)據(jù)，降低了工作人員的工作量。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中，在關(guān)鍵部位安裝電子標(biāo)識器，可負(fù)責(zé)接收信號并作出相應(yīng)調(diào)整，定期更新光纜位置和相應(yīng)環(huán)境數(shù)據(jù)，保障工作人員及時掌握最新情況，幫助工作人員節(jié)省大量工作時間。除為專業(yè)電纜維護(hù)人員提供服務(wù)外，標(biāo)識器可被定位儀透過土壤讀取。因此，在其他工程建設(shè)過程中，可以通過查找相關(guān)資料并結(jié)合實地檢測判斷該地區(qū)是否存在光纜。此外，目前的技術(shù)水平已經(jīng)能夠支持高精度的測量定位，有效幫助施工建設(shè)人員確定光纜的具體位置，防止建設(shè)過程中造成光纜被意外破壞。

3 利用GIS技術(shù)組建可視化管理光纜智能管理系統(tǒng)

3.1 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)技術(shù)。利用此技術(shù)工作人員可直觀掌握處于地下的各個管線的空間情況，且展示過程中可以通過仿真向觀看者展現(xiàn)地下管線的埋深、材質(zhì)、形狀、走向、工井結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境。與以往的電力管線平面圖相比，它方便了排管、工井占用情況、位置等信息的查找，為今后地下電力管線資源的管線占用審批、統(tǒng)籌利用和科學(xué)布局等提供了準(zhǔn)確、直觀、高效的參考[2]。

3.2 RFID技術(shù)

RFID技術(shù)又被稱為無線射頻識別。使用者可通過無線電識別絕大多數(shù)目標(biāo)對象，同時能讀寫相應(yīng)信號中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并直接呈現(xiàn)解讀后的內(nèi)容。另外，RFID技術(shù)識別準(zhǔn)確率高、應(yīng)用場景廣泛、讀寫速度快以及信息傳輸安全，可以消除測量對象和儀器必須以某種形式接觸的條件[3]。

3.3 光纜承載業(yè)務(wù)信息關(guān)聯(lián)

隨著現(xiàn)代信息化水平的不斷遞進(jìn)，更多領(lǐng)域開始實現(xiàn)信息化，電力通信光纜就是其中之一。當(dāng)光纜受到破壞時，系統(tǒng)可以第一時間判斷故障等級，確定故障造成的損失，同時通過光纜的拓?fù)潢P(guān)系，在最短時間內(nèi)規(guī)劃最科學(xué)的應(yīng)急方案，控制影響范圍和造成的經(jīng)濟損失，保證業(yè)務(wù)正常開展[4]。

3.4 故障定位及處理

光纜遭受破壞時系統(tǒng)可以快速反應(yīng)，幫助工作人員高效準(zhǔn)確地獲取具體故障發(fā)生地點，減少排查故障發(fā)生位置的時間，保證維護(hù)人員介入的效率[5]。

4 移動互聯(lián)網(wǎng)終端在巡查中發(fā)揮的作用

隨著社會的高速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)終端成為每個人日常生產(chǎn)、生活中必不可少的專業(yè)工具。移動互聯(lián)網(wǎng)終端擁有之前工具所不具備的特點。首先它可以接入互聯(lián)網(wǎng)，保證了與整個數(shù)據(jù)系統(tǒng)的互聯(lián)。其次，通過移動互聯(lián)網(wǎng)的終端操作，可以使操作者獲取全面有效的數(shù)據(jù)信息。最后，移動互聯(lián)網(wǎng)終端可以接受相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并通過終端下達(dá)指令，提高了使用者的工作效率，保證了相關(guān)人員與系統(tǒng)管理平臺的實時連接，同時可根據(jù)不同環(huán)境、不同使用狀態(tài)、不同光纜信息，研發(fā)最符合工作需求的專業(yè)APP，進(jìn)一步提高維護(hù)保養(yǎng)人員的工作效率。例如，維護(hù)人員可以通過移動互聯(lián)網(wǎng)終端上的專業(yè)APP，隨時隨地檢查信息，快速準(zhǔn)確地定位電纜故障的發(fā)生位置[6]。

5 結(jié) 論

通過建立高效運作的智能管理平臺，可在移動互聯(lián)網(wǎng)終端傳輸、查看數(shù)據(jù)并下達(dá)相應(yīng)指令，保證工作人員能夠及時、有效地獲取最有用的工作信息，全面了解工作所需的所有數(shù)據(jù)，為后續(xù)的工作判斷提供技術(shù)支持。