摘要：在电力体制改革的道路中，电网规模的扩张为电力行业带来的不仅是经济效益，也让当前巡检模式中存在的安全管理问题更加突出。传统的巡检模式由于人工参与过多而导致成本居高不下、监督困难、数据管理体系不健全等问题，己无法适应当前电力系统安全管理的发展要求。在这样的背景下，智能线路巡检系统的设计与开发成为电力系统安全管理运行所面临的主要问题，也成为电力企业工作效率提升的有效手段。
关键词：GPS系统；输电网线路巡检；应用
1现阶段输电网线路巡检管理系统中存在的问题
（1）巡检管理过程中存在漏洞。输电网线路具有分布较广，管理起来难度较大，而且电力巡检的工作人员通常都是独立工作，工作人员在进行巡检管理时往往难以确保工作质量，工作人员在进行巡检工作时，效率较低，且没有相关信息辅助巡检工作，在巡检工作中，和有可能会出现漏检等现象，甚至有工作人员根本没有去检查，谎报结果等情况。（2）工作压力大易导致失误。输电网线路巡检管理工作往往工作时间较长，工作量较大，巡检人员在巡检工作时，往往在使用表格记录数据时，可能会在抄写时因为抄写困难，导致数据错误等情况出现。而且工作人员在结束巡检管理工作后，进行数据录入时，电脑录入过程时，存在着录入速度慢、工作量大等缺点，在录入时容易出现失误。（3）巡检数据难以有效运用。输电网线路巡检管理结果在录入到系统时，通常是通过文字或者表格的形式表现出来的，许多数据无法准确的反映出来，例如线路附近的地理特征、故障常发生的区域、故障的影响范围等都无法更好的表示出来。
2分析GPS巡检系统的工作原理
GPS导航定位系统也称为全球卫星导航定位系统，它是在20世纪70年代开发的。随着历史的车轮不断前进，它已经被很多领域被广泛的使用。距离交叉法是GPS全球定位系统工作的基本原理。它确定好一个位置设置信号接收装置，它能够感知并接收从多个方向的卫星传来的GPS信号，通过对收集到的信号数据通过交会法分析，这样就可以测量出装置和卫星信号发出的实际距离了。并且还能得到卫星和接收装置中的空间信息还能用三维表达出来，这样一次完整的测量实验就完成了。但是固定的坐标系统更适合在实际的工程测量中运用。GPS巡检系统是一套信息化、数字化的系统，将其应用于电力企业的配点设备管理中，能提高管理效率。该系统多将GPS、GPRS等硬件作为前端，由WebService、WindowsMobile2003等组成。系统运行期间，多通过标识位置的方式巡检设备，并将相关信息经由硬件传至管理部门，帮助管理人员及时掌握设备的运行状况，比如通过对各种信息的分析，了解设备性能和功能，以及设备是否出现故障等，便于及时制定有效的处理措施。
3简述GPS系统在输电网线路巡检中的应用
GPS的特点是能够为全世界各国随时随地提供一个精确度特别高的时钟，并确保各地区之间的时间误差控制在1 内。采用这种方式可以确保输电线路可以同时对信息进行采集，也确保了时钟的统一性。这样也就保证了各端信号能够同步处理。系统经过PT采集电流、CT、电压信号，通过光电隔离对干扰进行消除，经过VFC转化成数字量进入工控机，得到数据文件。当系统发生问题时启动相关装置，经过定位算法程序对收集到的数据文件进行计算。
3.1基于GPS的线路巡检系统工作流程
工作流程如下：（1）制定检验任务。根据检验计划，制定科学的检验任务，包括定期检验、特殊检验和故障检验。（2）安排检验工作。根据既定的巡检任务和出缺任务，对不同的巡检人员安排不同巡检任务，并按照既定的巡检时间对线路进行巡检。（3）下载检查任务。通过GPRS无线模式或USB接口，将检查任务从系统管理器下载到终端手机。（4）现场巡检。巡视员手持PDA到巡检现场，通过GPS定位、定位导航、巡检时间、路径和线路以及设备缺陷等将存储在手机上。（5）数据上传。检查完成后，检查数据通过GPRS无线或USB接口上传至后台数据库。（6）统计分析。管理人员对检查结果进行分析和管理，对检查后的10条不正常、有缺陷的线路制定检查排除方案，利用数据挖掘技术提取隐藏的缺陷，制定维修计划。
3.2基于GPS的线路巡检系统设计
3.2.1系统总体架构设计
基于GPS的输电线路巡检系统采用后台管理系统+移动终端手持设备的总体系统结构。巡检系统的后台管理系统在界面的运用上选择GIS接口，将其在计算机平台上进行巡行，这种巡检系统在管理功能上显得多样化。PDA+GPS模式在移动手持终端被运用，这些模式可以在实现在同一时间的对立运行，使得巡检数据被节省。巡检员将巡检任务从后台管理器上下载到手持机，巡检员身处巡检地点的时候，打开GPS接收器对GPS卫星信号进行接收，将自己的巡检任务点的经纬度和己经收集到的GPS信号进行对比，将相应巡逻点的巡逻内容及对应的下一步行动显示处理。巡视完成后，经过非实时通信(USB接口)和GPRS无线通信或将巡逻数据上传到后台管理主机。经过对应的远近连接，MIS电源信息管理系统和后台GIS管理系统也能够相互连接，使得信息被共享。电网管理中心系统的巡检管理系统和数据管理系统所拥有的数据都是一些在空间上和属性上具有海量特征的数据。所以，在实现技术有效性的过程中，基础数据管理GIS系统开发平台的选用上选择的是ESRIArcGIS9.3，选用AO技术和VSC#在C/s模式下开发和实现输配网的基础数据管理和维护。系统数据库选择SQL，对属性数据以及在系统各项功能运行的过程中所需要的各种空间数据进行一并的管理，这些工作涉及到巡检管理系统，同时也涉及到基础数据管理系统，选择ArcSDE空间数据引擎来完成巡检管理系统空间数据访问技术，ADO技术被运用在属性数据的访问上。在设计过程中，利用C#开发系统应用程序和用户界面，通过该巡检PDA系统能够对巡检路线上安全隐患进行评估、预测并显示，能够为巡检人员提供最优巡检路径导航，能够实时监督巡检人员的出勤状态。现对各功能的实现流程介绍如下。巡检PDA小系统在开发过程中，采用SQLServerCE作为系统数据库，用于存储系统数据和基础数据，采用WindowsCE6.0作为操作系统，并结合ArcGISMobile开发嵌入式GIS操作平台。整个操作平台又被划分为通信管理、用户管理、任务管理、导航和缺陷管理等5个模块。
3.2.2系统拓扑结构设计
系统的技术架构如图1所示，由移动终端PDA掌上电脑、Web发布服务器、巡检工作站和数据库服务器、采集终端GPS接收器组成。GPS接收机获取位置信息的方式是通过卫星接收相关信号，接收到信号以后在所有的信号中选取对自己有用的信息进行提取，最终确定自己的定位。紧接着，经过串口通信将位置信息发送到PDAoPDA经过对GPS数据进行统计和分析，并寻找到当前目标的所处的位置以及时间。终端手持机通过对GPRS的运用实现自身和后台管理系统的信息交换，运用WebService完成后台数据库数据和移动数据库的通信。
图1 系统技术架构图
4结束语
本文首先对传统的巡检方式进行了总结，显示了该方式的利与弊，然后提出了以GPS为基础的输电线路巡检系统。此巡检系统主要是以GPS的位置坐标作为设备的标志，利用PDA对人员进行定位，最后通过GIS管理软件对整个巡检过程进行全方面的监测，从而实现对巡检过程中相关数据的实时传输。假如在日常的巡检工作中发现了缺陷，应该及时的对缺陷进行改善，在巡检结束后将相关数据同步到后台管理系统的数据库中，从而减少问题的出现频率。
参考文献
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[3]李帅旗.基于GPS的光缆线路巡检系统的设计与实现[D].山东大学,2013.
论文作者:张俊士
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/21
标签：系统论文; 数据论文; 线路论文; 管理系统论文; 输电网论文; 信号论文; 工作论文; 《电力设备》2019年第10期论文;