基于多源數(shù)據(jù)融合的電力試驗(yàn)用移動(dòng)作業(yè)終端應(yīng)用研究

方義治，林鈺靈，趙尊慧

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司珠海供電局，珠海 519000）

1 引言

本項(xiàng)目通過研發(fā)現(xiàn)場移動(dòng)作業(yè)終端智能化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，采用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)、跨硬件平臺(tái)多分辨率提升及易用性改造技術(shù)，結(jié)合智能化現(xiàn)場移動(dòng)作業(yè)終端軟件接口或物理接口的升級改造，實(shí)現(xiàn)以下電網(wǎng)現(xiàn)場運(yùn)維工作提升：

（1）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場帶電測試數(shù)據(jù)對應(yīng)作業(yè)終端表單記錄的自動(dòng)采集。

（2）解決電力現(xiàn)場移動(dòng)作業(yè)終端平板電腦手工錄入帶來的效率低下問題。

（3）實(shí)現(xiàn)通過電力大數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)融合技術(shù)，解決現(xiàn)場平板與生產(chǎn)MIS系統(tǒng)臺(tái)賬關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)上傳等系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。

2 移動(dòng)終端架構(gòu)設(shè)計(jì)

移動(dòng)作業(yè)終端主要包括通訊接入、客戶端應(yīng)用和主站管理平臺(tái)三個(gè)部分，如圖1所示。Android作為一種廣泛應(yīng)用的移動(dòng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)，具有一定的穩(wěn)定性和個(gè)性化功能，滿足人們個(gè)性化開發(fā)定制。在電力移動(dòng)作業(yè)的應(yīng)用當(dāng)中，主要是通過利用Android開發(fā)的操作系統(tǒng)對移動(dòng)終端的用戶登錄、作業(yè)時(shí)間、終端地理位置及開關(guān)機(jī)時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。同時(shí)，移動(dòng)終端通過通訊的前置機(jī)進(jìn)行安全驗(yàn)證，驗(yàn)證合格后接入移動(dòng)運(yùn)營商專用的APN通道和廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端與主站管理平臺(tái)之間的通訊，并將數(shù)據(jù)傳輸至管理平臺(tái)進(jìn)行保存。

圖1 移動(dòng)終端系統(tǒng)整體架構(gòu)

同時(shí)，通過主站管理平臺(tái)，我們還可以對數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能進(jìn)行定制與分析，且配予GIS系統(tǒng)的接口，能夠較好地展現(xiàn)出移動(dòng)作業(yè)設(shè)備實(shí)時(shí)信息。

對于整個(gè)移動(dòng)作業(yè)終端，實(shí)現(xiàn)對各種變電設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)檢測。其試驗(yàn)儀器一般采用變電設(shè)備現(xiàn)場試驗(yàn)儀器，主要包括直阻測量儀、鐵芯接地電流測量儀、介損測量儀等。變電設(shè)備檢測重點(diǎn)在于電氣化參數(shù)測量，不同的試驗(yàn)儀器，需要選擇不同的接口，以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)儀器與移動(dòng)終端的連接，目前來說，接口主要包括RS232、RS485、USB等，這些接口實(shí)現(xiàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取，同時(shí)還可以采用人工讀取方式來讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將它錄入接口，并與變電試驗(yàn)儀器相連接；移動(dòng)終端一般包括四個(gè)部分，分別為包括移動(dòng)終端本體、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)展示和評價(jià)結(jié)果展示，具有讀取、解析試驗(yàn)儀器數(shù)據(jù)和展示評價(jià)結(jié)果的功能；在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，主要采用無線4G網(wǎng)絡(luò)，并采用數(shù)據(jù)加密的方式通過VPN通道將數(shù)據(jù)傳輸至安全平臺(tái)，在利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；同時(shí)還可以通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)。

3 移動(dòng)終端

移動(dòng)終端作為移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)中核心部分，在電力試驗(yàn)用移動(dòng)作業(yè)終端應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用。移動(dòng)終端基于Android 操作系統(tǒng)，主要采用PMP智能技術(shù)，并配置4核ARM-Corte A9處理器，4G內(nèi)存，主頻1.4GHz；并搭配高清液晶數(shù)字屏，支持 MicroSD、SIM卡。終端外部設(shè)置多個(gè)模塊，包括IC卡讀寫模塊、GPS定位模塊、電子標(biāo)簽讀寫模塊、條形碼掃描模塊、視頻模塊、溫度采集模塊，同時(shí)還包括變電設(shè)備試驗(yàn)儀器統(tǒng)一采集模塊、功能擴(kuò)展預(yù)留模塊和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，能夠滿足電力系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸方面的要求。

另外，還可以通過終端數(shù)據(jù)接口來讀取和解析儀器試驗(yàn)數(shù)據(jù)，且采用自動(dòng)化技術(shù)，在試驗(yàn)儀器進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)讀取，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至終端；另外，可以通過數(shù)據(jù)展示模塊來展示試驗(yàn)信息、歷史數(shù)據(jù)和評價(jià)結(jié)果等方面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中，試驗(yàn)信息的內(nèi)容主要包括試驗(yàn)設(shè)備、日期、人員、儀器和設(shè)備ID等，試驗(yàn)數(shù)據(jù)一般指的是利用儀器所測得的數(shù)據(jù)，而評價(jià)結(jié)果為通過設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以后所得到的診斷結(jié)果。

4 移動(dòng)終端數(shù)據(jù)融合

4.1 實(shí)現(xiàn)與一體化安全生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備臺(tái)賬自動(dòng)關(guān)聯(lián)

（1）在電力試驗(yàn)用移動(dòng)現(xiàn)場作業(yè)操作過程中，需要對數(shù)據(jù)采集功能進(jìn)行開發(fā)，同時(shí)要掌握好系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)時(shí)間。在開機(jī)時(shí)，系統(tǒng)程序就會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，不需要工作人員登錄，在開關(guān)機(jī)時(shí)間和坐標(biāo)信息采集時(shí)，應(yīng)按照設(shè)定的周期進(jìn)行采集，同時(shí)在用戶登錄時(shí)，可以利用后臺(tái)將數(shù)據(jù)上傳至主站管理平臺(tái)進(jìn)行保存，無需工作人員上傳采集數(shù)據(jù)，大在提升了安全生產(chǎn)效率。

（2）用戶在終端登錄時(shí)，現(xiàn)場作業(yè)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)記錄用戶信息，包括用戶的登錄時(shí)間、地理位置等，同時(shí)將這些信息上傳至主站管理平臺(tái)進(jìn)行保存。

（3）電力試驗(yàn)用移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)可以利用GPS模塊來獲取設(shè)備的地理位置，并將這些信息自動(dòng)上傳到主站管理平臺(tái)，并進(jìn)行保存。

4.2 實(shí)現(xiàn)與歷史數(shù)據(jù)對比、趨勢分析

班組人員進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)能夠根據(jù)當(dāng)前工作的設(shè)備、工作的性質(zhì)自動(dòng)推送改設(shè)備的歷史作業(yè)記錄。通過圖形化的展示，實(shí)時(shí)對比歷史數(shù)據(jù)，了解設(shè)備老化情況。

4.3 融合第三方系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)

用戶在終端登錄時(shí)，現(xiàn)場作業(yè)系統(tǒng)就會(huì)按設(shè)定的周期將現(xiàn)場的作業(yè)時(shí)間、地點(diǎn)上傳到主站管理平臺(tái)進(jìn)行保存。同時(shí)，管理人員可以通過與電網(wǎng)GIS系統(tǒng)的集成，在移動(dòng)作業(yè)主站平臺(tái)查看在線設(shè)備、工作人員的地理位置，以及時(shí)掌握好工作人員和設(shè)備的實(shí)際情況，以便于合理分配工作人員的任務(wù)。

5 結(jié)束語

綜上所述，本文通過對基于多源數(shù)據(jù)融合的電力試驗(yàn)用移動(dòng)作業(yè)終端應(yīng)用進(jìn)行了研究，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)現(xiàn)場相關(guān)數(shù)據(jù)與電力生產(chǎn)中各種動(dòng)態(tài)及靜態(tài)數(shù)據(jù)的自動(dòng)關(guān)聯(lián)與匹配。同時(shí)，通過電力試驗(yàn)用移動(dòng)作業(yè)終端應(yīng)用，大大提高電力生產(chǎn)工作效率，且確保了終端數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以提升現(xiàn)場作業(yè)的管理質(zhì)量和水平。

通過對基于多源數(shù)據(jù)融合的電力試驗(yàn)用移動(dòng)作業(yè)終端應(yīng)用，保持現(xiàn)有系統(tǒng)功能不變的情況下，通過多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在不同時(shí)序、不同空間的信息關(guān)聯(lián)方法以及多源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和利用方案，并實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)在電力現(xiàn)場移動(dòng)應(yīng)用終端上的自動(dòng)關(guān)聯(lián)，以及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫層面進(jìn)行作業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)對接，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)對象和信息交換模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫視圖共享或SOA架構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。