一種配網巡檢管理系統的開發

張 華 徐原春 姚曉春 趙 亮 唐 超

（1.吉林省電力有限公司四平供電公司，吉林 四平 136000；2.西南大學工程技術學院，重慶 400716）

輸變電設備作為整個輸電網絡的基礎支撐，是其中重要的一環。傳統的輸電線路巡檢主要是由工作人員到線路現場進行人工目測檢查，巡檢效率低，勞動強度大，且存在巡檢盲區。因此，傳統的巡檢手段已經不能適應電網發展和電網現代化管理的需要。隨著電網規模不斷擴張，遠距離、跨區域輸電線路迅速增長的態勢和復雜地勢都對輸電線路的日常運行維護、檢修、故障探測等提出了更高的要求，現在迫切需要發展電網的智能式巡檢技術[1]。

文獻[2]對目前我國電力系統中常見的各種巡檢方式的優缺點進行了分析。本文結合實際情況，并考慮未來智能電網的發展趨勢，為了更好的實行人員的有效管理和設備缺陷預測，提出了結合先進的科學檢測和管理技術的“配網巡檢管理系統”。

該系統克服了傳統巡檢方式的弊端，為實現巡檢工作電子化、信息化、智能巡檢方式化，提高工作效率，保證輸變電設備的高效率、低故障率安全運行提供了可能。

1 配網巡檢系統設計基礎

1.1 系統設計目標

針對目前我國配網巡檢方式的弊端，設計了以射頻識別電子標簽、手持 PDA閱讀器和集合人員管理、任務管理、缺陷管理、故障管理的后臺管理系統實現巡檢的標準化流程管理。系統開發目標是為了實現巡視過程的可控、巡視工作的標準化、生產管理一體化；建立標準化的查詢庫和缺陷、故障處理庫，作為設備狀態監測的標準尺度，對現存缺陷、故障實行全面過程控制處理；簡便有效的制定工作計劃，工作提醒，缺陷和故障報警和及時處理提醒。

1.2 系統設計原則

本文所述系統的設計原則，參照國家電網公司的文件[3]要求，重點實現監督人員到位、巡檢過程標準化管理、缺陷和故障及時處理、生成各種報表以及數據保存等功能。在設計的同時，注重系統的可靠性、易操作性、可擴展性。

2 配網巡檢系統的實現

2.1 管理系統的整體框架

將系統分為用戶管理、人員管理、考勤管理、設備管理、任務管理、缺陷管理、故障管理、數據管理等幾個部分[4-5]，系統的框架圖如圖1所示。

圖1 配網巡檢管理系統的框架圖

2.2 管理系統的軟件開發平臺

1）在Microsoft Visual Studio 2008的開發平臺之上，采用Visual Basic（以下簡稱VB）語言設計系統界面。VB作為一種面向對象的可視化編程語言，具有簡單易學、靈活方便和易于擴充的優點[6]。

2）結合SQL Server 2005數據庫技術，使其具有強大的數據存儲能力、數據讀取速度、數據恢復和備份能力、與其他數據庫互聯的能力。

2.3 管理系統的數據庫設計

Visual Basic提供了多種多樣的數據庫訪問技術，都有各自的特點。SQL Server 2005具備完全Web服務支持，提供可擴展標記語言（XML）核心支持，開發人員可在.NET框架下使用相似的語言，SQL服務中介，報表服務以及支持豐富的全文應用的軟件。

在設計數據庫的過程中，盡量使路徑名、模塊名、數據庫名三者相統一，各種報表的格式全都按照國家電網以及吉林省電力有限公司的相關規定制作，兼顧考慮數據庫的日常管理和維護[7-8]。

在充分實現系統的設計目標的前提下設計了名為Distribution Network Management System（DNMS 1.0）的配網巡檢系統。

3 管理系統的試驗運行

3.1 系統操作流程簡介

首先，管理員登陸輸入用戶名、密碼和隨機驗證碼，通過驗證后進入系統主界面，然后按照新的人員、設備、天氣、巡檢周期等信息制定巡檢任務，然后通過接口下發到手持PDA。

然后，巡檢人員拿著PDA依次按巡檢項目進行巡檢，及時記錄到位信息、設備狀態信息等。

最后，在巡檢完成后，管理人員從巡檢人員交回的PDA中讀取其中信息并保存，生成各種數據信息表：故障表、維修表、EXCEL表格等。

3.2 系統運行結果

本系統設計了初始界面，其他的主要功能模塊分以下幾類進行介紹，配以介紹對應的窗體截圖。

1）初始窗口模塊

初始界面：提示用戶已經開啟管理系統，并顯示版本和設計信息。

圖2 配網巡檢管理系統的初始界面

2）用戶登錄窗口

登錄界面：幫助提供使用說明，驗證碼的獲取和更換由“確定”按鈕產生。

圖3 配網巡檢管理系統的登錄界面

3）主界面窗口

系統主界面：根據菜單按鈕進行操作，在進入相應窗口前驗證用戶的權限。

4）用戶管理、人員管理、考勤管理模塊

這幾個模塊都包含添加、查詢、修改、刪除操作，都有對應的窗口。

圖4 配網巡檢管理系統的主界面

5）設備管理模塊

（1）設備的編號原則參見吉林省電力有限公司《配電標準化管理規范》中 5.4中壓線路及設備的命名方法。

（2）新設備要注意增加前期監察。

（3）明確設備的責任單位和具體的責任人。

6）任務管理模塊

（1）巡視檢查分類

定期巡視：由運行人員進行，以掌握線路的運行狀況、沿線環境變化情況為目的，及時發現設備缺陷和威脅線路安全運行情況。

特殊巡視：在氣候惡劣天氣（大雨、雪、霧、狂風、導線覆冰等自然災害）、大修及事故后或新投設備、設備帶缺陷運行、有外力破壞可能、有重要保電任務或其他特殊情況下由運行單位組織對設備進行的全部或部分巡視。

夜間巡視：在負荷高峰或陰霧天的夜間由運行單位組織進行，重點檢查電氣接點有無過熱，檢查絕緣子有無閃絡、放電情況。

故障巡視：由運行單位組織進行，為查明線路故障點及原因，根據故障情況按系統調度意見查找故障點。

監察性巡視：供電分公司領導、專責技術人員以及上級有關領導、專業人員，為了解設備狀況和檢查、指導巡視人員的工作，每季進行監察性巡視。

（2）巡視檢查周期

7）缺陷管理模塊

（1）缺陷設備的編號原則

設備的原有編號加上缺陷編號，從而形成新的缺陷編號，方便以后查詢缺陷設備做好準備。

（2）缺陷分類

危急缺陷：嚴重威脅設備的安全運行，不及時處理，隨時有可能導致事故的發生，應盡快消除或采取必要的安全技術措施進行處理的缺陷。

嚴重缺陷：設備處于異常狀態，可能發展為事故，但設備仍可在一定時間內繼續運行，須加強監視并進行大修處理的缺陷。

表1 定期巡視周期

一般缺陷：設備本身及周圍環境出現不正常情況，一般不威脅設備的安全運行，可列入小修計劃進行處理的缺陷。

（3）消除時間

危急缺陷應盡快消除（不得超過 24h）或采取必要的安全技術措施進行臨時處理。

嚴重缺陷應在7天內消除，消除前應加強監視。

一般缺陷應列入年、季、月工作計劃，或日常維護工作中，按計劃在一個檢修周期內消除。

8）故障管理模塊

分析故障發生原因、發展的過程，提出今后重點預防的措施。

故障搶修應迅速，及時通知用戶，有條件的對重要用戶提供臨時電源，盡快恢復供電。

9）數據管理模塊定期備份數據庫是一種比較穩妥的防止磁盤故障的方法，具有廉價、保險和有效恢復的特點。一個完整的備份策略需要考慮很多的因素，比如：數據備份的周期。依照數據重要性等級，選擇每周、每日、每時進行備份；使用靜態備份還是動態備份。動態備份既是允許在數據庫運行時進行數據備份；使用何種介質備份。還要綜合考慮備份空間是否防盜、防磁干擾和防火；備份數據是否需要專職人員的登陸口號，確定備份數據管理責任人。

10）數據報表生成

水晶報表（Crystal Reports）是一個非常優秀的報表開發工具，其特點是簡單易用和功能強大。水晶報表用于處理數據庫，幫助用戶分析和解釋重要信息。使用水晶報表可以方便地創建簡單的報表，同時它也提供創建復雜或專用的報表所需要的整套工具。

水晶報表幾乎可以從任何數據源生成所需要的報表。內置報表專家在生成報表的任務過程中，會一步步指導用戶進行操作。報表專家通過公式、交叉表、子報表和設置條件格式幫助用戶表現數據的實際意義，揭示可能被隱藏的數據間的重要關系。

使用水晶報表工具可以直接在使用原始的SQL語句進行信息的選擇性處理，并將其作為數據源輸出報表。

4 結論

輸變電的巡檢工作十分重要，保證輸電線路的安全穩定運行是保障人們的生產生活正常進行的重要前提。

本文主要針對電力系統面臨的亟待解決的問題，以優化巡檢標準化管理方式為目的，結合現代各種先進科學技術手段，設計了配網巡檢管理系統，使其能夠在完善之后應用于實踐。

軟件測試及工程實際驗證表明，本巡檢管理系統克服了傳統巡檢方式的弊端，能夠保證人員的巡檢到位，無漏檢情況產生，提高系統的信息化和標準化管理；管理系統采用了Microsoft Visual Studio 2008和SQL Server 2005兩個開發軟件，在保證系統具有良好的可擴展性和可靠性的同時，方便系統擴充功能和升級；按照軟件工程的設計方法，把用戶的需求不斷細化，明確了整個巡檢系統的各個功能模塊，豐富了各模塊的內容。

[1] 郭碧翔,郭凱軍,孫偉紅.基于PDA的變壓智能巡檢系統的設計與應用[J].電氣技術,2009(4): 69-71.

[2] 葛斌.數字化巡檢管理技術及其在電力系統中的應用[J].天津電力技術,2003(4): 23-24.

[3] 國家電網科〔2010〕1423號.關于印發〈配電網運行規程〉等標準的通知[S].

[4] 麥鳳華.電力巡檢管理系統的設計與實現[D].重慶:重慶大學,2006.

[5] 陳一寧.基于PDA和.NET平臺的變電站設備巡檢管理系統的設計與實現[D].廈門:廈門大學,2009.

[6] 郭斌,銀華強.Visual Basic 2005數據庫通用模塊開發與系統移植[M].北京:清華大學出版社,2007.

[7] 劉保.輸電線路智能標準化巡檢系統[D].河北:華北大學,2006.

[8] 衛軍輝,史秀珍.一種新型電力設備巡檢監督管理系統[J].吉林電力,2002.