摘要：随着近几年无线通信技术和智能移动终端的迅猛发展，移动应用技术正在引爆企业信息化领域一场新的革命。电网规模不断扩大，变电设备的数量也随之大大增加，需要的试验量也相应加大。但是，由于试验人员的匮乏，导致现有试验人员现场试验任务繁重，试验完成后数据不能及时、准确地录入系统，不能满足现场试验完成后即对设备进行状态评价。为解决这一问题，设计了一种用于现场试验的移动终端，结合现有设备状态评价系统，提出了一种试验数据处理方法，开发了基于移动终端的试验数据处理系统，提高了现场试验的效率。
关键词：智能移动终端；变电试验现场；应用研究
前言
面对移动应用的影响和潜力，全球的企业正以巨大的热情投入移动应用建设当中。移动智能终端具备可移动、支持GPS定位、射频识别等功能，能够很好地支持电网企业的精细化管理和标准化建设。平板电脑、智能手机、PDA等终端设备逐渐普及，移动现场作业开始成为电网企业信息化建设的趋势，并在变电站精益化评价、电力线路巡检、应急抢修、营销等方面得到初步应用电网企业通过移动技术及应用信息化，将特定的业务领域应用延伸至移动终端，打破时空壁垒，企业信息化控制能力延伸至生产作业的所有环节，提高生产操作效率。但是，移动现场作业的信息化刚刚起步，存在诸多问题，如移动应用建设路线不统一，可集成性差；移动应用功能简单，操作复杂、可扩展性和规范性差；终端管理混乱，数据传输安全系数不高，安全防护和集中管理困难；数据传输效率低，移动业务监控难等。这些都严重制约了移动现场作业信息化的发展。
目前，变电设备试验数据的处理方式主要为试验完成后将试验数据记录于纸质载体上，待回到办公场所后将其录入生产管理系统中。此种处理方式存在以下问题：
1）现场试验人员试验时可能无法获取上次试验初值，当此次试验数据与上次试验数据相比变化率超标时，试验人员无法及时发现；
2）数据录入系统过程中容易出错；
3）数据录入不及时；
4）一线生产人员工作负担重。
随着移动终端及3G通信技术成熟、4G网络的推广应用，为电力现场试验数据实时传输至数据诊断中心并将诊断结果实时传回试验现场提供了条件，现场试验完成、设备状态诊断结果现场得知成为可能。
1 移动终端系统架构设计
用于变电试验现场的移动终端系统采用模块化设计，主要包括试验仪器与移动终端的接口、移动终端、移动终端与数据传输和数据处理模块。各个模块之间紧密连接，各自发挥不同的作用。如图1所示，在整个系统中，被测对象为各种变电设备；试验仪器为变电设备现场试验所用的试验仪器，包括介损测量仪、直阻测量仪、铁芯接地电流测量仪等，实现变电设备的电气化参数测量；接口为实现试验仪器与移动终端物理连接的物理设备，根据不同试验仪器的不同接口通过RS232、RS485、USB等接口直接读取试验数据或者通过直接人工读取试验数据录入接口与不同的变压器现场试验仪器连接；移动终端包括数据接口、移动终端本体、数据展示和评价诊断结果展示4个部分，实现试验仪器数据的读取、解析、数据及评价结果展示；数据传输采用移动无线3G／4G网络，通过数据加密经由VPN通道传输至安全接入平台，进而将数据送至数据处理系统；数据处理系统采用现有的设备状态评价系统，对设备进行状态评价。
图 1 移动终端系统整体架构
2 移动终端
在移动终端系统中，移动终端起着承上启下的作用。移动终端框架如图2所示，本体采用PMP智能移动终端，终端配置4核ARM-CorteA9处理器，主频1.4GHz；4G，DDR3内存；7寸高清IPS液晶数字屏，支持5点触摸；支持MicroSD、SIM卡；操作系统为Android操作系统。终端外设中主要有条形码激光扫描模块、超高频电子标签读写模块、红外读写模块、IC卡读写模块、视频模块、GPS定位模块、温度采集模块、功能扩展预留模块、变电设备试验仪器统一采集模块和满足电力系统无线数据传输要求的无线数据传输模块。
图 2 移动终端框架
数据接口实现终端读取不同仪器试验测量数据的读取和解析，实现自动从试验仪器中读取试验数据并将其传送至移动终端中；数据展示模块实现不同试验的数据展示，包括试验信息、本次试验数据、历史数据和评价结果，试验信息包括设备名称、设备ID、试验日期、试验人员、试验仪器和试验天气等内容，试验数据即仪器测得的数据，评价结果为设备经过数据处理系统之后的评价诊断结果。
3 移动终端现场应用
在现场应用时，将试验仪器与变电设备连接，试验仪器再通过各种接口（RS232、RS485、USB）与移动终端相连，移动终端通过移动无线网络与数据处理系统相连。具体实施如图3所示。
图3移动终端现场应用
在现场进行设备的连接之后，在移动终端中打开试验模块，根据现场设备新建试验项目，如表1所示。系统根据所选设备自动提取出试验信息中的“变电站”、“设备名称”、“电压等级”、“设备类型”和“试验时间”等信息，“试验性质”需要根据本次试验的性质进行下拉选择，“天气情况”和“试验人员”信息手动录入。试验信息填写完整之后，系统会根据试验信息和设备名称自动筛选此变压器所能做的试验项目，并且在试验项目中进行罗列展示。在试验人员选择好试验仪器后，点击数据采集列中的“编辑”按钮，系统进入具体试验数据展示界面，并且系统根据所选试验仪器自动加载对应仪器的数据读取驱动程序，为后续数据的自动读取做准备。现场试验人员根据实际需要，可选择进行“历史数据查看”、“设备诊断”和“数据录入”。
表 1 新建试验项目表
结语
基于移动终端的试验数据处理系统实现了将变压器现场试验数据自动读取、展示、上传及接收试验诊断结果的功能，对提高设备现场诊断的及时性具有重要意义。移动终端直接或间接读取现场试验数据，可减轻生产人员的工作负担，提高工作效率，降低了作业过程中信息收集和记录的工作量，实现“纸质”到“电子”的飞跃，解决数据记录不全面、统计分析困难等影响现场试验的效果的问题。移动终端在现场试验中可方便试验人员查看该设备的历次试验数据，实现现场对设备的初步诊断；并且可以根据历史试验数据判断本次试验中是否有不当之处，避免或减少因试验方法、仪器操作不当等原因造成二次试验返工情况，提高试验成功率。通过终端直接将数据传输至生产管理系统进而接受设备评价诊断结果，可提高试验数据系统录入的及时性，达到现场试验完成，数据录入完成，设备健康状态现场得知的目的，有效加强对生产业务的管理和控制，以促进安全生产。
参考文献：
[1]贺倩.人工智能技术的发展与应用[J].电力信息与通信技术，2017，15（9）：32-37.
[2]林弘宇，张晶，徐鲲鹏，等.智能用电互动服务平台的设计[J].电网技术，2012，36（7）：255-259.
[3]高志远，曹阳，严春华，等.智能电网中的移动互联网应用探讨[J].电力信息与通信技术，2014，12（5）：64-69.
[4]王志强，吴庆，张拯，等.基于异常分析的电力信息通信系统运维策略[J].陕西电力，2016，44（4）：84-87.
[5]郭宝，周驰.电力生产现场作业和终端安全防护研究［J］.电力信息化，2010（12）：30-35.
论文作者:闫帅,国伟辉,李朋宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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