智能GPS巡檢功能在配電設(shè)備管理中的應(yīng)用研究

高聰穎

（國網(wǎng)天津市電力公司城西供電分公司，天津 300190）

在經(jīng)濟(jì)飛速增長背景下，電力需求也與日俱增，近10年來看，我國電力需求已經(jīng)從2008 年的30360 億千瓦時增長到2018 年的49980 億千瓦時。為滿足泛在電力物聯(lián)網(wǎng)需求，把應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進(jìn)通信技術(shù)引入其中，將電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)智能GPS 巡檢功能，促進(jìn)生產(chǎn)管理信息集成、提高配電設(shè)備管理水平顯得十分必要。

1 智能GPS 巡檢功能的技術(shù)支持

1.1 原理

電力企業(yè)中的設(shè)備數(shù)量、種類眾多，應(yīng)提高設(shè)備巡視力度保障電力設(shè)備的安全運(yùn)行。智能GPS 巡檢功能的設(shè)計目標(biāo)在于提高設(shè)備巡檢、數(shù)據(jù)管理、報表生成、人員管理等一系列工作的自動化水平，其具有無紙化特點(diǎn)，能夠發(fā)揮系統(tǒng)功能，降低企業(yè)運(yùn)行成本、提高工作效率、縮短故障問題的處理時間、監(jiān)督巡檢人員工作。該系統(tǒng)中的硬件設(shè)備主要為PDA、4G 與GPS 等，軟件設(shè)備主要為Web Service、Android 等架構(gòu)。系統(tǒng)充分發(fā)揮GPS 對線路設(shè)備的位置標(biāo)識，檢查巡視到位率，利用4G 將信息又快又準(zhǔn)的傳送到管理部門，便于掌握巡檢情況；后臺系統(tǒng)的主要工作是制定、分配、統(tǒng)計分析等內(nèi)容。系統(tǒng)采用PC 后臺管理，負(fù)責(zé)參數(shù)設(shè)置、任務(wù)指定、人員權(quán)限管理、巡檢結(jié)果展示等工作；PDA 端的主要工作在于巡檢結(jié)構(gòu)填寫、任務(wù)下載、資料上傳等內(nèi)容，具有方便快捷等特征，支持一次性巡檢數(shù)據(jù)填寫；在開放性方面，系統(tǒng)支持的接口眾多，可與工程生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）無縫銜接，實(shí)現(xiàn)信息的交流與共享。

1.2 技術(shù)路線

（1）無線通信技術(shù)。該技術(shù)主要是借助移動通信信道完成數(shù)據(jù)傳輸，無線通信支持在野外無網(wǎng)絡(luò)情況下使用，可自動獲取實(shí)時任務(wù)、傳輸數(shù)據(jù)。在該系統(tǒng)中通過Internet將無線通信與企業(yè)局域網(wǎng)相連接，對接入的安全性進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣做不但可使PDA 對內(nèi)部局域網(wǎng)進(jìn)行深入訪問，還可依靠IPSec 等技術(shù)提高數(shù)據(jù)信息的安全性。

（2）PDA 作業(yè)技術(shù)。在以往的巡視模式中，采用人工記錄的方式，不但記錄格式不夠標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容存在誤差，而且不同人對相同情況的表述也不盡相同，容易造成內(nèi)容失真或者缺失，提交的速度較慢，后期分析不變，需要二次錄入影響效率。而采用PDA 作業(yè)技術(shù)便可有效克服上述問題，根據(jù)PDA 中存儲的信息，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行充分認(rèn)知，按照提示進(jìn)行巡視，避免出現(xiàn)遺漏。對于缺陷項，可根據(jù)字典記錄進(jìn)行選擇，以標(biāo)準(zhǔn)化的形式錄入，還可利用4G 外掛插件自動完成任務(wù)下載、提交等操作。

（3）可變流程定義。企業(yè)運(yùn)行中不可避免的會出現(xiàn)崗位變化、作業(yè)流程調(diào)整等情況，系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整，靈活應(yīng)對各類變化，并通過圖形化直觀形象的展示出每個流程中崗位、部門、人員情況，并對相應(yīng)的信息、業(yè)務(wù)以及事件等進(jìn)行處理。

（4）到位監(jiān)測技術(shù)。在輸配電網(wǎng)中主要采用GPS 插件采集相關(guān)數(shù)據(jù)，用于到位率的監(jiān)測工作中，對工作人員是否到達(dá)巡視觀測點(diǎn)進(jìn)行判斷，完善巡視記錄缺陷，防止出現(xiàn)記錄失實(shí)等情況。同時，還可對每個桿塔中的時間進(jìn)行記錄，對位置情況進(jìn)行確定，合理再現(xiàn)巡視路線，將桿塔獲取的GPS 數(shù)據(jù)整合起來繪制系統(tǒng)接線圖。

2 配電設(shè)備管理中智能GPS 巡檢功能的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)功能

智能GPS 巡檢功能是在計算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建的系統(tǒng)功能，具有衛(wèi)星定位、數(shù)據(jù)庫、遠(yuǎn)程通信、PDA 等重要內(nèi)容。整個系統(tǒng)包括兩個方面，一方面為巡檢終端系統(tǒng)，另一方面為后臺管理系統(tǒng)，主要功能為權(quán)限管理、數(shù)據(jù)信息管理、缺陷管理、巡檢情況、報表打印等等，具體如下。

（1）數(shù)據(jù)信息管理。對設(shè)備參數(shù)、巡檢項目和人員情況等進(jìn)行管理。例如，在某供電所管理的035 線路巡檢中，由于該線路位于山區(qū)，首先要通過管理系統(tǒng)將該線路的相關(guān)信息錄入其中，再結(jié)合山區(qū)的特點(diǎn)，對數(shù)據(jù)字典中的安全從事、巡檢人員、缺陷情況、特殊點(diǎn)、巡視任務(wù)與類型等進(jìn)行維護(hù)，構(gòu)建成熟的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，為巡檢工作打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

（2）任務(wù)與權(quán)限管理。在任務(wù)管理方面，主要用于制定巡檢任務(wù)與執(zhí)行方案，在巡檢工作中進(jìn)行監(jiān)督和管理。例如，在對某支線的巡檢工作中，通過遠(yuǎn)程傳輸?shù)姆绞綄⒀矙z任務(wù)發(fā)送到該地管理系統(tǒng)中，由供電所對任務(wù)進(jìn)行下載并發(fā)送到巡檢終端，此時巡檢人員便可按照相應(yīng)規(guī)定開展工作。在權(quán)限管理方面，管理中心通過對不同部門、基層操作者進(jìn)行權(quán)限分配，實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)功能的管理。

（3）缺陷管理。在巡檢過程中，由專業(yè)人員對現(xiàn)場缺陷問題進(jìn)行記錄和描述，將信息存儲到PDA 終端中，通過網(wǎng)絡(luò)渠道發(fā)送給后臺管理中心，管理人員在接到數(shù)據(jù)后進(jìn)行上傳，完成缺陷等級、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等操作，便可在較短的時間內(nèi)了解情況，不但便于綜合查詢，還可實(shí)現(xiàn)巡檢日期、負(fù)責(zé)人、巡檢線路等分類查找。同時，將每個桿塔中的缺陷問題與檢修內(nèi)容發(fā)送到PDA 終端中，與以往人工記錄缺陷相比，在缺陷管理、消缺處理等方面具有十分顯著的優(yōu)勢，檢修管理水平也因此得到極大的提升。

（4）巡檢終端管理。在后臺管理中心中，能夠?qū)ρ矙z終端的活動情況進(jìn)行查看，對巡檢人員位置、檢修時間等信息進(jìn)行采集，使以往無法對野外工作人員進(jìn)行監(jiān)控的問題得以解決，使各類作業(yè)均處于受控狀態(tài)。例如，在某線路巡檢數(shù)據(jù)采集完畢后，發(fā)現(xiàn)在GIS 地圖中的2 個巡檢點(diǎn)定位軌跡與基礎(chǔ)桿位的距離逐漸增加，且停留時間較為短暫，證明該兩點(diǎn)并未得到有效地巡視，通過詢問負(fù)責(zé)人得知，這2 個桿塔處于懸崖處攀登，因此只遠(yuǎn)距離觀望一下便離開了。在巡檢情況管理中，可對歷史巡檢記錄、缺陷記錄等進(jìn)行直接查詢與分析，并提供多種類型的圖表、報表等，為桿塔位置、線路方向的確定提供更多支持。

（5）報表打印。該功能可完成缺陷報表、到位率報表的自動生成，可根據(jù)指定時間、指定線路、指定缺陷與處理類型等條件完成報表的檢索與打印。另外，該系統(tǒng)也具備一定的輔助功能，如用戶注冊與注銷、修改密碼、系統(tǒng)幫助、基礎(chǔ)設(shè)置等。

2.2 具體應(yīng)用

某供電企業(yè)下轄25 條35kV 線路、86 條10kV 線路，線路總長度為1453.66km，線路巡檢的工作量較大。在以往線路工作中，由于巡檢作業(yè)的周期較長、效率較低、準(zhǔn)確性較差，無法與供電企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化管理要求充分符合?，F(xiàn)階段，該企業(yè)基于GIS 技術(shù)，將智能GPS 巡檢功能應(yīng)用于配電設(shè)備管理中，力求提高巡檢工作的自動化水平，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、精益化、高效化的目標(biāo)。

巡檢人員利用智能GPS 巡檢功能進(jìn)行任務(wù)下載后，首先進(jìn)入PDA 巡檢準(zhǔn)備界面，提示用戶攜帶基本的工具器具，是否對特殊位置采取有效地防御措施，只有逐項核對打“√”后才可進(jìn)行下一項操作，提高巡檢工作的安全性。巡檢人員攜帶PDA 移動終端，按照下載好的線路對桿塔進(jìn)行逐一檢查，利用GPS 對桿塔進(jìn)行自動定位，并根據(jù)系統(tǒng)提示對缺陷內(nèi)容進(jìn)行記錄，如若存在歷史缺陷，則選擇是否保留或者刪除，直至全部巡檢工作完成；在巡檢完畢后，將PDA 移動端中的記錄通過管理系統(tǒng)傳遞到后臺，在管理中心處進(jìn)行保存，本次巡檢任務(wù)徹底結(jié)束。

值得注意的是，如若在偏遠(yuǎn)山區(qū)進(jìn)行巡檢時，一旦迷失方向，巡檢人員可利用PDA 終端的電子地圖開啟導(dǎo)航系統(tǒng)；如若在巡檢中出現(xiàn)疑難問題，也可利用PDA 終端進(jìn)行查詢，如設(shè)備參數(shù)、人員檔案、安全規(guī)程等等，確保巡檢工作的安全順利進(jìn)行。

3 結(jié)語

綜上所述，智能GPS 巡檢功能在運(yùn)行中涉及到技術(shù)、流程、管理、機(jī)制等諸多事宜，在系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)堅持立足整體、分步實(shí)施的原則，力求以最少的投資成本、最低的風(fēng)險提高設(shè)備巡檢效率與先進(jìn)性。當(dāng)前，工程生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）智能GPS 巡檢功能仍在不斷改進(jìn)，PDA 終端機(jī)已升級為“移動物聯(lián)網(wǎng)終端機(jī)”，相信在未來，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)必將融入電力系統(tǒng)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。