基于微信小程序的輸電通道移動巡檢系統的設計與實現

寇星哲

（湖北經濟學院信息與通信工程學院，湖北 武漢 430205）

0 背 景

隨著國民經濟的飛速發展，電力需求日益增加，因此我國電力系統飛速發展，電網逐漸擴大，輸電線路遍布全國各地。目前，國家電網公司110 kV 及以上線路長度為8.18×105km，預計2020 年底將增至1.27×106km。輸電線路里程迅速延伸，巡檢難度日益加大。電力系統的基本組成部分是輸電線路，有的輸電線路構成骨干網架，有的輸電線路直接給用戶供電，所以保障輸電線路的安全運行是電力系統穩定運行和用戶用電的重要保證。任何的故障都有可能影響電力系統的穩定運行，給人民以及國家造成巨大的財產損失。因此，輸電線路的巡檢工作是非常必要的。當前電力系統的輸電線路巡檢方式主要有如下幾種：人工移動巡檢、直升機巡檢、無人機巡檢、衛星遙感巡視、機器人巡檢等。直升機巡檢存在作業成本較高、無法細致檢測等問題；無人機巡檢存在成本高、易損壞、維修成本高、續航能力不足等問題；衛星遙感巡視技術存在受天氣影響大、小尺寸目標檢測和識別困難等問題；機器人巡檢存在巡檢條件受限、研發成本高等問題。據各電網公司巡檢輸電線路現狀的調查研究發現，人工巡檢運用最廣泛，成本最低，實現最快。此種移動巡檢方式一般是由輸電線路相關管理人員下達巡檢任務，巡檢人員到達指定桿塔進行巡視檢查并完成書面工作日志，對問題桿塔進行上報再由維修人員去進行維修。為了監督巡檢人員的工作，傳統做法是在巡檢過的桿塔上貼條作為標記，在下一巡檢人員再次巡檢時將貼條標記更換，管理人員憑借該貼條標記進行工作檢查。顯然，該種巡檢方式存在如下問題：點多面廣，工作量大；桿塔問題資料不集中，查閱不便；作業過程管控不到位；信息缺乏共享交互；貼條標記易損壞；管理人員無法督查巡檢人員實時工作位置和狀態；無法滿足電力企業規范化信息化的管理要求。總結來說就是：質量難保證，人為因素多，管理較困難[1-2]！

1 系統設計需求

手機，是當今時代每個人必不可少的通信工具，而微信又幾乎是手機里必不可少的軟件，其即時溝通和智慧生活等功能成為極大部分人生活中不可分割的一部分。微信小程序是由騰訊公司于2017 年1 月正式推出，它和其他APP 最大的區別是不需要用戶安裝，只要有微信就可以使用。并且它所占內存小，操作方便，開發較為容易。當前微信小程序廣泛地運用在各個領域，在豐富了用戶的娛樂生活的同時也極大地為用戶在工作學習上提供了便利。微信小程序可以使用微信小程序開發工具進行開發，該工具是微信官方推出的微信開發編輯器。小程序提供了一個高效、簡單的應用開發框架和豐富的組件及API，整個小程序框架分為邏輯層和視圖層。視圖層描述語言為WXML 和 WXSS，邏輯層框架基于 JavaScript ，視圖層與邏輯層之間具有數據傳輸和事件系統，使開發者能夠專注于數據與邏輯。本項目基于微信小程序開發一個輸電通道移動巡檢系統，構建以桿塔身份識別標簽為基礎，移動巡檢智能終端為核心，規范化數據標準與巡檢流程為框架，移動巡檢作業系統為接口的輸電通道交互式巡檢體系。實現“人-桿塔”的實時交互與“巡檢現場-內網”的安全交互，大幅提升巡檢現場工作效率，提升巡檢管理穿透力。每個桿塔的標簽選用二維碼，手機掃一掃就可以完成讀取，不需要額外的讀取設備。二維碼有如下優點：密度編碼高且信息容量大，比普通條碼信息容量高幾十倍；編碼范圍廣，可以將圖片、聲音、文字等可數字化的信息進行編碼并且存儲到二維碼當中；容錯能力強，可以糾錯，使二維碼即使因破損、污損或其他原因引起局部損壞時，也可以正確識讀，在損毀面積高達30%仍可恢復信息；譯碼可靠性高，誤碼率不超過千萬分之一；可引入加密措施，保密性、防偽性好[3]。

2 系統實現

針對本次項目需要線路交互式巡檢系統具備巡視人員隨身攜帶的便捷性、巡視人員操作的建議性、交互數據的統一性、數據傳輸的保密性等特性以及即掃即查、到崗定位、缺陷上報、過程記錄、防誤操作、多身份登錄等功能，基于微信小程序設計出一個輸電通道移動巡檢系統，并將其命名為“桿塔掃一掃”。該小程序用于電力公司的輸電通道移動巡檢工作，用戶從微信客戶端進入小程序獲取當前用戶的信息，首次登錄需注冊，注冊時將微信號手機號與姓名工號唯一綁定，通過工號來判定身份是巡檢人員、維修人員還是后臺管理人員，以顯示不同的界面。巡檢人員進行實地巡檢工作，匯報桿塔狀態填寫桿塔信息完成工作日志；維修人員對桿塔的維修結束后修改桿塔信息和桿塔狀態；后臺管理人員進行對巡檢維修人員的工作內容的安排，監察維修巡檢人員的工作情況并掌握所有桿塔信息。桿塔狀態、桿塔情況以及人員全部信息存儲在數據庫中[4-5]。圖1 為系統用例圖。

圖1 系統用例圖

巡檢人員登錄賬號使用掃一掃識別桿塔二維碼標簽，通過GPS 定位完成位置簽到，獲取并查看今日巡檢任務。在巡檢工作進行的過程中，對目標桿塔仔細檢查并掃描桿塔上的二維碼標簽將正常的桿塔填寫良好狀態并提交，若該桿塔有故障則將桿塔狀態改為需維修并且填寫桿塔位置、桿塔編號、導線情況、絕緣子情況、銷釘情況等詳細信息后提交。再去首頁查看今日未完成的任務繼續巡檢直到今日任務頁面為空則完成今日巡檢工作。管理人員登錄賬號，安排今日巡檢人員任務，并通過GPS 位置簽到來監察巡檢人員和維修人員的工作出勤到崗情況。將巡檢人員提交的故障桿塔信息進行整理并安排今日維修人員為其發布今日維修任務。根據巡檢人員、維修人員桿塔信息提交情況監察他們的工作完成情況。維修人員登錄賬號掃碼位置簽到后查看今日維修任務，維修任務桿塔后掃描二維碼標簽將桿塔情況改為良好，再去首頁查看今日未完成的任務繼續維修直到今日任務頁面為空則完成今日維修工作。圖2 為系統流程圖。

圖2 系統流程圖

3 結 論

本文描述的是基于微信小程序的輸電通道移動巡檢系統的設計與實現，該系統的主要特點是使用簡單且針對性強，專門針對當前人工輸電通道移動巡檢的不足之處設計，滿足巡檢、維修、管理人員的實際使用需求，使得人工輸電通道移動巡檢、維修、和管理更加規范與統一。經過實際運用的測試，該系統可以穩定可靠的運行，且系統功能的實現與系統設計需求總體相符。