基于微信小程序的輸電通道移動(dòng)巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

寇星哲

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院信息與通信工程學(xué)院，湖北 武漢 430205）

0 背 景

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力需求日益增加，因此我國(guó)電力系統(tǒng)飛速發(fā)展，電網(wǎng)逐漸擴(kuò)大，輸電線路遍布全國(guó)各地。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司110 kV 及以上線路長(zhǎng)度為8.18×105km，預(yù)計(jì)2020 年底將增至1.27×106km。輸電線路里程迅速延伸，巡檢難度日益加大。電力系統(tǒng)的基本組成部分是輸電線路，有的輸電線路構(gòu)成骨干網(wǎng)架，有的輸電線路直接給用戶供電，所以保障輸電線路的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和用戶用電的重要保證。任何的故障都有可能影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，給人民以及國(guó)家造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失。因此，輸電線路的巡檢工作是非常必要的。當(dāng)前電力系統(tǒng)的輸電線路巡檢方式主要有如下幾種：人工移動(dòng)巡檢、直升機(jī)巡檢、無(wú)人機(jī)巡檢、衛(wèi)星遙感巡視、機(jī)器人巡檢等。直升機(jī)巡檢存在作業(yè)成本較高、無(wú)法細(xì)致檢測(cè)等問(wèn)題；無(wú)人機(jī)巡檢存在成本高、易損壞、維修成本高、續(xù)航能力不足等問(wèn)題；衛(wèi)星遙感巡視技術(shù)存在受天氣影響大、小尺寸目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別困難等問(wèn)題；機(jī)器人巡檢存在巡檢條件受限、研發(fā)成本高等問(wèn)題。據(jù)各電網(wǎng)公司巡檢輸電線路現(xiàn)狀的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，人工巡檢運(yùn)用最廣泛，成本最低，實(shí)現(xiàn)最快。此種移動(dòng)巡檢方式一般是由輸電線路相關(guān)管理人員下達(dá)巡檢任務(wù)，巡檢人員到達(dá)指定桿塔進(jìn)行巡視檢查并完成書(shū)面工作日志，對(duì)問(wèn)題桿塔進(jìn)行上報(bào)再由維修人員去進(jìn)行維修。為了監(jiān)督巡檢人員的工作，傳統(tǒng)做法是在巡檢過(guò)的桿塔上貼條作為標(biāo)記，在下一巡檢人員再次巡檢時(shí)將貼條標(biāo)記更換，管理人員憑借該貼條標(biāo)記進(jìn)行工作檢查。顯然，該種巡檢方式存在如下問(wèn)題：點(diǎn)多面廣，工作量大；桿塔問(wèn)題資料不集中，查閱不便；作業(yè)過(guò)程管控不到位；信息缺乏共享交互；貼條標(biāo)記易損壞；管理人員無(wú)法督查巡檢人員實(shí)時(shí)工作位置和狀態(tài)；無(wú)法滿足電力企業(yè)規(guī)范化信息化的管理要求?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)就是：質(zhì)量難保證，人為因素多，管理較困難[1-2]！

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求

手機(jī)，是當(dāng)今時(shí)代每個(gè)人必不可少的通信工具，而微信又幾乎是手機(jī)里必不可少的軟件，其即時(shí)溝通和智慧生活等功能成為極大部分人生活中不可分割的一部分。微信小程序是由騰訊公司于2017 年1 月正式推出，它和其他APP 最大的區(qū)別是不需要用戶安裝，只要有微信就可以使用。并且它所占內(nèi)存小，操作方便，開(kāi)發(fā)較為容易。當(dāng)前微信小程序廣泛地運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域，在豐富了用戶的娛樂(lè)生活的同時(shí)也極大地為用戶在工作學(xué)習(xí)上提供了便利。微信小程序可以使用微信小程序開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)，該工具是微信官方推出的微信開(kāi)發(fā)編輯器。小程序提供了一個(gè)高效、簡(jiǎn)單的應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架和豐富的組件及API，整個(gè)小程序框架分為邏輯層和視圖層。視圖層描述語(yǔ)言為WXML 和 WXSS，邏輯層框架基于 JavaScript ，視圖層與邏輯層之間具有數(shù)據(jù)傳輸和事件系統(tǒng)，使開(kāi)發(fā)者能夠?qū)Ｗ⒂跀?shù)據(jù)與邏輯。本項(xiàng)目基于微信小程序開(kāi)發(fā)一個(gè)輸電通道移動(dòng)巡檢系統(tǒng)，構(gòu)建以桿塔身份識(shí)別標(biāo)簽為基礎(chǔ)，移動(dòng)巡檢智能終端為核心，規(guī)范化數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與巡檢流程為框架，移動(dòng)巡檢作業(yè)系統(tǒng)為接口的輸電通道交互式巡檢體系。實(shí)現(xiàn)“人-桿塔”的實(shí)時(shí)交互與“巡檢現(xiàn)場(chǎng)-內(nèi)網(wǎng)”的安全交互，大幅提升巡檢現(xiàn)場(chǎng)工作效率，提升巡檢管理穿透力。每個(gè)桿塔的標(biāo)簽選用二維碼，手機(jī)掃一掃就可以完成讀取，不需要額外的讀取設(shè)備。二維碼有如下優(yōu)點(diǎn)：密度編碼高且信息容量大，比普通條碼信息容量高幾十倍；編碼范圍廣，可以將圖片、聲音、文字等可數(shù)字化的信息進(jìn)行編碼并且存儲(chǔ)到二維碼當(dāng)中；容錯(cuò)能力強(qiáng)，可以糾錯(cuò)，使二維碼即使因破損、污損或其他原因引起局部損壞時(shí)，也可以正確識(shí)讀，在損毀面積高達(dá)30%仍可恢復(fù)信息；譯碼可靠性高，誤碼率不超過(guò)千萬(wàn)分之一；可引入加密措施，保密性、防偽性好[3]。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

針對(duì)本次項(xiàng)目需要線路交互式巡檢系統(tǒng)具備巡視人員隨身攜帶的便捷性、巡視人員操作的建議性、交互數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄缘忍匦砸约凹磼呒床椤⒌綅彾ㄎ?、缺陷上?bào)、過(guò)程記錄、防誤操作、多身份登錄等功能，基于微信小程序設(shè)計(jì)出一個(gè)輸電通道移動(dòng)巡檢系統(tǒng)，并將其命名為“桿塔掃一掃”。該小程序用于電力公司的輸電通道移動(dòng)巡檢工作，用戶從微信客戶端進(jìn)入小程序獲取當(dāng)前用戶的信息，首次登錄需注冊(cè)，注冊(cè)時(shí)將微信號(hào)手機(jī)號(hào)與姓名工號(hào)唯一綁定，通過(guò)工號(hào)來(lái)判定身份是巡檢人員、維修人員還是后臺(tái)管理人員，以顯示不同的界面。巡檢人員進(jìn)行實(shí)地巡檢工作，匯報(bào)桿塔狀態(tài)填寫(xiě)桿塔信息完成工作日志；維修人員對(duì)桿塔的維修結(jié)束后修改桿塔信息和桿塔狀態(tài)；后臺(tái)管理人員進(jìn)行對(duì)巡檢維修人員的工作內(nèi)容的安排，監(jiān)察維修巡檢人員的工作情況并掌握所有桿塔信息。桿塔狀態(tài)、桿塔情況以及人員全部信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中[4-5]。圖1 為系統(tǒng)用例圖。

圖1 系統(tǒng)用例圖

巡檢人員登錄賬號(hào)使用掃一掃識(shí)別桿塔二維碼標(biāo)簽，通過(guò)GPS 定位完成位置簽到，獲取并查看今日巡檢任務(wù)。在巡檢工作進(jìn)行的過(guò)程中，對(duì)目標(biāo)桿塔仔細(xì)檢查并掃描桿塔上的二維碼標(biāo)簽將正常的桿塔填寫(xiě)良好狀態(tài)并提交，若該桿塔有故障則將桿塔狀態(tài)改為需維修并且填寫(xiě)桿塔位置、桿塔編號(hào)、導(dǎo)線情況、絕緣子情況、銷釘情況等詳細(xì)信息后提交。再去首頁(yè)查看今日未完成的任務(wù)繼續(xù)巡檢直到今日任務(wù)頁(yè)面為空則完成今日巡檢工作。管理人員登錄賬號(hào)，安排今日巡檢人員任務(wù)，并通過(guò)GPS 位置簽到來(lái)監(jiān)察巡檢人員和維修人員的工作出勤到崗情況。將巡檢人員提交的故障桿塔信息進(jìn)行整理并安排今日維修人員為其發(fā)布今日維修任務(wù)。根據(jù)巡檢人員、維修人員桿塔信息提交情況監(jiān)察他們的工作完成情況。維修人員登錄賬號(hào)掃碼位置簽到后查看今日維修任務(wù)，維修任務(wù)桿塔后掃描二維碼標(biāo)簽將桿塔情況改為良好，再去首頁(yè)查看今日未完成的任務(wù)繼續(xù)維修直到今日任務(wù)頁(yè)面為空則完成今日維修工作。圖2 為系統(tǒng)流程圖。

圖2 系統(tǒng)流程圖

3 結(jié) 論

本文描述的是基于微信小程序的輸電通道移動(dòng)巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單且針對(duì)性強(qiáng)，專門針對(duì)當(dāng)前人工輸電通道移動(dòng)巡檢的不足之處設(shè)計(jì)，滿足巡檢、維修、管理人員的實(shí)際使用需求，使得人工輸電通道移動(dòng)巡檢、維修、和管理更加規(guī)范與統(tǒng)一。經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)用的測(cè)試，該系統(tǒng)可以穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，且系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求總體相符。