智能GPS巡檢功能在配電設備管理中的應用研究

高聰穎

（國網天津市電力公司城西供電分公司，天津 300190）

在經濟飛速增長背景下，電力需求也與日俱增，近10年來看，我國電力需求已經從2008 年的30360 億千瓦時增長到2018 年的49980 億千瓦時。為滿足泛在電力物聯網需求，把應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術引入其中，將電力系統各環節萬物互聯、人機交互，實現智能GPS 巡檢功能，促進生產管理信息集成、提高配電設備管理水平顯得十分必要。

1 智能GPS 巡檢功能的技術支持

1.1 原理

電力企業中的設備數量、種類眾多，應提高設備巡視力度保障電力設備的安全運行。智能GPS 巡檢功能的設計目標在于提高設備巡檢、數據管理、報表生成、人員管理等一系列工作的自動化水平，其具有無紙化特點，能夠發揮系統功能，降低企業運行成本、提高工作效率、縮短故障問題的處理時間、監督巡檢人員工作。該系統中的硬件設備主要為PDA、4G 與GPS 等，軟件設備主要為Web Service、Android 等架構。系統充分發揮GPS 對線路設備的位置標識，檢查巡視到位率，利用4G 將信息又快又準的傳送到管理部門，便于掌握巡檢情況；后臺系統的主要工作是制定、分配、統計分析等內容。系統采用PC 后臺管理，負責參數設置、任務指定、人員權限管理、巡檢結果展示等工作；PDA 端的主要工作在于巡檢結構填寫、任務下載、資料上傳等內容，具有方便快捷等特征，支持一次性巡檢數據填寫；在開放性方面，系統支持的接口眾多，可與工程生產管理系統（PMS）無縫銜接，實現信息的交流與共享。

1.2 技術路線

（1）無線通信技術。該技術主要是借助移動通信信道完成數據傳輸，無線通信支持在野外無網絡情況下使用，可自動獲取實時任務、傳輸數據。在該系統中通過Internet將無線通信與企業局域網相連接，對接入的安全性進行嚴格控制，這樣做不但可使PDA 對內部局域網進行深入訪問，還可依靠IPSec 等技術提高數據信息的安全性。

（2）PDA 作業技術。在以往的巡視模式中，采用人工記錄的方式，不但記錄格式不夠標準、內容存在誤差，而且不同人對相同情況的表述也不盡相同，容易造成內容失真或者缺失，提交的速度較慢，后期分析不變，需要二次錄入影響效率。而采用PDA 作業技術便可有效克服上述問題，根據PDA 中存儲的信息，能夠對設備進行充分認知，按照提示進行巡視，避免出現遺漏。對于缺陷項，可根據字典記錄進行選擇，以標準化的形式錄入，還可利用4G 外掛插件自動完成任務下載、提交等操作。

（3）可變流程定義。企業運行中不可避免的會出現崗位變化、作業流程調整等情況，系統應根據實際情況做出調整，靈活應對各類變化，并通過圖形化直觀形象的展示出每個流程中崗位、部門、人員情況，并對相應的信息、業務以及事件等進行處理。

（4）到位監測技術。在輸配電網中主要采用GPS 插件采集相關數據，用于到位率的監測工作中，對工作人員是否到達巡視觀測點進行判斷，完善巡視記錄缺陷，防止出現記錄失實等情況。同時，還可對每個桿塔中的時間進行記錄，對位置情況進行確定，合理再現巡視路線，將桿塔獲取的GPS 數據整合起來繪制系統接線圖。

2 配電設備管理中智能GPS 巡檢功能的應用

2.1 系統功能

智能GPS 巡檢功能是在計算機技術基礎上構建的系統功能，具有衛星定位、數據庫、遠程通信、PDA 等重要內容。整個系統包括兩個方面，一方面為巡檢終端系統，另一方面為后臺管理系統，主要功能為權限管理、數據信息管理、缺陷管理、巡檢情況、報表打印等等，具體如下。

（1）數據信息管理。對設備參數、巡檢項目和人員情況等進行管理。例如，在某供電所管理的035 線路巡檢中，由于該線路位于山區，首先要通過管理系統將該線路的相關信息錄入其中，再結合山區的特點，對數據字典中的安全從事、巡檢人員、缺陷情況、特殊點、巡視任務與類型等進行維護，構建成熟的系統數據庫，為巡檢工作打下堅實基礎。

（2）任務與權限管理。在任務管理方面，主要用于制定巡檢任務與執行方案，在巡檢工作中進行監督和管理。例如，在對某支線的巡檢工作中，通過遠程傳輸的方式將巡檢任務發送到該地管理系統中，由供電所對任務進行下載并發送到巡檢終端，此時巡檢人員便可按照相應規定開展工作。在權限管理方面，管理中心通過對不同部門、基層操作者進行權限分配，實現對相應功能的管理。

（3）缺陷管理。在巡檢過程中，由專業人員對現場缺陷問題進行記錄和描述，將信息存儲到PDA 終端中，通過網絡渠道發送給后臺管理中心，管理人員在接到數據后進行上傳，完成缺陷等級、數據統計等操作，便可在較短的時間內了解情況，不但便于綜合查詢，還可實現巡檢日期、負責人、巡檢線路等分類查找。同時，將每個桿塔中的缺陷問題與檢修內容發送到PDA 終端中，與以往人工記錄缺陷相比，在缺陷管理、消缺處理等方面具有十分顯著的優勢，檢修管理水平也因此得到極大的提升。

（4）巡檢終端管理。在后臺管理中心中，能夠對巡檢終端的活動情況進行查看，對巡檢人員位置、檢修時間等信息進行采集，使以往無法對野外工作人員進行監控的問題得以解決，使各類作業均處于受控狀態。例如，在某線路巡檢數據采集完畢后，發現在GIS 地圖中的2 個巡檢點定位軌跡與基礎桿位的距離逐漸增加，且停留時間較為短暫，證明該兩點并未得到有效地巡視，通過詢問負責人得知，這2 個桿塔處于懸崖處攀登，因此只遠距離觀望一下便離開了。在巡檢情況管理中，可對歷史巡檢記錄、缺陷記錄等進行直接查詢與分析，并提供多種類型的圖表、報表等，為桿塔位置、線路方向的確定提供更多支持。

（5）報表打印。該功能可完成缺陷報表、到位率報表的自動生成，可根據指定時間、指定線路、指定缺陷與處理類型等條件完成報表的檢索與打印。另外，該系統也具備一定的輔助功能，如用戶注冊與注銷、修改密碼、系統幫助、基礎設置等。

2.2 具體應用

某供電企業下轄25 條35kV 線路、86 條10kV 線路，線路總長度為1453.66km，線路巡檢的工作量較大。在以往線路工作中，由于巡檢作業的周期較長、效率較低、準確性較差，無法與供電企業的標準化管理要求充分符合。現階段，該企業基于GIS 技術，將智能GPS 巡檢功能應用于配電設備管理中，力求提高巡檢工作的自動化水平，達到標準化、精益化、高效化的目標。

巡檢人員利用智能GPS 巡檢功能進行任務下載后，首先進入PDA 巡檢準備界面，提示用戶攜帶基本的工具器具，是否對特殊位置采取有效地防御措施，只有逐項核對打“√”后才可進行下一項操作，提高巡檢工作的安全性。巡檢人員攜帶PDA 移動終端，按照下載好的線路對桿塔進行逐一檢查，利用GPS 對桿塔進行自動定位，并根據系統提示對缺陷內容進行記錄，如若存在歷史缺陷，則選擇是否保留或者刪除，直至全部巡檢工作完成；在巡檢完畢后，將PDA 移動端中的記錄通過管理系統傳遞到后臺，在管理中心處進行保存，本次巡檢任務徹底結束。

值得注意的是，如若在偏遠山區進行巡檢時，一旦迷失方向，巡檢人員可利用PDA 終端的電子地圖開啟導航系統；如若在巡檢中出現疑難問題，也可利用PDA 終端進行查詢，如設備參數、人員檔案、安全規程等等，確保巡檢工作的安全順利進行。

3 結語

綜上所述，智能GPS 巡檢功能在運行中涉及到技術、流程、管理、機制等諸多事宜，在系統建設中應堅持立足整體、分步實施的原則，力求以最少的投資成本、最低的風險提高設備巡檢效率與先進性。當前，工程生產管理系統（PMS）智能GPS 巡檢功能仍在不斷改進，PDA 終端機已升級為“移動物聯網終端機”，相信在未來，泛在電力物聯網必將融入電力系統各個生產環節。