輸變電專業(yè)移動巡檢APP工具開發(fā)及應(yīng)用研究

楊建國，劉佩顯，張 偉，閆小向，袁 林

（1.國網(wǎng)河南省登封市供電公司，登封 452400，2.南京德軟信息科技發(fā)展有限公司，南京 210031）

輸配電專業(yè)日常運(yùn)維是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要工作之一。無論是輸配電設(shè)備還是線路，任何的缺陷和異常狀況發(fā)生都會影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，所以日常巡檢必不可少。近年來隨著智能電網(wǎng)技術(shù)和電力系統(tǒng)新材料、新技術(shù)、新設(shè)備的廣泛使用，對輸配電專業(yè)運(yùn)維人員的業(yè)務(wù)技能提出了更高的要求。隨著互聯(lián)網(wǎng)+移動通信技術(shù)的快速發(fā)展和大量PDA移動終端的廣泛應(yīng)用，移動運(yùn)維APP依靠智能、靈活、方便、可靠的特點逐漸發(fā)展成為具有廣闊應(yīng)用前景的終端應(yīng)用軟件。

1 技術(shù)現(xiàn)狀分析

目前，電力系統(tǒng)輸變電專業(yè)日常運(yùn)維大多仍采用傳統(tǒng)方式開展巡檢、消缺、任務(wù)管理等工作內(nèi)容。一方面，工人勞動強(qiáng)度大，效率低，智能化、信息化水平不足，對員工自身工作經(jīng)驗的依賴度較高，這嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)輸配電運(yùn)維工作的巡檢效率和質(zhì)量。另一方面，各地區(qū)巡檢人員劃分的區(qū)域較廣，通常都是一人單獨開展巡檢作業(yè)任務(wù)，首先，巡檢人員的到崗情況不便掌握；其次，管理者無法確保巡檢人員按照規(guī)程安全操作，更不能對巡檢工作的質(zhì)量進(jìn)行有效評估和考核。所以在國家大力提倡智能電網(wǎng)建設(shè)背景下，有效提升輸配電專業(yè)日常運(yùn)維工作整體技術(shù)和管理水平顯得十分迫切。

綜合以上問題，本文開展輸配電移動巡檢輔助APP工具開發(fā)應(yīng)用研究，高效、方便地將巡檢結(jié)果反饋到PMS管理系統(tǒng)中，形成巡檢、消缺工作的一體化處理過程，大大提高輸配電巡檢的智能化、信息化、規(guī)范化管理水平，有效減少運(yùn)維成本。

2 關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 動態(tài)可視化交互分析

通過可視化終端設(shè)備的友好界面，直觀地作用于人的視覺系統(tǒng)，使巡檢人員能迅速地獲取任務(wù)工單，簡化繁瑣的工作流程，減輕巡檢人員的無效工作時間，提高巡查、檢修工作效率。

2.2 高可靠性智能語音識別輸入

語音識別技術(shù)是人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體應(yīng)用體現(xiàn)。語音識別系統(tǒng)通常包括三部分：語音信號預(yù)處理與特征提??；聲學(xué)模型與模式匹配；語言模型與語言處理。由于設(shè)備巡檢涉及的語言內(nèi)容大部分是專業(yè)詞語，同時考慮到巡檢工作的離線或在線交互狀態(tài)，通過利用PocketSphinx[1]搜索引擎實現(xiàn)特定范圍的語音識別輸入。為此，研究中專門針對設(shè)備線路巡檢的常用詞匯進(jìn)行匯總，并整理保存為文本，通過專用工具創(chuàng)建適用的語言模型。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)制的聲學(xué)模型統(tǒng)計出概率最大出現(xiàn)的音節(jié)集合，再調(diào)用語言模型進(jìn)行集合內(nèi)運(yùn)算，得到最可能的音節(jié)組合，最后根據(jù)語言處理數(shù)據(jù)庫搜索出于音節(jié)組合最匹配的文字內(nèi)容。

2.3 移動GIS定位

移動GIS（Mobile GIS）是創(chuàng)建在有限計算能力的移動終端環(huán)境下，具備分布式、圖像可視化特點的地理信息平臺。該系統(tǒng)融合GIS、GPS、移動通信（GSM/GPRS/CDMA）技術(shù)于一體，有效提高管理者對巡檢人員到崗情況和巡檢軌跡管理。

2.4 建立巡檢輔助專家知識庫

巡檢人員及時將結(jié)果上傳至非涉密的國網(wǎng)私有云端，建立涵蓋故障庫、風(fēng)險庫和措施庫的專家知識庫，通過權(quán)限分配，實現(xiàn)運(yùn)維及管理人員對各類知識庫信息的快速檢索。

此外，考慮到績效考核管理，本文進(jìn)行了巡檢結(jié)果的智能評價技術(shù)研究，系統(tǒng)結(jié)合私有云端專家知識庫進(jìn)行巡檢任務(wù)完成質(zhì)量的智能評價并給出參考結(jié)果，真正實現(xiàn)智能化和規(guī)范化管理。

2.5 整體設(shè)計思路

本文設(shè)計巡檢APP工具，采用面向?qū)ο蟮乃枷脒M(jìn)行開發(fā)，應(yīng)用程序方便接入手機(jī)、PAD等移動終端設(shè)備，通過動態(tài)可視化交互分析技術(shù)，友好、直觀、高效地進(jìn)行任務(wù)檢索、解析、結(jié)果展示及報告生成，利用互聯(lián)網(wǎng)+無線加密APN通信技術(shù)，保證巡檢結(jié)果在國網(wǎng)私有云端無線方式安全上傳和存儲，建立運(yùn)維輔助專家知識庫，進(jìn)行巡檢任務(wù)完成質(zhì)量的智能評價，便于日常工作績效考核，同時也方便運(yùn)維人員隨時查看知識庫，有效提高巡檢工作效率和質(zhì)量，提高運(yùn)維管理水平。

3 具體探討

3.1 功能模塊

移動巡檢APP采用 QT 5.0進(jìn)行開發(fā)，在目前流行的Android系統(tǒng)、IOS系統(tǒng)都能適用。該巡檢工具主要功能模塊包含權(quán)限管理、設(shè)備臺賬管理、運(yùn)維知識管理、專家知識庫、輸變電巡檢日志、巡檢質(zhì)量評估、報告生成等。如圖1所示：

圖1 巡檢APP功能模塊

a）權(quán)限管理：采用移動應(yīng)用安全主動測評和虛擬化加固技術(shù)，實現(xiàn)用戶移動終端設(shè)備的物理綁定和登錄檢測。

b）設(shè)備臺賬管理：統(tǒng)計、存儲變電站/線路設(shè)備信息，并能對臺賬信息進(jìn)行添加、刪除、修改。

c）運(yùn)維知識管理：運(yùn)維知識包括日常運(yùn)維內(nèi)容、考核指標(biāo)、巡檢管理制度等，并能對運(yùn)維知識進(jìn)行添加、刪除、修改等管理。

d）專家知識庫：專家?guī)彀ü收蠋臁L(fēng)險庫、措施庫等，分配權(quán)限的用戶可以對不同類型信息庫進(jìn)行檢索、展示、編輯等操作。

e）巡檢日志

通過巡檢記錄可以查閱每日巡檢計劃與完成狀態(tài)。巡檢內(nèi)容涵蓋巡檢計劃、地理信息簽到、現(xiàn)場圖像采集、錄音、視頻，語音傳輸漏檢統(tǒng)計、缺陷記錄等。

f）巡檢質(zhì)量評估：結(jié)合專家知識庫實現(xiàn)巡檢質(zhì)量智能專家評估。

g）報告生成：根據(jù)PMS系統(tǒng)巡檢管理要求生成相適配的格式文件，數(shù)據(jù)交換接口采用XML作為信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的主流標(biāo)準(zhǔn)，方便巡檢記錄的檢索、展示等。

3.2 試點應(yīng)用

筆者單位聯(lián)合南京德軟信息科技發(fā)展有限公司共同開發(fā)的輸配電移動巡檢APP工具已經(jīng)在筆者單位成功應(yīng)用。截止目前，APP功能運(yùn)行正常，公司用戶體驗良好，有效提高巡檢工作效率和質(zhì)量。實際巡檢應(yīng)用如圖2所示：

圖2 巡檢界面展示

4 總結(jié)與展望

本文在充分調(diào)研供電公司傳統(tǒng)巡檢作業(yè)存在的缺陷后，通過互聯(lián)網(wǎng)+移動通信技術(shù)和智能語音識別技術(shù)的應(yīng)用，開發(fā)APP工具輔助輸配電專業(yè)移動運(yùn)維管理和設(shè)備巡檢，實現(xiàn)了巡檢工作的信息化和規(guī)范化，有效提升輸配電專業(yè)日常運(yùn)維工作整體技術(shù)和管理水平，降低運(yùn)維成本，取得了很好的經(jīng)濟(jì)社會效益，也為下一步供電企業(yè)進(jìn)行全方位智能電網(wǎng)建設(shè)提供了參考依據(jù)。

[1] 王亞美，王婕.基于Android的輸電線路巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2015（10）.