基于GPS/GIS技術(shù)的電力線路巡檢管理系統(tǒng)的研究

蔣磊

摘 要：隨著社會(huì)的全面發(fā)展，對電力領(lǐng)域的要求不斷提升。電力線路巡檢是全面促進(jìn)電力事業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，對提高輸電設(shè)備的運(yùn)行和管理維護(hù)工作發(fā)揮重要作用。GPS/GIS是伴隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高新技術(shù)成果，將其與電力線路巡檢管理系統(tǒng)進(jìn)程整合，可有有效增強(qiáng)電力線路巡檢管理系統(tǒng)的效果，使其在電力事業(yè)發(fā)展中貢獻(xiàn)更大的力量。該文通過對GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡檢管理系統(tǒng)的結(jié)合進(jìn)行系統(tǒng)分析，旨在為電力行業(yè)的長足發(fā)展獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。

關(guān)鍵詞：GPS/GIS技術(shù) 電力線路巡檢 管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 后臺(tái)管理

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（c）-0011-02

伴隨電力事業(yè)的全面進(jìn)步，電網(wǎng)逐步呈現(xiàn)復(fù)雜化的發(fā)展趨勢，如何提高電力線路巡檢管理系統(tǒng)的運(yùn)行效果已經(jīng)成為電力領(lǐng)域廣泛關(guān)注的話題和亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。筆者以GPS/GIS技術(shù)為研究視角，針對兩種技術(shù)在線路巡檢管理系統(tǒng)中的應(yīng)用做出分析，期待電力線路巡檢管理系統(tǒng)的全面升級和優(yōu)化，促進(jìn)電力事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 GPS/GIS技術(shù)概述

1.1 GPS技術(shù)

GPS是Global Positioning System的英文縮寫形式，翻譯為全球定位系統(tǒng)。20世紀(jì)七十年代初期伴隨科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，率先在美國被提出并受到科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注，經(jīng)歷眾多專家學(xué)者20余年的的嘔心瀝血，1994年全面研制成功，其為能夠?qū)崿F(xiàn)海、陸、空三位一體的實(shí)時(shí)衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。主要由空間領(lǐng)域的衛(wèi)星系統(tǒng)、地面的控制管理系統(tǒng)和需求用戶的顯示設(shè)備組成。在實(shí)現(xiàn)定位層面具有高速、精準(zhǔn)的優(yōu)勢。由于GPS技術(shù)打破了時(shí)間和空間對定位系統(tǒng)的影響，受到社會(huì)生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和應(yīng)用，如今在國防軍事、航空航天、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了積極的應(yīng)用反饋。

1.2 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)是Geographic Information System的縮寫形式，翻譯為地理信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)是一項(xiàng)具有綜合性性質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，能夠有效的將地域地理特征和地圖信息進(jìn)行整合，將系列地理信息統(tǒng)一到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中供用戶隨時(shí)調(diào)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于GIS技術(shù)具有高效、科學(xué)、精準(zhǔn)等優(yōu)勢，如今被廣泛應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)、土地測繪、自然災(zāi)害防范等領(lǐng)域，并已經(jīng)接收到了良好的反饋結(jié)果。

2 GPS/GIS技術(shù)應(yīng)用于電力線路巡檢管理的可行性分析

電力線路巡檢是一項(xiàng)具有復(fù)雜性的電力工作。需要完成以下工作流程：首先由專業(yè)技術(shù)人員對線路進(jìn)行檢查，了解和掌握線路的動(dòng)態(tài)信息和線路周邊的地理環(huán)境特征；然后將掌握的動(dòng)態(tài)信息資源進(jìn)行分析總結(jié)，整理出線路整體運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)故障的缺陷，并將此類信息快速的傳遞給相關(guān)管理部門；最后線路部門根據(jù)以上信息采取應(yīng)對策略，消除線路缺陷，保證輸電配電線路的安全運(yùn)行，維持整個(gè)電力系統(tǒng)的健康。

2.1 技術(shù)層面

將GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡檢管理系統(tǒng)進(jìn)行整合，能夠形成嵌入式的管理系統(tǒng)，嵌入式管理能夠推進(jìn)不同的電力線路工作流程分散在其各自需要的處理系統(tǒng)中，具有快速、準(zhǔn)確、內(nèi)核小的優(yōu)勢。通過GPS技術(shù)能夠?yàn)殡娏芾聿块T精準(zhǔn)的位置信息，然后通過GIS技術(shù)對出現(xiàn)故障位置進(jìn)行地理環(huán)境的有效分析，可以使電力線路巡檢管理部門對出現(xiàn)故障的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，根據(jù)分析結(jié)構(gòu)能夠快速的制定因地制宜的科學(xué)策略，在技術(shù)層面保證了故障排查的效率性[1]。

2.2 經(jīng)濟(jì)效益層面

GPS信號接收機(jī)是GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的工具基礎(chǔ)。GPS信號接收器主要分為兩種類型，即導(dǎo)航指向的接受機(jī)和測地形指向的接收機(jī)。在電力線路巡查管理系統(tǒng)中能夠發(fā)揮重要作用的是前者，而導(dǎo)航型接收機(jī)具有質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的特征，目前市場價(jià)格通常為2 000元/臺(tái)，即使需要些許配套設(shè)備的輔助，在資金上的投入并不是非常巨大，能夠大量的節(jié)省線路巡查管理系統(tǒng)的成本，符合成本管理精細(xì)化、科學(xué)化的現(xiàn)代管理模式要求。

2.3 實(shí)用性層面

科學(xué)的線路巡查管理系統(tǒng)能夠有效規(guī)范巡查人員的職業(yè)行為，對相關(guān)工作人員的巡查工作以及一些維護(hù)工作能夠進(jìn)行全面有效的監(jiān)督和控制，保證相關(guān)工作人員和技術(shù)人員的工作效率。同時(shí)，利用GPS/GIS技術(shù)能夠?yàn)殡娏ρ膊橄到y(tǒng)的操作人員實(shí)時(shí)提供準(zhǔn)確的工作環(huán)境分析，使工作人員能夠在了解工作環(huán)境的基礎(chǔ)上采取有效的策略進(jìn)行操作，另一層面保障了工作人員的人身安全和工作效率。綜上所述，將GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡查工作深度整合具有極高的實(shí)用價(jià)值，是電力事業(yè)發(fā)展甚至社會(huì)全面發(fā)展的內(nèi)在需求[2]。

3 GPS/GIS技術(shù)應(yīng)用于電力線路巡檢管理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 原則依據(jù)

（1）根本原則：與時(shí)俱進(jìn)的利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果，實(shí)事求是的分析當(dāng)?shù)仉娏€路巡查管理工作特征，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將具體問題、具體分析和因地制宜貫穿始終。

（2）技術(shù)原則：GPS技術(shù)的主要功能是為電力線路巡檢管理系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)性的定位信息；GIS技術(shù)的主要功能是為電力線路巡檢管理系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的空間分析信息。因此，在滾利系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該充分將GPS和GIS技術(shù)結(jié)合，取其優(yōu)勢全面應(yīng)用到電力線路巡檢管理系統(tǒng)中，使系統(tǒng)能夠針對故障信息做出準(zhǔn)確的分析，提高策略的科學(xué)性。

3.2 方案規(guī)劃

通過GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡檢管理系統(tǒng)的全面整合，新生的管理系統(tǒng)由信息數(shù)據(jù)獲取和定位、巡檢結(jié)果分析、數(shù)據(jù)信息傳遞三部分組成。筆者現(xiàn)根據(jù)上述3各子系統(tǒng)進(jìn)行分別闡述。

（1）數(shù)據(jù)采集與定位。電力線路巡檢工作人員利用便攜式PDA+GPS技術(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)在實(shí)踐線路巡檢工作中采集數(shù)據(jù)與定位信息相關(guān)工作。PDA+GPS設(shè)備能夠有效的對相關(guān)工作人員的工作軌跡進(jìn)項(xiàng)記錄，形成相對應(yīng)的時(shí)間和空間信息資源。工作人員的所有工作記錄可以真實(shí)顯示工作人員的工作范圍，從而提高對工作人員的監(jiān)督效率。同時(shí)，技術(shù)人員可以根據(jù)設(shè)備上顯示的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行現(xiàn)場巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和記錄線路運(yùn)行狀況和缺陷信息[3]。

（2）巡視后臺(tái)管理。通過工作人員與便攜式PDA+GPS設(shè)備的共同工作，將在室外巡檢活動(dòng)中產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)信息，將設(shè)備中的信息資源導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中，通過計(jì)算機(jī)的后臺(tái)管理功能實(shí)現(xiàn)對上述信息資源的有效保存，技術(shù)類工作人員將通過對采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息資源分析，按照不同訴求，抽取其中相關(guān)信息，對信息進(jìn)行分析之后，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路的故障發(fā)生率、巡查工作活動(dòng)頻率、設(shè)備運(yùn)行中各項(xiàng)指標(biāo)的變化趨勢等。

（3）數(shù)據(jù)通信。技術(shù)工作人員將經(jīng)過后臺(tái)管理系統(tǒng)整理出的信息數(shù)據(jù)，制作成報(bào)表，通過內(nèi)部通信設(shè)備及時(shí)傳遞給上級管理部門，管理系統(tǒng)的決策單位將根據(jù)信息報(bào)告制定行之有效的措施，及時(shí)弱化或者消除輸電、配電線路中的安全隱患。

4 結(jié)語

電力線路巡檢管理是一項(xiàng)綜合性、復(fù)雜性、技術(shù)性工作。通過GPS/GIS技術(shù)將其整合為全新的管理系統(tǒng)的過程中，需要考慮多方面因素，必須根據(jù)發(fā)展實(shí)際與技術(shù)創(chuàng)新能力完成。對新設(shè)備、新技術(shù)及時(shí)進(jìn)行引用和借鑒，以保證科學(xué)、高效的電力線路巡檢管理系統(tǒng)適時(shí)更新。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文峰，彭向陽，鐘清，等.基于遙感的電力線路安全巡檢技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].廣東電力，2014，27（2）：1-6.

[2] 胡春霞，王素珍，孫成龍.基于GPS的輸電線路巡檢[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2012（6）：175-178.

[3] 俞杭科，傅振宇，蔣表.配電線路智能巡檢系統(tǒng)[J].農(nóng)村電氣化，2015（1）：31-32.