基于GPS技術的變電站巡視管理系統

陳 浩

(濟南供電公司，山東 濟南 250022)

0 引言

濟南供電公司變電工區負責濟南電網所屬變電站的日常巡視、倒閘操作及事故處理，現管轄變電站66座，其中220 kV變電站22座、110 kV變電站36座、35 kV變電站4座，還有4座10 kV開關站。隨著變電站無人值班化的發展，目前，濟南供電公司全部變電站均已成為無人值班變電站，而新上變電站，全部要求具備無人值班條件，這就使得變電站的管理方式發生深刻變革，例如，由原來的有人值班變為現在的統一由操作隊管轄，由原來的十幾個人管一個站到現在的平均不到2個人管一個站，而且，隨著經濟的快速發展，變電站數量的不斷增多，這種管理上的變革仍在不斷進行。

“兩票三制”是變電運行管理的重中之中［1］，而其中的巡回檢查制度是保證設備能夠安全、經濟、高效運行的重要手段，這也是變電運行人員日常從事的一項主要工作。 由于變電站的分散性，操作隊管理實行的是一種松散的管理模式，不能對其巡視的全過程進行監督，因而不能保證每一個值班員都能按照作業標準去巡視，巡視質量就無從保證。

變電站GPS移動巡視管理系統能夠有效控制巡視管理過程質量，借助該系統，管理人員不但能獲得任何感興趣的巡視數據，而且，借助于該系統的分析軟件，管理者能及時發現巡視人員巡視中存在的各種問題，迅速處理，對不規范的巡視流程進行干預。 系統能降低巡視人員勞動強度，調用歷史數據，綜合分析設備運行狀況，提高巡視工作的質量和效率。

1 提出背景

變電站無人值班化的發展，運行人員數量的急劇減少，推動了巡視管理上的創新。

市場經濟的發展，競爭的不斷加劇，要求企業不斷降低自身的各種成本，采取標準化、程序化的作業流程，保證質量，提高工作效率。

信息技術的發展，能夠對巡視的全過程進行精確量化，為進行各種分析提供科學依據。同時，快速的信息處理，對及時做出各種決策提供幫助。

2 變電站GPS移動巡視管理系統構想

智能化變電站移動巡視管理系統采用移動計算技術、高精度地理信息管理系統、GPS衛星定位系統等技術［2］，解決巡檢到位問題，實現對變電設備的動態管理。

2.1 變電站GPS移動巡視管理系統內涵

巡視管理是實現電力設備安全運行的重要途徑。設備巡視管理是電力企業的一項重要的基礎性管理，同時也是電力安全生產的基礎。

標準化、規范化是電力設備可靠運行的動態基礎。巡視管理的工作重點是建立設備標準化、規范化的基礎性管理。標準化是衡量電力企業生產管理水平的尺度，規范化是安全生產堅實的動態基礎，是實現電力設備可靠性的保證［3］。

“嚴肅的原始數據”是巡視管理重要的成果之一。大量而嚴肅的原始數據是專業技術管理賴以進行分析把握設備狀態變化規律的基礎，同時也是實現預知性項目檢修的關鍵。巡視數據的科學性、正確性、準時性、有效性，決定了技術管理和技術決策的水平，進而從根本上決定了設備管理的水平。 嚴肅的原始數據將對設備使用壽命的延長，設備的故障和事故檢修率和維修費用的大幅度降低起決定性作用。原始數據的采集是通過運行人員在巡視過程中向裝有GPS衛星定位模塊的掌上電腦輸入巡視數據來實現的。

信息化的管理手段是巡視管理具有“可實施性”的必然途徑。巡視管理由于管理內容細致繁多，管理標準也具有一定的特殊性，單靠紙張作業既不經濟也低效率。信息化的設備點檢手段可通過對設備的運行狀態數據(包括設備的狀態、缺陷、現場數據)的現場采集、自動上報和統計分析，建造出一條從現場操作層到專業管理層、再到單位決策層的“信息高速通道”，為設備狀態檢修提供詳實可靠的基礎數據和統計分析結果。

數據到效益。大量的巡視信息輔以計算機軟件的分析，經過管理者的正確判斷決策，最終化做實際的生產力，為企業創造效益。

2.2 變電站GPS移動巡視管理系統的管理理念

提高工作效率，實行精細化管理。通過信息化的管理手段，使管理層次扁平化，運行人員進行巡視所產生的各種信息，在巡視工作結束后，能以各種簡明的報表等形式直接呈現在最高管理者面前，管理者根據這些信息，可以判斷巡視質量，確定設備的健康狀態。用科技的手段，保證巡視人員按照標準化、規范化的流程對設備進行認真巡視，對巡視質量才能夠進行有效控制，實現高效管理與精細管理，提高工作效率。

由設備巡視到預知性檢修。供電企業屬于設備密集型企業，使用最新的掌上電腦技術檢測跟蹤設備的狀態，根據大量而嚴肅的原始數據，可以跟蹤分析預測設備的狀態，合理安排檢修。 設備巡視管理是利用人的感官和簡單的儀表工具，或精密檢測設備和儀器，按照預先制訂的技術標準，定人、定點、定標、定路線、定周期、施行全過程對運行設備進行動態檢查。它是一種及時掌握設備運行狀態，指導設備狀態檢修的一種嚴肅的科學管理方法。 應用這種管理模式，將有效地掌握設備的各種狀態，防止“過維修”和“欠維修”，減少設備的故障發生率，大大降低設備維護費用。

使無人值班變電站的人員管理由模糊控制變為清晰的在線控制。通過應用信息化技術的成果，可以最大限度的減低管理中的人員成本，同時，對巡視人員工作過程自動進行全過程監督，保證巡視人員主動的按照標準的作業流程進行巡視，擺脫過去完全依賴巡視人員責任心的方法，同時，大幅度減低管理者花在此項工作上的時間，逐步擺脫一些不必要的、繁雜的管理工作，使整個工作流程，從實際作業到管理監督，能夠自動、高效的自動運轉，最大限度的提高工作效率。

2.3 變電站GPS移動巡視管理系統技術框架

系統架構。整個系統架構采用C/S(客戶機/服務器)、B/S(瀏覽器)兩種結構，如圖1所示。

圖1 變電站GPS移動巡視管理系統框架

系統有三種角色：領導決策人員，設備管理人員，巡視人員。

領導決策人員以Web方式查詢統計巡視數據，進而分析設備健康狀況，合理安排檢修，監督考核巡視人員的工作量，巡視質量。

設備管理人員制定設備巡視標準，劃分巡視區域，并且將設備編制進區域，形成變電站的實際內容，通過指定巡視模式，并且將巡視模式實施到巡視區域、巡視設備、巡視條目上去。

圖2 系統功能框圖

巡視人員使用掌上電腦接收巡視計劃，按照設備管理人員制定的巡視周期，定時到達變電站進行巡視，嚴肅認真地采集巡視標準中制定的數據采集，定期上傳到數據庫中。

本系統的人員、部門、設備等信息可以從其它系統讀取，設備缺陷信息形成對外接口，允許其它系統直接讀取使用。

系統功能框圖如圖2，系統主要產生到位記錄、缺陷記錄、數據記錄，并通過設計相應的數據庫查詢與分析工具，幫助使用人員分析各類數據，產生各種報表。

3 變電站GPS移動巡視管理系統實施與成效

3.1 建立高效安全的技術平臺

1)在任一臺管理計算機中編制變電站設備巡視計劃、內容，設備缺陷庫；

2)將某一個或某幾個變電站巡視內容及缺陷庫下載到移動終端；

3)變電站設備的巡視項目、內容、標準完整的顯示在掌上電腦的屏幕上，指導巡視人員進行巡視，在巡視過程中發現的設備常規缺陷可以從缺陷庫中以點選方式錄入移動終端，對于設備特殊缺陷，巡視人員可以手寫方式錄入移動終端；

4)每天的巡視工作結束后，將移動終端中存儲的巡視結果上傳到管理計算機，完成當天的巡視任務；

5)管理計算機中的巡視主站軟件將提供各種完善易用的查詢、統計、網上瀏覽等功能；

6)靈活、自由的篩選組合，可以對采集的數據、設備的運行狀況進行分析和統計，為設備維護提供依據；

7)巡視過程中發現的設備缺陷從新設計的系統中以手動或自動方式轉到《缺陷管理系統》；

8)實現與其它相關系統如缺陷管理、設備臺帳、變電運行集成系統的銜接；

9)強大的報表和圖表功能，能以靈活多便的方式輸出各類報表、圖表；

10)實現設備運行性能分析，有助于加強設備的運行管理；

11)實現變電站的GPS定位，并對該變電站按照預先規定的巡視任務、巡視路線進行巡視。

3.2 自動生成進行績效評估的信息

巡視質量考核。 巡視信息化的另一個用途，是可以監督巡視質量。由于系統記錄每次到達變電站及其每個區域的時間和次數，所以可以就巡視次數和巡視耗時進行統計。

到位考核。統計規定周期內應巡視的變電站、區域、設備是否達制度要求。管理人員可以在變電站和區域上規定巡視周期，定期要求所有掌上電腦數據上傳，然后進行到位考核。

按照部門。 統計下屬部門或者下屬員工的檢查變電站數量，采集數據、缺陷數量。此數量反映了部門或者員工的工作量和巡視質量。

3.3 巡視標準規范

決策人員以Web方式查詢統計巡視數據，分析設備健康狀況，合理安排檢修，監督考核巡視人員的工作量，巡視質量。

設備管理人員制定設備巡視標準，劃分巡視區域，并且將設備編制進區域，形成變電站的實際內容，通過指定巡視模式，并且將巡視模式實施到巡視區域、巡視設備、巡視條目上去。

巡視人員使用掌上電腦接收巡視計劃，按照設備管理人員制定的巡視周期，定時到達變電站進行巡視，按照采集巡視標準中制定的數據采集。

4 結語

變電站GPS移動巡視管理系統是一種巡視質量過程控制系統，它利用了已有的信息技術發展成果，一定程度上解決了巡視質量過程管理控制問題。 系統的實施，有助于運行人員及時發現設備的各種缺陷，具有一定的經濟效益和社會效益。