變電運(yùn)維智能巡視 量化管理系統(tǒng)

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司淮安運(yùn)維站 陳 斌 梁建來 朱從剛

引言：本文介紹了一種電力系統(tǒng)變電站智能巡視量化管理系統(tǒng)，包括由系統(tǒng)主機(jī)、系統(tǒng)軟件、射頻讀碼器安全帽、巡視點(diǎn)卡（標(biāo)簽）、巡視標(biāo)簽盒等部分組成。電力運(yùn)行人員通過頭戴射頻讀碼器安全帽對帶有巡視標(biāo)簽的巡視點(diǎn)卡RFID進(jìn)行采集，讀取該卡內(nèi)唯一序列號，并將巡視信息存儲在讀碼器中，通過GPRS無線傳輸或有線傳輸技術(shù)將采集到的巡視數(shù)據(jù)信息發(fā)送到智能巡視量化管理系統(tǒng)平臺，方便電力系統(tǒng)管理人員查看巡視信息，給電力系統(tǒng)的 管理人員提供科學(xué)、有效的考核方法和管理依據(jù)。

1.前言

電力系統(tǒng)實行變電運(yùn)維集中控制模式以后，變電站無人值班，運(yùn)行人員需定時去變電站巡視設(shè)備，由于有時在人力和管理方面不到位的情況下，會出現(xiàn)運(yùn)行人員巡視不到位的情況發(fā)生，這樣，電力設(shè)備的缺陷和異常等情況就不能及時發(fā)現(xiàn)，安全高效的供電和防止安全事故的發(fā)生就得不到保障，尋求一種能實現(xiàn)對運(yùn)行人員日常巡視設(shè)備的智能量化管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)軟件平臺，查看分析巡視人員到達(dá)的具體時間、地點(diǎn)等巡視信息，從而實現(xiàn)對電力巡視人員的智能量化管理。

2.智能巡視量化管理系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能巡視量化管理系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、系統(tǒng)軟件、射頻讀碼器安全帽、巡視點(diǎn)卡（標(biāo)簽）、巡視標(biāo)簽盒等部分構(gòu)成。射頻讀碼器固定于安全帽內(nèi)。圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 系統(tǒng)工作原理

智能巡視量化管理系統(tǒng)主機(jī)通過智能巡視系統(tǒng)軟件平臺，讀取射頻讀碼器安全帽存儲的巡視點(diǎn)信息，包括運(yùn)行人員姓名、巡視的時間、地點(diǎn)、設(shè)備名稱等。電力巡視人員巡視電力設(shè)備時，通過射頻讀碼器安全帽對帶有巡視標(biāo)簽的巡視點(diǎn)卡進(jìn)行采集，讀取該卡內(nèi)唯一序列號，并將巡視信息存儲在射頻讀碼器中，通過GPRS無線傳輸或有線傳輸技術(shù)將采集到的巡視數(shù)據(jù)信息發(fā)送到智能巡視量化管理系統(tǒng)平臺，方便管理人員查看巡視信息。

在電力設(shè)備上安裝巡視點(diǎn)卡，通過軟件設(shè)置將“實際設(shè)備安裝地點(diǎn)、設(shè)備名稱等信息”與巡視點(diǎn)卡的ID號一一對應(yīng)，再根據(jù)實際巡視路線的要求，設(shè)置相應(yīng)的巡視時間等。將射頻讀碼器安全帽配送到每位巡視人員手中，巡視人員頭戴射頻讀碼器 安全帽到達(dá)指定的巡視點(diǎn)，用射頻讀碼器感應(yīng)巡視點(diǎn)卡， 射頻讀碼器安全帽會自動記錄巡視人員到達(dá)巡視點(diǎn)的時間、地點(diǎn)和設(shè)備名稱等巡視信息。再通過GPRS無線傳輸或有線傳輸技術(shù)，可在線或離線將射頻讀碼器安全帽中的巡視信息上傳到系統(tǒng)軟件管理中心，系統(tǒng)會生成多種形式的巡視報表，給電力系統(tǒng)的管理人員提供科學(xué)、有效的考核和管理依據(jù)。圖2為系統(tǒng)流程圖。

圖2 系統(tǒng)流程圖

2.3 射頻讀碼器安全帽

射頻讀碼器安全帽由帽殼、帽胎、系帶及讀碼器組成，射頻讀碼器固定于安全帽內(nèi)。讀碼器閱讀距離可以達(dá)到1500mm～2000mm，采用觸點(diǎn)式USB通訊，為讀碼器下載巡視數(shù)據(jù)信息提供支持。

2.4 巡視點(diǎn)卡RFID（ 標(biāo)簽）

RFID是英文“Radio Fraquency Identification”的縮寫，中文名為無線射頻身份識別，是一種利用射頻信號通過空間耦合、實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目標(biāo)的技術(shù)。RFID由三大部分組成：一是由耦合元件及芯片構(gòu)成的標(biāo)簽。二是實現(xiàn)讀寫標(biāo)簽信息的閱讀器（讀碼器）；三是處理相關(guān)信息的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

圖3 RFID 工作示意圖

主動式 RFID 的巡視點(diǎn)卡標(biāo)簽發(fā)送某一頻率的信息，讀碼器讀取信息解碼后，發(fā)送至中央信息軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。為方便巡視人員頭戴射頻讀碼器安全帽巡檢電力設(shè)備，采用主動式RFID 巡視點(diǎn)卡標(biāo)簽以增大讀碼器的感應(yīng)距離。巡視點(diǎn)卡標(biāo)簽固定于巡視標(biāo)簽盒內(nèi)，巡視點(diǎn)標(biāo)簽上要有巡視的設(shè)備地點(diǎn)名稱，防止運(yùn)行人員遺漏巡視點(diǎn)。

3.系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)版本基于Windows應(yīng)用開發(fā)，全面兼容微軟的Microsoft Windows操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫Server采用微軟性價比高的SQL SERVER 2008，在X86架構(gòu)下服務(wù)器及PC機(jī)上穩(wěn)定運(yùn)行。本軟件系統(tǒng)主要采用基于TCP/IP的B/S結(jié)構(gòu)，按照數(shù)據(jù)處理流程主要分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等三層。

圖4 軟件結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)軟件采用MapInfo格式84標(biāo)準(zhǔn)的GIS系統(tǒng)。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境選擇合適的地圖比例，目前市場上通過的比例為1：10000。根據(jù)現(xiàn)在的條件可實現(xiàn)CAD平面圖轉(zhuǎn)換成GIS系統(tǒng)，極大的方便了小區(qū)域巡視的用戶使用。

4.智能巡視系統(tǒng)的特點(diǎn)

4.1 射頻讀碼安全帽特點(diǎn)

采用高頻工作頻率，數(shù)據(jù)傳輸快；遠(yuǎn)距離識別，免接觸操作，方便巡視人員人性化管理；自動記錄存儲巡視人員巡視時間、地點(diǎn)等信息；通訊采用RS232或USB接口，通用性強(qiáng)；穩(wěn)定可靠，易于維護(hù)；操作簡單、方便；可擴(kuò)展GPS定位功能，需要在射頻讀碼器安全帽增加模塊（移動終端）和軟件接收系統(tǒng)。

4.2 巡視點(diǎn)卡（標(biāo)簽）特點(diǎn)

巡視點(diǎn)卡具有耐高低溫、防塵、防水、防腐蝕、使用壽命長且體積小等特點(diǎn)，同時，巡視 點(diǎn)卡具有唯一的RFID碼，安全性高。讀卡距離在2米范圍內(nèi)可控。

4.3 巡視系統(tǒng) 軟件特點(diǎn)

該軟件樹型結(jié)構(gòu)，具有設(shè)計人性化、參數(shù)化，同時設(shè)置簡單靈活。可實現(xiàn)任何方式的排班計劃。查詢方式多樣，單條件及多條件都可查詢，時間、線路、人員、漏檢等情況，一覽無遺。多種圖表顯示。自動數(shù)據(jù)備份，可靠性高。巡視數(shù)據(jù)信息顯示在電子地圖上，巡視情況一目了然。軟件實時接收讀碼器，實時上傳巡視數(shù)據(jù)信息到系統(tǒng)軟件。還具備二次開發(fā)能力。

5.總結(jié)

智能巡視量化管理系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)的管理人員來說，對運(yùn)行人員日常巡視設(shè)備實現(xiàn)智能量化管理，為實現(xiàn)安全高效的供電和防止安全事故的發(fā)生，提供強(qiáng)有力的保障。