智能巡檢系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

劉月琴

忻州供電公司，山西忻州 034000

0 引言

架空線路是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，為確保電網(wǎng)安全、可靠的運(yùn)行，必須定期對各線路進(jìn)行巡檢，掌握其運(yùn)行狀況及周圍環(huán)境的變化，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和危及設(shè)備安全的隱患。而輸配電線路具有覆蓋面積廣、環(huán)境復(fù)雜多變、路線長等特點(diǎn)，給巡檢工作帶來很大的不便。為提高巡檢效率，規(guī)范對巡檢工作的管理，使缺陷及隱患及時得到消除，特設(shè)計開發(fā)了智能巡檢系統(tǒng)。

在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，線路往往還會受到洪水、滑坡、污穢、地震等自然災(zāi)害的影響，長時間下去不僅會影響電力的輸送效率，嚴(yán)重的話還會使電力輸送系統(tǒng)癱瘓。正是由于這些潛在的危險，巡檢人員不僅要仔細(xì)的勘察線路的老化問題，還要及時的對有安全隱患的位置進(jìn)行標(biāo)記和記錄。在巡檢過程中可以利用GPS 對巡檢人員的巡視路線進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控，這樣不僅可以準(zhǔn)確的保證巡檢人員工作的完成率，還可以很方便的在PDA 上面準(zhǔn)確記錄線路缺陷。現(xiàn)在GPS 系統(tǒng)已經(jīng)可以很精確的記錄下當(dāng)前位置。這便杜絕了以往利用紙質(zhì)記錄線路缺陷的不規(guī)范性，從而造成了在統(tǒng)計的時候無法正常的將缺陷分類，使缺陷和危險無法及時的排除現(xiàn)象。

1 智能巡檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能

為保證電力設(shè)施安全、可靠的運(yùn)行，巡檢人員不僅要準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)安全缺陷，還要對所發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行記錄然后上報給管理人員。管理人員根據(jù)巡檢人員所反饋的問題進(jìn)行整合，并及時安排相應(yīng)的專業(yè)人員進(jìn)行線路的維修，而檢修后的線路也要反饋到管理人員。智能巡檢系統(tǒng)記錄整個巡檢、消缺過程所產(chǎn)生的記錄，為后期的統(tǒng)計分析提供重要的依據(jù)。智能巡檢系統(tǒng)可以根據(jù)PDA 中記錄的桿塔坐標(biāo)位置，進(jìn)而獲得桿塔位置坐標(biāo)，為線路巡視、數(shù)據(jù)采集提供輔助定位。

智能巡檢系統(tǒng)在水平結(jié)構(gòu)可以分為便攜式手持巡檢器和巡檢處理軟件GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)、掌上電腦。便攜式巡檢器中安裝了Window s CE、Mobile、光敏傳感器等操作系統(tǒng)，可以在PDA 上面很好的進(jìn)行人機(jī)交互。該P(yáng)DA 還支持安裝高性能的掃描頭，可以對條碼進(jìn)行掃描來識別所巡檢的設(shè)備。便攜式巡檢器只是對地面的勘測，此時還需要有傳感器的配合，一般系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，主要通過巡檢器將信息傳遞給GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)，然后該系統(tǒng)將精確的數(shù)據(jù)報表傳遞給掌上電腦，告訴用戶此時的確切信息。在該巡檢器中還有自動提醒的功能可以使巡檢人員進(jìn)行規(guī)范化正規(guī)化的檢查，防止漏掉設(shè)備。這樣就可以大大減少檢查的重疊性和遺漏性，提高工作的效率。下圖為近幾年系統(tǒng)發(fā)生的故障率，系統(tǒng)是基于開放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)庫操作以及產(chǎn)品的集成和開發(fā)都遵循業(yè)界主流標(biāo)準(zhǔn)，確保了與其他管理系統(tǒng)的無縫連接，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性。巡檢人員可以通過PDA 對巡檢任務(wù)進(jìn)行下載，而巡檢管理系統(tǒng)就可以根據(jù)所有巡檢人員的信息進(jìn)行時間和人員的分配，能夠避免了巡檢人員之間的時間沖突，使巡檢更加有科學(xué)性。在每一次巡檢的時候，該系統(tǒng)會根據(jù)巡檢的路線還有經(jīng)過的設(shè)備給出需要準(zhǔn)備的儀器。它也會根據(jù)系統(tǒng)分配的巡檢人員給出特定的人員信息和材料，這樣就可以大大的減少了巡檢人員由于對所巡視的線路不清楚而出現(xiàn)遺漏檢測儀器或者多帶的情況，非常人性化的考慮到巡檢人員的實(shí)際情況。

年份2008 年2009 年2010 年2011 年故障率45%32%20%11%

2 關(guān)鍵技術(shù)

整個系統(tǒng)的開發(fā)是建立在GPS 衛(wèi)星定位的平臺上的，系統(tǒng)中的每個功能都是一個控件，這些控件是可以修改的，GPS 主要接收和傳送衛(wèi)星導(dǎo)航電文，在傳輸過程中共有12 個信道，但是對于信令的傳輸速率，GPS 定位系統(tǒng)每間隔2s 便會更新一次位置信息，并且在信道復(fù)用程度上采用了頻分復(fù)用和波分復(fù)用技術(shù)，一般GPS 定位的數(shù)據(jù)傳送至終端設(shè)備，容易導(dǎo)致傳輸信道的堵塞，根據(jù)不同信息傳輸?shù)男枰獙?2 個信道等分劃分至64 個，信令從信源傳至終端設(shè)備時，根據(jù)碼元報頭的長度，將信令在傳輸過程中拆分成不同的頻率和波形，主要是因為64 個信道中，32 個信源信道傳輸波分復(fù)用的信號，32 個傳輸頻分復(fù)用的信號，兩者同時傳遞時容易造成通信信道的堵塞，所以GPS 定位系統(tǒng)將信息劃分成頻分和波分共同復(fù)用的技術(shù)，這樣信號在傳輸過程中可以借用任何一個信號傳輸，并且GPS 定位系統(tǒng)的定位時間隨著外界環(huán)境的變化而變化，一般熱啟動的時間在18s 以內(nèi)，但是遇到冷空氣時，GPS 便會開啟冷啟動模式，一般啟動的時間約為120s,并且可以實(shí)時計算用戶當(dāng)前的三維位置。

巡檢人員只可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、監(jiān)視和統(tǒng)計的工作，只有任務(wù)的接受者才可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、修改、刪除等操作。在每一個員工訪問的時候都必須采取實(shí)名制登陸，并且還會產(chǎn)生瀏覽記錄。這樣在企業(yè)機(jī)密泄漏后可以很快的找到相關(guān)的責(zé)任人，在一定的程度上減少經(jīng)濟(jì)的損失。該系統(tǒng)基于高品質(zhì)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，創(chuàng)新性的集成了GPS、PAD、GPRS 等關(guān)鍵技術(shù)，使產(chǎn)品保持在了先進(jìn)水平。考慮到巡檢人員所處的惡劣環(huán)境，硬件系統(tǒng)采用了專門的特殊材料制造而成，該材料可以承受各種惡劣條件而正常的運(yùn)作。

3 現(xiàn)實(shí)中的解決方案

巡檢隊員不僅需要很多的精力去走很長的路程進(jìn)行檢查，還要對每一個電力設(shè)備的安全指標(biāo)非常的熟悉，這就會在無形中增加了巡檢人員的任務(wù)，甚至?xí)谄诘臓顟B(tài)下留下安全隱患沒有檢查出來。智能巡檢系統(tǒng)根據(jù)國網(wǎng)公司相關(guān)規(guī)范，制定了巡視項的標(biāo)準(zhǔn)管理，巡視人員只需要在PDA 中對巡視項進(jìn)行查詢、勾選等操作，即可完成巡視工作，這樣就會大大的降低了巡檢人員的壓力，降低失誤的概率。。而在執(zhí)行到每一個步驟的時候，手持器就會自動生成任務(wù)提示。任務(wù)提示會生成表格，點(diǎn)擊每一個任務(wù)欄就會自動進(jìn)入任務(wù)系統(tǒng)，還可以提示任務(wù)的下一步進(jìn)程。完成整個任務(wù)后，手持器就會自動的生成檢查結(jié)果，并且可以迅速的通過網(wǎng)絡(luò)傳送到巡檢管理系統(tǒng)。傳送到這個系統(tǒng)后系統(tǒng)就會自動的生成表格，在下一次進(jìn)行同樣工作時，歷史記錄就會自動的傳送到手持器，便于跟上一次進(jìn)行核對。

為了減輕工作者的輸入量系統(tǒng)還會自動的將歷史記錄作為選項，這樣可以提高工作效率。在每一次完成任務(wù)之后，巡檢管理系統(tǒng)就會把接收到的信息傳送到生產(chǎn)管理軟件系統(tǒng)，就可以分配下一次的巡檢任務(wù)。日常的巡檢任務(wù)的各種報表和圖形顯示都會進(jìn)入到巡檢管理系統(tǒng)，該軟件就會根據(jù)數(shù)據(jù)形成記錄表。各種數(shù)據(jù)還會有一個上下限值，超出后就會自動報警,巡檢人員還可以在手持器上面學(xué)習(xí)很多的知識。在上面可以輸入不懂得設(shè)備名稱，機(jī)器就會自動的形成設(shè)備的各種安全值，工作人員可以以此增長自己全方面的知識。

4 結(jié)論

智能巡檢系統(tǒng)不僅可以提高對巡視人員的監(jiān)控能力，也可以加深企業(yè)的管理者對巡視工作的管控系統(tǒng)強(qiáng)大的功能可以減少巡檢人員的工作量不會出現(xiàn)重查或者遺漏的情況，大大的提高了巡檢人員的工作效率。利用智能巡檢系統(tǒng)可以使巡檢工作智能化、信息化和電子化，保證供電線路的高效率的正常運(yùn)作，預(yù)防事故發(fā)生，或?qū)⒐收舷拗圃谧钚》秶ＷC線路的安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定，達(dá)到電力系統(tǒng)“安全、經(jīng)濟(jì)、多供、少損”的運(yùn)行目標(biāo)。

[1]魏華，王瑋，徐麗杰.基于工作流技術(shù)的電力企業(yè)生產(chǎn)管理自動化系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].北京交通大學(xué)學(xué)報，2007，31(3)：116-118.

[2]荊心，雷聚超.供電所標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)自動化，2008，32(22)：94—96.

[3]GBJ233-90.110kV～500kV架空電力線路施工及驗收規(guī)范[S].

[4]DL／T 74l-2001.架空送電線路運(yùn)行規(guī)程[s].