基于GPRS的實時電力線路智能巡檢系統(tǒng)

【摘 要】傳統(tǒng)的“兩表式”電力巡檢方式已經(jīng)不能夠滿足當今電力事業(yè)的發(fā)展需要。而GPRS技術(shù)與電力巡檢工作的結(jié)合為電力工作帶來了新的活力。本文討論了基于GPRS技術(shù)的實時電力線路的智能巡檢系統(tǒng)的優(yōu)勢與結(jié)構(gòu)，對其在電力系統(tǒng)中的推廣有一定的意義。

【關(guān)鍵詞】GPRS 電力線路 智能巡檢

1 引言

電力行業(yè)的發(fā)展與安全運行維系著各個行業(yè)的正常運轉(zhuǎn)，它的運行的穩(wěn)定性甚至關(guān)聯(lián)著國家的安全。但是，因為有大部分的電力設(shè)備會由于不可抗力因素，遭受到破壞，影響電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，給我們帶來損失。當前我國的電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出一些特點，電壓等級多、地域分布范圍廣、輸電線路距離長，在巡檢與管理的過程中有很多的不便。這些不便，不僅對人力、財力是一種損耗，而且影響監(jiān)控、管理和故障發(fā)現(xiàn)與排除的及時性。故障排除周期延長，使得經(jīng)濟損失進一步增加。更重要的是，一些關(guān)系到國計民生的大事件中，對于電力事故的及時處理提出了更高的要求。所以，傳統(tǒng)的監(jiān)管方法早已經(jīng)不能滿足我們的需要。研究和探索一種高效的巡檢方法，建立相應的、完善的、高效的巡檢系統(tǒng)，勢在必行。

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，為我們帶來了一些啟迪。計算機、互聯(lián)網(wǎng)的普及使得當今的社會生活正在向更加便利與快速的方向發(fā)展。電力技術(shù)巡檢系統(tǒng)的改革，必將在信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上進行。

2 國內(nèi)外巡檢技術(shù)現(xiàn)狀

很長時間以來，我國的電力線路的巡檢一直都是采用“兩表制”的方式。這種方式中的兩表指的是缺陷描述表與設(shè)備缺陷記錄表。工作方式一般是當巡檢人員發(fā)現(xiàn)電力線路的缺陷之后，根據(jù)缺陷的具體狀況來查詢?nèi)毕菝枋霰恚缓蟀凑毡碇兴枋龅捻樞?，將其所觀察得到的具體情況寫入表中。傳統(tǒng)的兩種表格都是紙質(zhì)表，長期積累加之線路數(shù)據(jù)龐大，使得表格厚重不堪，不便于攜帶、查詢和長期保存。而且，很難保證巡檢員都具有良好的專業(yè)素養(yǎng)和個人能力，常常不能有效、統(tǒng)一的反應出線路與設(shè)備故障的問題所在。而且紙質(zhì)的表格對于廣大巡檢員而言，也是一種沉重的負擔，工作費時費力，效率難以提高。

在傳統(tǒng)的兩表制難以滿足當今的電力工作需求的情況下，我國的電力工作者也發(fā)現(xiàn)和建立了一些新的工作方式，以各種各樣的智能巡檢系統(tǒng)為主。例如北京供電局的輸電管理處所使用的智能巡檢系統(tǒng)，分為智能巡檢器部分、計算機軟件部分、巡檢管理IC卡部分、巡視IC卡部分和信息螺栓部分組成。通過各個部分的配合，完成線路的巡檢工作。國外的巡檢技術(shù)一直領(lǐng)先于我國的巡檢水平，早在上世紀90年代的時候，直升機就已經(jīng)廣泛的被一些歐美發(fā)達國家應用到線路巡檢和帶電作業(yè)之中。直升機作業(yè)目前在我國的電力工作中也已經(jīng)有了一定范圍的應用，相信將來其應用范圍會更加廣泛。全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱GPS）以及地理信息系統(tǒng)（Geography Information System，簡稱GIS）與電力系統(tǒng)工作的結(jié)合，為線路巡檢帶來了新的活力。

3 GPRS技術(shù)簡介

GPRS是General Packet Radio Service的簡寫，即為通用分組無線服務。它與其他的無線通信技術(shù)相比，有以下幾個優(yōu)點：一、可以保持永遠在線的狀態(tài)，只要激活GPRS的應用，此后將一直處于在線的狀態(tài)，不需要人工再進行多次的撥號才能連接使用；二、傳輸速率相對較高，有數(shù)據(jù)顯示，GPRS的最高傳輸速率為171.2 K，是現(xiàn)有的GSM通道的10倍多；三、GPRS的分配模式減少了無線資源的浪費，因為在用戶傳輸數(shù)據(jù)的時候才會占用系統(tǒng)的無線資源，而當用戶不再傳輸時，系統(tǒng)就會將其占用的部分分配給其他需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩?；四、GPRS系統(tǒng)的收費按照用戶使用的流量來計算，免去了不必要的浪費和用戶的擔憂。這些優(yōu)點使得GPRS具備了被選擇成為電力巡檢系統(tǒng)建立基礎(chǔ)的優(yōu)勢。這些優(yōu)勢利于電力系統(tǒng)故障的高速反饋、巡檢的全面覆蓋以及成本的合理化。

4 巡檢控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

GPRS巡檢系統(tǒng)由但部分組成，包括PDA手持終端、GPRS通信網(wǎng)絡以及監(jiān)測中心服務器。電力巡視檢查人員通過使用GPS模塊部分，完成目標的位置確定，包括海拔和經(jīng)緯度等。借助GPS模塊將桿塔與線路等基本數(shù)據(jù)采集與記錄下來。與此同時，將巡檢設(shè)施運行的情況報告錄入終端，在現(xiàn)場就可以完成數(shù)據(jù)的采集、記錄以及提交。然后通過串口的通信方式發(fā)送給PDA終端。PDA收到的數(shù)據(jù)則會被GPRS模塊發(fā)送至GPRS網(wǎng)絡中去。監(jiān)測中心的工作人員以各種方式上網(wǎng)即可將GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心區(qū)。而監(jiān)控中心的查詢指令或者控制指令都可以經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡發(fā)送到各個PDA終端去。接收到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)的PDA完成對命令的操作。

嵌入式的PDA終端是巡檢系統(tǒng)的中心部分。當巡檢系統(tǒng)將來自現(xiàn)場的各個設(shè)備與線路的數(shù)據(jù)進行采集之后，通過GPRS網(wǎng)路，與后臺的管理體系相聯(lián)系。目前PDA手持終端的操作系統(tǒng)主要采用Linux操作系統(tǒng)。選擇 Linux操作系統(tǒng)的原因主要是因其具備一些Windows系統(tǒng)不具備的優(yōu)點，例如針對Linux的病毒數(shù)量極少等，但是要熟練使用Linux系統(tǒng)還要經(jīng)過專業(yè)的培訓。信息傳輸則可以采用韓國的Sam sung 公司的ARM的64位RISC微處理器作為核心，使用SIM COM公司的SIM 100-E系列的GSM/GPRS雙頻模塊，并且將TCP/IP協(xié)議棧與PPP協(xié)議進行移植，這樣可以進行通訊。GPS模塊可以采用Rikaline公司的GPS24或者其后續(xù)產(chǎn)品，借助它們可以完成現(xiàn)場的各種設(shè)備與線路的數(shù)據(jù)采集的工作。而經(jīng)過擴展的LCD模塊則可以在配制觸摸屏的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出一個便捷直觀的人與機的交流平臺。

5 結(jié)語

研制GPRS的電力實時巡檢系統(tǒng)，是將電力生產(chǎn)工作信息化、高效化、準確化的良好模式。而且這種模式的優(yōu)越性和實用性目前也已經(jīng)得到了很多的社會實踐的證明，值得在我國的電力系統(tǒng)中推廣使用。所以對于基于GPRS通信方式的電力線路智能巡檢系統(tǒng)的研究有必要向著更加深入的方向發(fā)展，使之為我國的電力事業(yè)發(fā)展做出貢獻。電力事業(yè)的發(fā)展必將帶動我國經(jīng)濟的更加快速和穩(wěn)步的發(fā)展，這是利國利民的事業(yè)。

參考文獻：

[1] 張紅雷.基于GPRS的實時電力線路智能巡檢系統(tǒng)，重慶大學碩士學位論文，2008年.

[2] 李征明， 樸在林. 基于GPS/GPRS的電力智能巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與研究.農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息.2006年第8期，第13-15頁.