淺析智能輔助決策系統在電力通信光纜維護中的應用

林慶達 羅鵬遠 秦昊

摘 要 通過GIS進行電力通信光纜路徑的記錄和管理是光纜維護的一種應用廣泛的方法，本文提出了一個基于GIS的光纜維護輔助決策系統，系統采用了B/S架構，除了有針對光纜位置信息進行增刪改查和圖形呈現的功能，還開發了針對光纜外破風險點的自動搜索、巡視路徑的自動規劃，光纜事件位置的精確定位的功能，進行光纜維護的輔助決策。同時，還研究了光纜出現故障后的定位方法。

關鍵詞 智能輔助決策;電力通信;光纜;維護

光纜維護智能輔助工具主要通過先進的信息技術，采用移動終端設備從多維度管理光纜各層面信息，多角度呈現線路站點信息，對通信設施的精確定位，解決通信網絡中的部分設備的分布性以及隱蔽性而導致當故障發生時無法快速的定位相關設備設施所處的精確位置的問題。

1采用智能系統維護電力通信光纜的必要性分析

近年來，在智能電網建設進程的推動下，電力通信光纜的安全穩定運行在電網生產管理過程中變得尤為重要，由于光纜材質、鋪設環境等因素的影響，造成了光纜外力破壞與光纜隱患風險的急劇增加。此外，運維單位對光纜的管理還是依靠線下傳統方式進行，導致光纜維護信息無法及時共享，光纜維護過程投入成本高，整體工作效率低下[1]。綜合以上各種因素分析，電力通信光纜管理單位迫切需要一套與業務實際相結合的智能化輔助決策系統，具體表現在以下幾個方面：

（1）由于缺少信息化系統數據維護模塊功能，光纜設備基礎信息資料僅靠電子文檔保存記錄，不方便維護更新，容易造成管理部門與實時部門的信息共享滯后、溝通不順暢等問題。

（2）缺少可接入高精度定位終端采集數據硬件的智能系統，導致光纜的接續盒、故障頻發等關鍵節點經緯度坐標數據，導致在巡視過程中無法快速精準定位查找，出現異常情況也無法快速排查。

（3）缺少系統化的施工點數據采集工具，管理部門無法獲取比較完整的道路或市政施工點數據，僅靠巡視人員在現場發現后再上報，施工點信息不全面且滯后，容易造成無法預見的風險隱患

（4）大量的日常巡視計劃工作缺少智能系統或應用進行統籌規劃安排和制定各種合理的巡視路線，導致無法合理調配運維人員人力資源和巡視裝備。

2智能輔助決策系統可以實現的功能

①綜合展示：對光纜線路軌跡、變電站站點、事件記錄、施工點及影響范圍信息結合地理圖形進行綜合展示，對每類數據可按不同的條件進行查詢，快速控制各項數據是否疊加顯示。②設備維護：新增光纜線路、變電站設備的經緯度坐標采集任務，運維人員下載任務信息按要求執行采集工作，采集完成后上傳經緯度坐標數據到對應的任務記錄中。③巡視管理：針對光纜設備或施工點制定日常的巡視任務，運維人員下載任務信息按要求執行巡視工作，巡視完成后上傳收集現場的圖文信息到對應的任務記錄中。④施工點管理：在地理圖形中新增維護施工點數據，根據施工點的影響半徑分析影響的光纜線路，可對選中的施工點快速發起巡視任務。⑤事件記錄：對光纜運維管理過程中存在光纜外破隱患、光纜外破中斷、光纜移改三種類型的事件進行記錄。⑥數據維護：系統自動記錄所有從電腦主機與手機端上傳或下載數據的日志記錄，包括操作人、操作時間、對應的數據表。⑦ODF資料管理：光纜運維人員對ODF資料進行導入，方便在本系統模塊查閱。⑧圖文標注：獲取光纜巡視、施工點巡視、異常事件種的圖片和文本信息進行匯展示[2]。

3系統架構及機理

智能輔助決策系統采用J2EE技術來簡化企業解決方案的開發、部署和管理相關復雜問題的體系結構。同時可搭建具有良好的伸縮性、靈活性、可復用性和易維護性的系統提供了良好的機制，對開發基于web的多層應用提供功能支持，從而提高系統的靈活性、安全性、可移植性和維護性。此外，系統主要使用的前端框架是MinUI和Bootstrap，采用以上前端框架大大豐富了系統界面的展現形式，使系統的界面更加美觀大方，從而解決用戶新增、修改、刪除數據無須刷新界面的問題。

4智能輔助決策系統創新點、技術難點及解決方案

4.1 智能輔助決策系統創新點

（1）光纜路徑精準定位：利于RTK測量技術，把光纜的每個點精確到亞米級別甚至厘米級別的定位展示，實現對光纜資產進行精細化管理。

（2）風險點自動分析：根據施工點影響半徑范圍與光纜路徑進行分析，實現對一些可能存在破壞風險的光纜進行重點監控，有效防止一些因建設、維修、施工等因素對光纜的破壞，可有效降低經濟損失。

（3）巡視路徑自動分析：通過智能規劃光纜巡視路線，大大減少光纜巡視人員的工作量，快速定位光纜故障點，提高故障搶修速度，同時可節約大量費用[3]。

（4）施工點數據自動采集：利用智能的數據采集程序，獲取某區范圍內每日最新的施工點數據，對施工點風險隱患全面把控。

4.2 智能輔助決策系統技術難點及解決方案

（1）數據同步與更新

技術難點：由于應用是離線使用，數據同步問題是一個比較棘手的問題，一個是移動端業務數據與內網服務器數據服務器的同步;二是離線地圖的更新，因地圖數據會不斷更新，而本項目的地圖是離線的應用，因此地圖的更新也是比較麻煩。

解決方案：①移動端采集光纜位置信息，回到內網后與內網服務器連接并進行數據同步;②移動端作業的時候是完全離線，并且在非作業狀態的時候連接地圖服務器進行地圖更新。

（2）施工點分析

技術難點：施工點位置的確定是一個比較麻煩的工作，涉及施工點的位置采集，施工對附近光纜的影響。

解決方案：通過對施工點的影響半徑范圍對光纜進行檢索，找出離施工點比較近或與半徑交叉的光纜線路，并進行相應的提醒，方便工作人員對相關光纜的監控。

（3）通信設施的精確定位

技術難點：通信設施的精確定位，由于通信網絡中的部分設備的分布性以及隱蔽性，直接導致了當故障發生時，無法快速的定位設備所處的精確位置。

解決方案：采購高精度定位設備以及第三方厘米級定位導航服務，在出現故障時，利用定位設備和服務快速定位故障點的具體位置。

（4）數據的安全性及保密性

技術難點：移動辦公環境下數據的保密性，通信網絡設備屬于高度的機密數據。

解決方案：相關設備所附帶的經緯度信息必須經過加密方能夠進入移動終端進行離線應用[4]。

5基于智能輔助決策系統的光纜維護管理建議

5.1 結合GIS技術進行光纜管理

GIS系統是將地球的表面及空間地理分布相關的數據進行采集、存儲、管理、分析及描述等，在計算機環境的支持下可進行數據的各項處理，將GIS技術應用到電力通信光纜運維中，能提升通信光纜的運維管理水平，具體包括下述幾種功能：

（1）靜態資源管理。GIS技術在電力通信光纜中應用后能實現對地理資源、通信站、纖芯、接頭盒等多種類型靜態資源的位置和屬性信息的管理;

（2）光纜運維管理。GIS技術在電力通信光纜中應用后能實現對光纜的巡視、測試數據、定位、隱患、應急預案等方面的管理，并能對各類數據信息進行統計分析;

（3）運行監視管理。GIS技術在電力通信光纜中應用后能實現對光纜的實時監測、告警及故障點的定位等。

5.2 故障校檢方法

（1）故障信息的確定

利用 eclipse+SDK 的程序信息進行協議設計，并結合相應數據庫模式進行數據調控和網端測試。該技術能夠在 GIS 系統模式下實現電子標簽技術開發，結合相應開發協議體制將所有網端信息傳至“云網端”中，并通過云網端數據整合和數據分析實現標簽數據優化與設計。在此過程中，工作人員需借助移動APP端口進行載件數據分析，通過控制線路功能、地圖資源，發揮整體調控的目標價值。同時，工作人員可結合實景地圖測試出較為可靠的故障信息，從而提升電子協議的使用效率。

（2）故障定位方法

通道檢測技術主要應用于多子站功能的故障分析和故障協調，能夠提升通道的工作性能。因此，需采用故障測試辦法對通道功能進行校檢，確保子站組件中具備預留功效。在此過程中，控制端程能夠將各子站信息進行交互，因此，電網企業需結合相應測試技術進行實時功率及熱能測試。在模擬設計中，若交換組件有 N 支光纖通至主體設備，那么就需將光源統計設計與（N-1）根光纖功能進行整合設計，若工作過程中某一光纖出現故障問題，子站也能結合使用控制機制和控制模型轉化功能。

5.3 維修處理辦法

（1）確立維修框架

電網企業確立維修框架的過程中，需構建不同形式的空間節點內容及節點結構，采用數據交匯的方法整合各層面數據，確保相應節點數據能夠實現調節與轉化。在此過程中，企業需要檢測交換設備，行使安全防護設備功能，借助相應協議分析機制予以提示，引導工作人員進行針對性校檢。

（2）線路測試

線路測試過程中需保證各光纜功能的合理性，采用相應線芯功能進行項目協調和項目巡檢，通過額定網端進行項目分析，以確保后期線路維修的可行性。

6結束語

光纜維護智能輔助決策系統的開發，提出了一種新的光纜維護方法，將光纜位置資料管理、外破風險點自動發現、巡視路徑自動規劃、光纜中斷以后故障點定位，事件點精確定位記錄整個光纜維護流程串聯起來，提高了光纜運維的效率，降低了光纜外力破壞的風險。

參考文獻

[1] 王建東.內蒙古廣電網絡依托GIS系統實現 光纜線路的智能化維護管理[J].數字傳媒研究，2019，36（7）：41-44.

[2] 鞠成文.高速公路智能光纜監測及維護技術探析[J].中國交通信息化，2018（12）：119-120，124.

[3] 呂佩哲，梁立松，孫國善.光纜智能管理系統在光纜網絡維護中的應用[J].數字通信世界，2017（7）：208-209.

[4] 李建軍.電力通信光纜運行維護及外力破壞防治對策研究[J].科技與創新，2016（17）：108.