基于北斗定位的營配貫通應用軟件

保先雷，于 超

（國網甘肅白銀供電公司，甘肅 白銀730900）

營配調貫通的核心是構建一套完整、精準的基礎數據信息，實現專業間數據信息貫通和共享，構建起信息高度共享，業務高效協同的一體化工作模式。營配貫通數據的完整性和準確性對各項業務的深化應用至關重要，為徹底治理存量數據，全面提升基礎數據質量，高效支撐日常業務深化應用。圍繞基層采集設備緊缺受限、數據采集困難、業務支撐匱乏等問題。以基層問題為導向，以一線需求為出發點，探索研發基于北斗精準定位系統的營配貫通應用軟件，以協助基層完成現場數據精準采集和系統數據精確治理，同時結合日常業務為供電方案可視化、營業普查、計量設備巡視等業務提供應用支撐，實現數據精準治理和業務高效運作。

1 現狀分析

1.1 數據采集質量不高

現階段營配貫通數據采集大多依賴基層，一線人員數據采集多采用手持終端，終端由于使用年限較長，硬件性能較差，功能設計單一，對數據采集支撐嚴重不足。由于設備老舊，未及時更新換代，定位模塊依然延用GPS定位，易受制于人，數據存在安全風險，且終端定位精度低，設備尋跡難度大。其次，基層業務人員多數文化水平有限，對繁雜的操作和數據整理無法有效落實，采集數據規范性不足、錯誤率較高，數據質量較差、可用性不高，難以支撐其他業務開展，智能化水平亟待提升。

1.2 數據應用效果欠佳

營配貫通建立的基礎數據庫，主要用于支撐日常業務應用，但現階段由于終端設備功能開發有限，對設備地理信息數據應用匱乏，數據實用化效果欠佳。其次，由于頂層細分的專業化管理模式，各專業工作任務落地基層后存在重復跑現場、工作質效差、資源浪費等問題。導致基層日常業務統籌率不高，工作效率低下，未真正實現營配貫通提出的業務高效協同的一體化工作模式。

2 設計方案

充分考慮目前一線工作人員結構現狀、工作能力、業務素質等因素，以一線人員方便使用為出發點，以數據采集精準高效為重點，以深化業務支撐應用為核心。按照界面劃分簡潔明了，模塊操作簡單易用，數據歸納快捷智能，業務應用高效協同的總體思路，以手機作為媒介，利用智能手機定位芯片與北斗衛星系統連接并進行校準，實現現場設備坐標定位。以營配貫通工作專業層級劃分、現場設備關系屬性為依據，對軟件進行模塊化劃分，集成采集區、業務應用區、工具區三大區域模塊，助力基層開展營配貫通基礎數據核查治理，充分利用基礎數據成果開展相關業務深化應用，如圖1所示。

圖1 軟件功能流程圖

2.1 主要流程說明

人員通過手機應用軟件對相關設備采集定位后提交數據至服務器，服務器端接收數據后進行數據校驗和整理清洗，按照植入的標準化數據規則，生成內部系統可用的標準化設備信息臺賬，統一在數據中心分層級、分專業、分類別存儲。人員也可根據權限劃分訪問應用標準化數據信息，結合現場業務實現深化應用。管理人員可以通過后臺應用系統實現對數據的分析管理，應用基礎數據開展決策部署，統籌發布工作任務，實時監控工作動態。

2.2 手機軟件設計方案

手機軟件通過手機自帶定位芯片與北斗衛星系統連接校準，實現所在位置的坐標定位。如圖2所示，用戶也可選擇界面中已設定的采集設備菜單功能模塊（如：變壓器采集、計量箱采集、公變采集、專變采集、桿塔采集）等快速完成現場設備坐標定位、拓撲關系及照片信息采集等工作任務。數據采集過程中僅需要采集設備的重要基本信息，對常用字段信息進行植入化設計，用戶采集只需簡單勾選即可，減少手動輸入信息頻次，降低數據差錯率。另外利用離線存儲技術將數據存儲至手機端，保留臨時數據，解決無網情況也能作業的問題。用戶根據權限劃分可訪問后臺數據，對需要的數據實時調用，支持現場設備的導航定位，實現對現場設備的快速精準查找、檢查取證上傳等日常業務應用。

圖2 手機軟件應用界面

2.3 系統設計方案

系統服務器依托手機軟件采集提交的數據，以Web技術實現數據分類存儲，通過衛星地圖展示相應設備的地理位置及基礎數據信息。手機端上傳的數據均可進行核驗、編輯、拒絕等操作，所有通過手機軟件采集的數據須經過數據校驗、審核后歸檔。所有數據信息操作保留日志記錄，可展示由某位員工操作處理，數據誤操作也可回滾操作。系統數據信息根據內網系統數據管理標準要求，進行標準化整理清洗，與內網無縫銜接。系統存儲標準數據通過Execl表格導出后直接導入內網系統，無須人為進行二次數據處理即可完成內網系統的數據維護更新。管理人員也可通過系統開展現場營業普查、計量設備巡視等業務的計劃下達、跟蹤、統計、評價工作，實現對日常業務應用的可視化管理。

3 主要技術功能

以我國自主研發的北斗全球衛星導航系統作為核心技術支撐，以終端為主要媒介，利用終端自帶北斗定位芯片，依托自主糾偏算法，實現在線、離線復雜環境數據全量精準采集，數據統一歸口管理，拓展多業務融合應用功能。

3.1 精準導航助力快速尋址電力設備

利用北斗地理定位系統，對海量電網設備進行地理坐標匹配，建立具有地理位置信息標簽的設備管理模式，對偏遠山區無正常通道的電力設備實現路徑軌跡記錄，對正常有道路通道的電力設備優選最佳導航路徑，協助運維巡視人員、檢修維護人員、管理督查人員快速導航尋址電力設備，提升工作質效。

3.2 優化算法提升離網狀態定位準確度

國內主流的在線地圖服務和接口，應國家相關部門要求，在發布地圖時都進行了坐標偏移，導致實際定位的位置坐標在地圖上標記展示后都會出現偏移。另外傳統的衛星定位系統，雖然在室外空曠的環境下定位精度比較高，但受制于衛星信號微弱，易受到遮擋或干擾，在復雜的城市環境、電磁環境下定位不準。例如在城市高樓林立、狹小街巷、通信基站眾多的情況下，無法準確感知精確位置成為很多用戶的痛點。得益于我國自主研制的北斗衛星導航系統的高精度，以及自研“面向復雜電磁環境的北斗導航定位糾偏算法”，通過實時加偏技術，采用加偏算法和逆向糾偏算法，結合比較完善的正向和反向算法數據庫，實現位置坐標與地圖位置實時糾偏。在復雜環境下能夠將定位成功率從70%提升至95%以上，借助手機北斗定位模塊，可將設備坐標精度錨定在最高1m范圍內，提升定位的準確度。

3.3 實時追蹤動態監測作業現場關鍵信息

依托北斗短報文通信和無線電擴頻自組網技術，在特殊作業環境下，使用可穿戴設備實時回傳人員地理位置信息、生命體征數據，動態監測搶修現場關鍵信息。實現搶修隊伍之間、搶修隊伍與指揮中心之間的離線通信，保障了關鍵信息的及時傳導，還支持離線地圖導航。設備還可對人員健康狀態、現場作業情況實時監測，確保現場安全可控在控。

3.4 智能感知高效便捷完成數據信息精準采集

軟件充分利用智能手機傳感設備，在應用模塊中集成掃碼拍照、語音錄入、視頻記錄等功能。一線工作人員將應用軟件下載到手機上，通過軟件模塊的智能化傳感設備即可簡單完成變壓器、計量箱等現場設備坐標定位、照片采集，并通過手機自帶掃碼及語音錄入功能，自動完成箱表關系數據整理及照片規范命名，有效解決了采集數據精度不夠和操作界面復雜、手工錄入數據易出錯等問題，如圖3所示。

圖3 軟件掃碼功能

4 主要特點及優勢

自主可控的安全優勢。系統核心技術是國產自研北斗衛星定位導航系統，打破了以往只能依靠國外定位系統的局面，可充分保障數據安全性。

移動終端的成本優勢。軟件直接下載安裝手機就可應用，普通智能手機就可安裝，節省購置專用采集定位設備的費用支出。

人機友好交互的優勢。該系統較其他采集定位類軟件簡單易用、操作便捷，重點對一線人員操作中容易出錯的字段輸入問題，將常用字段信息集成于應用模塊中，使用人員根據所需選擇對應字段即可，避免手動輸入易出錯、不規范等問題。

可靠穩定的性能優勢。系統部分應用功能已在一線推廣應用，功能應用正常穩定、數據可靠準確使用效果較好，對營配貫通工作起到了支撐作用。

5 主要效益

5.1 管理效益

減少信息的手動輸入頻次，數據采集時間由單個設備10min降低至3min，數據采集效率提升70%。通過軟件集成的規范性用語及掃碼功能，減小人為手動輸入誤差，數據質量明顯提高。數據經標準化清洗后，可直接應用于內網系統，數據整理高效精準，節省數據整理環節，工作效率大幅提升數據可視化展示，集中管理，在線共享，隨時調取各類現場設備位置信息和圖片信息，實現營配數據的可視化展示。增量數據可實現快捷變更，現場設備發生新裝、變更、拆除業務時，臺區經理可在作業結束后及時完成資產條碼和影像資料的采集和上傳。

5.2 經濟效益

按照管理9800個配變臺區的一個供電單位來測算，系統運用后，人工巡視次數降低50%，每年可節省人力成本392萬元。軟件安裝應用后減少巡視頻次，軟件提供的軌跡記錄功能，每年可節省其他成本196萬元，合計每年節約成本588萬元，如表1所示。

表1 經濟成效對比

5.3 社會成效

提高供電服務水平，電網停運風險大幅降低實現人員、物資、調度力量合理配置，降低客服投訴風險，供電質量和服務水平得到提高。本項目率先將北斗全球定位導航系統和電力基層業務結合具備行業領先優勢。響應數字基建的號召，積極落實國家自主化戰略，推進北斗在電力行業全方位應用的體現。提升行業智能化水平，創新北斗定位導航系統應用成果轉化，形成企業核心自主知識產權，促進電網智能化發展。加速營配數據貫通，營配數據實現共享和信息集成，營配末端業務融合，實現基礎數據“一個源頭”、業務流程“一套標準”，基于營配調一張圖開展跨專業一體化應用，促進營配數據質量和營配業務應用水平的持續提升，實現客戶需求的快速響應，客戶服務質量的優質。

6 結論

基于北斗精準定位的營配貫通應用軟件，有效促進營配數據共享和信息集成，助力營配末端業務融合，提升營配數據質量和營配業務應用水平，保證客戶需求的快速響應和服務品質的不斷提升。軟件的開發應用提升了行業智能化水平，創新北斗定位導航系統應用成果轉化，形成企業核心自主知識產權，促進電網智能化發展。軟件具有多行業運用價值，以電力營配業務為試點，探索北斗技術與具體業務融合的道路，為系統內的運檢、巡視、普查、規劃等業務，系統外通信、石油石化等行業提供范例，共同深度開發北斗定位導航技術的推廣應用。