基于GPS/GIS技術(shù)的電力線路巡檢管理系統(tǒng)的研究

蔣磊

摘 要：隨著社會的全面發(fā)展，對電力領域的要求不斷提升。電力線路巡檢是全面促進電力事業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，對提高輸電設備的運行和管理維護工作發(fā)揮重要作用。GPS/GIS是伴隨科學技術(shù)發(fā)展的高新技術(shù)成果，將其與電力線路巡檢管理系統(tǒng)進程整合，可有有效增強電力線路巡檢管理系統(tǒng)的效果，使其在電力事業(yè)發(fā)展中貢獻更大的力量。該文通過對GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡檢管理系統(tǒng)的結(jié)合進行系統(tǒng)分析，旨在為電力行業(yè)的長足發(fā)展獻計獻策。

關鍵詞：GPS/GIS技術(shù) 電力線路巡檢 管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集 后臺管理

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（c）-0011-02

伴隨電力事業(yè)的全面進步，電網(wǎng)逐步呈現(xiàn)復雜化的發(fā)展趨勢，如何提高電力線路巡檢管理系統(tǒng)的運行效果已經(jīng)成為電力領域廣泛關注的話題和亟待解決的現(xiàn)實問題。筆者以GPS/GIS技術(shù)為研究視角，針對兩種技術(shù)在線路巡檢管理系統(tǒng)中的應用做出分析，期待電力線路巡檢管理系統(tǒng)的全面升級和優(yōu)化，促進電力事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

1 GPS/GIS技術(shù)概述

1.1 GPS技術(shù)

GPS是Global Positioning System的英文縮寫形式，翻譯為全球定位系統(tǒng)。20世紀七十年代初期伴隨科學技術(shù)的飛速發(fā)展，率先在美國被提出并受到科學技術(shù)領域的關注，經(jīng)歷眾多專家學者20余年的的嘔心瀝血，1994年全面研制成功，其為能夠?qū)崿F(xiàn)海、陸、空三位一體的實時衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。主要由空間領域的衛(wèi)星系統(tǒng)、地面的控制管理系統(tǒng)和需求用戶的顯示設備組成。在實現(xiàn)定位層面具有高速、精準的優(yōu)勢。由于GPS技術(shù)打破了時間和空間對定位系統(tǒng)的影響，受到社會生產(chǎn)生活各個領域的廣泛關注和應用，如今在國防軍事、航空航天、地質(zhì)勘探等領域已經(jīng)產(chǎn)生了積極的應用反饋。

1.2 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)是Geographic Information System的縮寫形式，翻譯為地理信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)是一項具有綜合性性質(zhì)的科學技術(shù)，能夠有效的將地域地理特征和地圖信息進行整合，將系列地理信息統(tǒng)一到相應數(shù)據(jù)庫中供用戶隨時調(diào)用的計算機系統(tǒng)。由于GIS技術(shù)具有高效、科學、精準等優(yōu)勢，如今被廣泛應用到環(huán)境保護、土地測繪、自然災害防范等領域，并已經(jīng)接收到了良好的反饋結(jié)果。

2 GPS/GIS技術(shù)應用于電力線路巡檢管理的可行性分析

電力線路巡檢是一項具有復雜性的電力工作。需要完成以下工作流程：首先由專業(yè)技術(shù)人員對線路進行檢查，了解和掌握線路的動態(tài)信息和線路周邊的地理環(huán)境特征；然后將掌握的動態(tài)信息資源進行分析總結(jié)，整理出線路整體運行過程中可能出現(xiàn)故障的缺陷，并將此類信息快速的傳遞給相關管理部門；最后線路部門根據(jù)以上信息采取應對策略，消除線路缺陷，保證輸電配電線路的安全運行，維持整個電力系統(tǒng)的健康。

2.1 技術(shù)層面

將GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡檢管理系統(tǒng)進行整合，能夠形成嵌入式的管理系統(tǒng)，嵌入式管理能夠推進不同的電力線路工作流程分散在其各自需要的處理系統(tǒng)中，具有快速、準確、內(nèi)核小的優(yōu)勢。通過GPS技術(shù)能夠為電力管理部門精準的位置信息，然后通過GIS技術(shù)對出現(xiàn)故障位置進行地理環(huán)境的有效分析，可以使電力線路巡檢管理部門對出現(xiàn)故障的結(jié)點進行準確的分析，根據(jù)分析結(jié)構(gòu)能夠快速的制定因地制宜的科學策略，在技術(shù)層面保證了故障排查的效率性[1]。

2.2 經(jīng)濟效益層面

GPS信號接收機是GPS技術(shù)實現(xiàn)的工具基礎。GPS信號接收器主要分為兩種類型，即導航指向的接受機和測地形指向的接收機。在電力線路巡查管理系統(tǒng)中能夠發(fā)揮重要作用的是前者，而導航型接收機具有質(zhì)優(yōu)價廉的特征，目前市場價格通常為2 000元/臺，即使需要些許配套設備的輔助，在資金上的投入并不是非常巨大，能夠大量的節(jié)省線路巡查管理系統(tǒng)的成本，符合成本管理精細化、科學化的現(xiàn)代管理模式要求。

2.3 實用性層面

科學的線路巡查管理系統(tǒng)能夠有效規(guī)范巡查人員的職業(yè)行為，對相關工作人員的巡查工作以及一些維護工作能夠進行全面有效的監(jiān)督和控制，保證相關工作人員和技術(shù)人員的工作效率。同時，利用GPS/GIS技術(shù)能夠為電力巡查系統(tǒng)的操作人員實時提供準確的工作環(huán)境分析，使工作人員能夠在了解工作環(huán)境的基礎上采取有效的策略進行操作，另一層面保障了工作人員的人身安全和工作效率。綜上所述，將GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡查工作深度整合具有極高的實用價值，是電力事業(yè)發(fā)展甚至社會全面發(fā)展的內(nèi)在需求[2]。

3 GPS/GIS技術(shù)應用于電力線路巡檢管理的系統(tǒng)設計

3.1 原則依據(jù)

（1）根本原則：與時俱進的利用先進科學技術(shù)成果，實事求是的分析當?shù)仉娏€路巡查管理工作特征，在系統(tǒng)設計中將具體問題、具體分析和因地制宜貫穿始終。

（2）技術(shù)原則：GPS技術(shù)的主要功能是為電力線路巡檢管理系統(tǒng)提供動態(tài)性的定位信息；GIS技術(shù)的主要功能是為電力線路巡檢管理系統(tǒng)提供精準的空間分析信息。因此，在滾利系統(tǒng)設計過程中應該充分將GPS和GIS技術(shù)結(jié)合，取其優(yōu)勢全面應用到電力線路巡檢管理系統(tǒng)中，使系統(tǒng)能夠針對故障信息做出準確的分析，提高策略的科學性。

3.2 方案規(guī)劃

通過GPS/GIS技術(shù)與電力線路巡檢管理系統(tǒng)的全面整合，新生的管理系統(tǒng)由信息數(shù)據(jù)獲取和定位、巡檢結(jié)果分析、數(shù)據(jù)信息傳遞三部分組成。筆者現(xiàn)根據(jù)上述3各子系統(tǒng)進行分別闡述。

（1）數(shù)據(jù)采集與定位。電力線路巡檢工作人員利用便攜式PDA+GPS技術(shù)設備實現(xiàn)在實踐線路巡檢工作中采集數(shù)據(jù)與定位信息相關工作。PDA+GPS設備能夠有效的對相關工作人員的工作軌跡進項記錄，形成相對應的時間和空間信息資源。工作人員的所有工作記錄可以真實顯示工作人員的工作范圍，從而提高對工作人員的監(jiān)督效率。同時，技術(shù)人員可以根據(jù)設備上顯示的數(shù)據(jù)信息進行現(xiàn)場巡查，及時發(fā)現(xiàn)和記錄線路運行狀況和缺陷信息[3]。

（2）巡視后臺管理。通過工作人員與便攜式PDA+GPS設備的共同工作，將在室外巡檢活動中產(chǎn)生一定的數(shù)據(jù)信息，將設備中的信息資源導入計算機中，通過計算機的后臺管理功能實現(xiàn)對上述信息資源的有效保存，技術(shù)類工作人員將通過對采集到的實時數(shù)據(jù)信息資源分析，按照不同訴求，抽取其中相關信息，對信息進行分析之后，及時發(fā)現(xiàn)線路的故障發(fā)生率、巡查工作活動頻率、設備運行中各項指標的變化趨勢等。

（3）數(shù)據(jù)通信。技術(shù)工作人員將經(jīng)過后臺管理系統(tǒng)整理出的信息數(shù)據(jù)，制作成報表，通過內(nèi)部通信設備及時傳遞給上級管理部門，管理系統(tǒng)的決策單位將根據(jù)信息報告制定行之有效的措施，及時弱化或者消除輸電、配電線路中的安全隱患。

4 結(jié)語

電力線路巡檢管理是一項綜合性、復雜性、技術(shù)性工作。通過GPS/GIS技術(shù)將其整合為全新的管理系統(tǒng)的過程中，需要考慮多方面因素，必須根據(jù)發(fā)展實際與技術(shù)創(chuàng)新能力完成。對新設備、新技術(shù)及時進行引用和借鑒，以保證科學、高效的電力線路巡檢管理系統(tǒng)適時更新。

參考文獻

[1] 張文峰，彭向陽，鐘清，等.基于遙感的電力線路安全巡檢技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].廣東電力，2014，27（2）：1-6.

[2] 胡春霞，王素珍，孫成龍.基于GPS的輸電線路巡檢[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2012（6）：175-178.

[3] 俞杭科，傅振宇，蔣表.配電線路智能巡檢系統(tǒng)[J].農(nóng)村電氣化，2015（1）：31-32.