摘要：电能作为国家战略能源，电力系统的稳定运行关系着国家能源、国计民生，电力系统输电线路实现电能的输配过程是电力系统的重要组成部分。为了实现电力设备巡检工作的自动化、高效化,提高现代化的运行管理水平，现场标准化作业是国家电网公司力行实施的安全生产长效机制，以确保生产过程作业标准化，提高作业质量。该公司合作开发了适用于超高压线路工区输电线路的智能巡检系统。
关键词：智能巡检系统；输电线路；管理应用
目前线路巡检方法主要包括直接标记法、条形识别法、射频采集法、信息采集法，近年来又出现了直升机巡检、机器人巡检方法。分析当前巡检方式主要是半自动化巡检模式，解决了巡检到位、信息存储的问题，但一定程度上增加了系统基础建设投入、人员巡视工作量。由于巡检过程中工作人员个人因素影响尤为突出，如何在线路现场提取海量的线路信息，快速对信息进行上传、分析，提高巡检质量，是摆在输电线路巡检作业人员面前的一大问题。现场标准化作业是国家电网公司力行实施的安全生产长效机制，以确保生产过程作业标准化，提高作业质量。如何对输电线路作业标准化进行管理、实现标准化作业也是输电线路巡检工作的重要内容。
一、电力智能巡检系统功能
直接利用移动终端与全球卫星定位系统实现线路巡视自动定位、自动记时,保证巡检人员能够准时到指定位置进行设备巡检。并通过掌上电脑(PDA机)完成缺陷的详细规范性记录,使消缺管理和人员考勤逐步走向电子化、信息化、标准化。后台管理机和终端手持机(PDA机)能随时随地交换数据,自动生成巡检记录信息,完成巡检数据的存储、查询、分析、汇总和报表输出,实现从缺陷发现到缺陷处理的全过程高效监管。缺陷库编制采用开放的分级代码管理模式,将各种缺陷进行分级分类并赋予唯一的代码编号,巡检管理系统内部只识别缺陷代码,而缺陷的名称和描述可以任意更改或定制。手持机可通过无线和有线方式与后台系统交换数据,实现巡检数据的远程传输。
二、智能巡检系统构架和组成
电力智能巡检系统是采用企业移动计算技术实现的1套结合无线网络、卫星定位、掌上电脑、数据库以及远程通讯的专业应用系统。整个系统主要由巡检终端系统和后台管理系统两大模块组成。
1、巡检终端系统主要分为如下子模块。基准定位。系统首次运行或新线路对杆塔进行基础经纬度的录入。巡线操作。对已经确定经纬度的杆塔进行巡视定位,自动显示当时经纬度与准确时间,并记录在杆塔上发现的缺陷,同时还可以浏览杆塔历史缺陷信息,提供巡线人员判断缺陷依据。数据通信。与后台电脑进行无线或有线方式的数据对接,及时上传本次数据,并可获得后台的任务分配。地图功能。可在地图上查看线路、杆塔信息,还有地图导航功能。
巡线轨迹。可录制、显示巡线小径。辅助工具。对系统起辅助作用的其他程序,包括特殊提示,已经巡视和未巡视的杆塔做不同的标识；电池电量的显示；GPS电量的显示,方便提醒巡检人员；另外还可测量出地图上指定两点的直线距离。记事簿、计算器。可把巡检过程中需要另外记录、计算的信息加以存储、计算。
2、后台管理系统子模块任务管理。本功能模块用于对巡检工作进行计划和任务制定,并通过数据同步将任务下载到指定班组的巡检终端上,并在巡检过程中实现巡检任务的管理、监督。
缺陷管理。为使整个巡检系统形成一个闭环操作,本功能模块对上传的数据进行进一步操作,完成缺陷登记、消缺流程和数据统计；另外,还提供方便灵活的缺陷查询、处理方式。巡检情况管理。能够对历史巡检情况、缺陷记录生成统计、分析查询等报表。首先,可以直接在列表中查年所有的巡检工作记录；其次,系统同时提供多种报表、图表对巡检情况记录进行功能强大的查看显示。基础数据管理。本功能模块用于管理设备的基础数据和管理班组以及巡检人员的基本构成情况,还能对巡检项目进行管理。权限管理。主要管理系统中存在的人员角色,向系统中增加或修改已有的角色,并给予角色不同的权限。
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数据通信。本功能模块用于后台管理机对终端手持机(PDA)下达定位和巡线任务以及手持机上传巡检数据到后台管理机。巡检终端状况管理。在后台管理系统的地图界面上,可以实时查看巡检终端的现场活动情况。能够监控巡检人员是否到位,协调现场人员工作。报表打印。用于缺陷报表、到位率报表的自动生成输出。可以按指定时间段内、指定线路、指定缺陷性质以及处理类型等条件进行报表的检索输出。辅助功能。辅助功能是整个系统个性设置的体现,包括系统帮助、修改个人密码、系统界面设置、基础设置和用户注销模块。扩展功能。对以上系统实现功能的进一步扩展,包括网络浏览和数据转换功能,同时为地理信息系统(GIS)提供必要的数据接口,可以使线路走向、杆塔位置以及杆塔缺陷直观显示在GIS中。
三、智能巡检系统的应用
1、在现场缺陷管理中的应用。职工在进行巡线或检修时,通过对缺陷或检修内容的现场选择性的录入,将信息存储在PDA上,通过无线网络实时上传到后台微机中,管理人员可迅速了解缺陷和运行情况；同时可将每基消缺内容和检修内容下载到PDA上,代替传统的缺陷记录卡,使缺陷管理、检修管理、消缺处理流程非常清晰,整修缺陷达到闭环管理,实现了缺陷的规范化、标准化管理。通过此系统的应用使缺陷管理处在受控状态,管理和操作更加科学、简便。
2、结合GPS定位技术可检查职工到位率。利用GPS定位技术,输电线路智能巡检系统的PDA终端技术可采集检修、运行人员的到位经纬度、到位的时间,从而考核职工到位情况,解决对野外作业人员无法监控的目的,有利于缺陷的及时发现,使各种作业处在受控状态管理。
3、结合GIS技术解决输电线路巡检导航问题。结合GIS技术,形成管辖范围内的电子地图,利用GPS进行定位,巡检人员可在PDA上录制巡线小径,从而解决线路巡检道路的导航问题,发现迷路可按导航信息进行,解决检修工人的检修道路需要常年积累,新人员对道路不熟的问题,可方便迅速的提高到位信息,提高工作效率。
4、在安全管理中的应用。利用后台地图系统可实时监控巡检人员现场活动情况,若在一个地点网络信号不通而逗留时间又较长,可判断有发生人身意外伤害的可能,随即可迅速联系现场负责人,实施紧急救护措施。提供作业中危险点和措施,有利于作业的安全。
5、PDA技术在资料管理中的应用。利用PDA技术具有一定的数据存储功能,可将工区的一些资料进行录入后,便于现场的移动查询。可进行规章制度查询,包括对安全规程的查询；可进行设备参数查询；可进行技术参数查询；可进行人员档案查询。
4智能巡检系统与其他系统的结合。单纯的智能巡检系统实用价值受到限制。在实际应用中,智能巡检系统往往与GIS系统相结合,利用GPS系统中的经纬度信息,在GIS的电子地图中显示线路走向,并挂接相关信息,使线路更直观,信息更完善。
对输电线路的智能巡检管理系统进行了研发，它集成了全球定位系统(GPS)、掌上电脑设备(PDA机)和计算机网络通信技术的最新研发成果,巡检信息更加丰富，信息交换更加快速、及时；实施标准化线路作业，提高了作业效率；提供了线路巡检、消缺工作考核机制，提高了输电线路巡检管理水平；最终实现了电力输电线路智能化管理，确保了高水平、安全稳定运行。
参考文献
[1]李先志，杜林，陈伟根.输电线路状态监测系统取能电源的设计新原理[J].电力系统自动化，2012(1)80.
[2]吴冰莹，戴礼豪，林朝辉.大型无人机在复杂环境下电力巡检研究[J].科技创新导报，2014(28):26－27.
[3]吴冰莹，肖东明,王静.输电线路智能化发展方向分析[J].中国电力教育,2012,(27):19.
[4]申晓留,周长玉,雷琼.全球定位系统(GPS)在电力系统中的应用[J].现代电力,2013,20(6):74-78.
论文作者:郑杰,王博文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：缺陷论文; 线路论文; 系统论文; 作业论文; 杆塔论文; 人员论文; 终端论文; 《电力设备》2018年第16期论文;