現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用研究

王維坤 邱豐良

（1.安徽送變電工程有限公司，安徽合肥 230601；2.安徽送變電工程有限公司，安徽合肥 230000）

電力能源需求的提高促使電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)線路數(shù)量過多，導(dǎo)致線路巡檢維護的難度過大。因此，現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)應(yīng)運而生，該系統(tǒng)可以直接通過大數(shù)據(jù)技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)巡視對異常線路進行定位，并及時通知附近巡檢維護人員進行處理，有效降低了輸電線路故障的概率。

1 現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用背景

由于認識到電網(wǎng)智能化水平不足的問題，在電網(wǎng)建設(shè)方面投入了大量資金連接全國電網(wǎng)連接，為了通過西北、中部、東北等地區(qū)的電網(wǎng)同步實現(xiàn)提高電網(wǎng)智能化水平的目的。在這種背景下全國各地電力公司積極響應(yīng)，通過對輸電線路運維信息系統(tǒng)進行整合，結(jié)合智能化和經(jīng)濟化的目標設(shè)計現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)，提高電網(wǎng)的維護和管理效率。

2 現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀和開發(fā)目標

2.1 運維輸電線路現(xiàn)狀

我國運維輸電線路輸送電量較大，發(fā)生非計劃性停電時影響的用戶客戶數(shù)量較多，且巡檢人員發(fā)現(xiàn)故障的效率較低，運營人員搶修輸電線路的費用較高。除此之外，特高壓輸電線路為了提高輸電能力多采用新型技術(shù)和設(shè)備，導(dǎo)致巡檢維護的難度較大，對巡檢維護人員的技術(shù)水平要求較高。大部分輸電線路經(jīng)過河流和山川，對巡檢和維護人員開展工作帶來較大難度[1]。

2.2 開發(fā)目標

本文以華南地區(qū)電網(wǎng)公司為例，對其現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的建設(shè)目標和技術(shù)社會經(jīng)濟目標進行分析，具體分析結(jié)果如下：

（1）系統(tǒng)建設(shè)目標。現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的建設(shè)目標分為安全隱患防范、信息化管理、施工生產(chǎn)和管理、數(shù)據(jù)溝通等方面，具體目標可以分為人員管控、日常巡檢、運行責(zé)任三個方面。

（2）技術(shù)社會經(jīng)濟目標。現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的技術(shù)社會經(jīng)濟目標包括提高人們的電力安全防護意識、在移動端設(shè)備上實現(xiàn)電力故障通知、降低巡檢維護成本、提高巡檢系統(tǒng)的智能化。現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)需要通過移動設(shè)備對電力安全的重要性進行宣傳，通過移動端渠道對檢修的線路向民眾通知，防止人們誤入維護地區(qū)，避免對巡檢維護人員的工作造成影響。除此之外，現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)須降低經(jīng)濟和技術(shù)成本，傳統(tǒng)巡檢維護需要使用大量的人力資源和設(shè)備，對各段線路故障進行排查，但現(xiàn)代巡檢系統(tǒng)可以直接通過系統(tǒng)完成智能巡檢，節(jié)省了大量的人力成本，提高巡檢的效率，使微維修工作更加便捷[2]。

3 現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用管理創(chuàng)新

3.1 明確巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用管理目標

現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)為了解決當(dāng)前巡檢運維效率低的問題，須從系統(tǒng)設(shè)計前先明確應(yīng)用管理目標，再讓設(shè)計人員按照目標和需求整合當(dāng)前輸電線路信息各系統(tǒng)，以提升現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的工作效率，降低技術(shù)和經(jīng)濟成本，提高社會方面的效益。

3.2 完善巡檢系統(tǒng)的工作機制

現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的工作機制可以從常態(tài)聯(lián)絡(luò)、情況通報、考核激勵三個方面進行完善。常態(tài)聯(lián)絡(luò)是指綜合控制中心需要與一線巡檢運維人員加強溝通和協(xié)作，保證及時對線路故障提出解決方案。情況通報是指及時根據(jù)巡檢系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的故障對電網(wǎng)進行調(diào)度，保證供配電情況不受影響。績效考核機制可以根據(jù)現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的記錄對巡檢運維人員的巡檢到位率、開機率等指標進行考核，提高巡檢人員的工作效率。

3.3 統(tǒng)一在線監(jiān)測裝置應(yīng)用管理

現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)可以通過統(tǒng)一在線監(jiān)測裝置，實現(xiàn)對輸電線路的統(tǒng)一管理。該系統(tǒng)在線監(jiān)測功能的實現(xiàn)，首先應(yīng)在各個關(guān)鍵位置布置監(jiān)控器和其他傳感器設(shè)備，通過監(jiān)視器接收輸電線路的畫面和參數(shù)，最后即可判斷該段輸電線路是否存在安全隱患，統(tǒng)一在線監(jiān)測裝置可更好地對輸電線路的巡檢維護進行可視化管理。

3.4 提高巡檢系統(tǒng)的智能化應(yīng)用

現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)須結(jié)合各種高科技技術(shù)，如利用GPS技術(shù)對電網(wǎng)線路和設(shè)備進行定位，再根據(jù)可視化系統(tǒng)即可準確對故障設(shè)備和線路進行定位，再利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)或云存儲技術(shù)對電網(wǎng)設(shè)備和線路的信息進行收集，最后通過故障判研程序判斷故障線路的具體信息，同時向控制中心發(fā)出故障報警，以提高巡檢系統(tǒng)的智能化。

4 現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計

4.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計

該系統(tǒng)采用BS模式和MVC三層架構(gòu)，該構(gòu)造的優(yōu)點是模塊化，設(shè)計人員可以根據(jù)不同的功能選擇不同的模塊進行添加，最后通過JavaEE和Eclipse作為編程開發(fā)平臺和工具即可實現(xiàn)現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的地圖展示、數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)分析、門戶登錄和圖形報表等功能。

4.2 電子地圖系統(tǒng)設(shè)計

該系統(tǒng)在設(shè)計電子地圖系統(tǒng)中，將管轄范圍內(nèi)的輸電線路、桿塔和巡檢人員的坐標和軌跡信息輸入系統(tǒng)中，根據(jù)輸電線路和塔桿的監(jiān)控圖像確定故障位置，再根據(jù)巡檢人員的任務(wù)情況進行調(diào)度，最后可完成電子地圖系統(tǒng)的功能設(shè)計。

4.3 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)設(shè)計

該系統(tǒng)在設(shè)計數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)時需要按照數(shù)據(jù)采集與獲取、數(shù)據(jù)共享和交換、統(tǒng)一存儲管理、公共數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)中心應(yīng)用等功能進行設(shè)計，保證現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)能夠?qū)⒏黝惢A(chǔ)數(shù)據(jù)用到巡檢運維管理中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是確定輸電線路是否存在故障或安全隱患的主要依據(jù)，因此，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)須從數(shù)據(jù)采集功能開始進行設(shè)計，須保證數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的地位。

4.4 門戶系統(tǒng)設(shè)計

該系統(tǒng)在設(shè)計門戶系統(tǒng)時，可以將輸電線路的外網(wǎng)系統(tǒng)與內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)進行整合，由于巡檢運維人員在輸電線路中，無法連接內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)，現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)須將內(nèi)外網(wǎng)系統(tǒng)進行整合，才能根據(jù)輸電線路的故障情況完成對巡檢運維人員的調(diào)度。

5 現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用

5.1 查閱桿塔視圖

查閱桿塔視圖是現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)必須具備的功能之一。巡檢運維人員在完成巡檢任務(wù)時需要將對應(yīng)桿塔的圖片拍攝并上傳至系統(tǒng)，巡檢系統(tǒng)可以根據(jù)圖片信息識別出巡檢人員的軌跡和位置，最后可根據(jù)故障信息對巡檢人員進行調(diào)度。績效管理人員可以查閱桿塔視圖計算出巡檢人員的任務(wù)完成率，巡檢任務(wù)完成率的公式，如下：

式中：P——巡檢任務(wù)完成率；M——巡檢塔桿視圖數(shù)量；N——巡檢任務(wù)數(shù)量。

5.2 巡檢到達分析

巡檢到達分析一般可以分為班組到達分析、總體到達分析、區(qū)段到達分析三個界面。從班組達到分析界面中可以直觀地看出在巡檢周期內(nèi)巡檢的次數(shù)、總塔桿數(shù)、已巡檢塔桿數(shù)、塔桿到達率的數(shù)據(jù)信息和圖像。從總體到達分析、區(qū)段到達分析界面中可以看到各指標的數(shù)據(jù)信息，但是沒有圖像分析。

5.3 護線員查詢

護線員查詢模塊主要顯示開機率日查詢、月查詢和巡檢站開機率日查詢、月查詢等數(shù)據(jù)。開機率日查詢數(shù)據(jù)界面中，可以看出每個小時內(nèi)各護線員的開機情況，巡檢站開機率日查詢頁面中可以看出每個小時內(nèi)各巡檢站的開機情況。除此之外，可以通過明細查詢對單個護線員的位置信息進行查詢，查看該護線員的巡檢信息。

5.4 巡檢預(yù)警監(jiān)控

巡檢預(yù)警監(jiān)控功能界面中可以看出所有巡檢班組內(nèi)各巡檢員的巡檢情況，具體包括最后巡視人員、日期和未巡視天數(shù)等信息。巡檢預(yù)警監(jiān)控可以根據(jù)具體指標對巡檢信息進行查看，如通過對各巡檢站未巡視天數(shù)該指標信息進行設(shè)置，可得到該參數(shù)下未巡視天數(shù)的詳細信息。

5.5 巡檢軌跡對比

巡檢軌跡信息功能界面可以直接在地圖上顯示巡檢人員的巡檢線路軌跡，通過該軌跡可以看出巡檢人員都到達的具體的巡檢站、執(zhí)行具體巡檢工作情況，最后可根據(jù)巡檢軌跡計算巡檢人員的工作效率，同時可以對未顯示巡檢軌跡的工作人員信息進行查看和提醒，防止巡檢人員出現(xiàn)意外。

5.6 出勤報表

現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)可以起到記錄出勤信息的作用，績效管理人員可以直接通過輸入巡檢人員的姓名對其出勤信息進行查詢，可以直接導(dǎo)出巡檢班組、個人的出勤報表。該系統(tǒng)出勤報表統(tǒng)計功能中，日期、姓名等參數(shù)均具備篩選功能，提高了績效激勵人員的工作效率，完善了巡檢系統(tǒng)的工作機制。

5.7 電子地圖

現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)對電子地圖的應(yīng)用較多，除了專業(yè)的護線員外，可以選擇離家較近、對附近地理情況比較熟悉、責(zé)任心強的當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娮鳛樽o線員，群眾護線員可以根據(jù)電子地圖對輸電線路中的線路危險點、巡檢站等信息進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有人為破壞痕跡，應(yīng)立即上報并進行處理。

6 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前社會電力能源的需求越來越大，電網(wǎng)的供配電能力須隨之提高，否則將無法滿足用戶的用電需求。現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)可以通過創(chuàng)新應(yīng)用管理策略，從系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)、電子地圖系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)、門戶系統(tǒng)等方面對巡檢系統(tǒng)進行優(yōu)化，加強輸電線路各系統(tǒng)間的信息交流和資源整合，使現(xiàn)代移動巡檢系統(tǒng)可以在查閱桿塔視圖、巡檢到達分析、護線員查詢、巡檢預(yù)警監(jiān)控、巡檢軌跡對比、出勤報表、電子地圖等方面得到應(yīng)用，提高巡檢系統(tǒng)的信息化管理水平，保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行，提高輸電效率，滿足電力用戶的用電需求。