智能終端與GIS技術(shù)在電力現(xiàn)場(chǎng)管理中的整合應(yīng)用

[摘 要]文章深度剖析智能終端與GIS技術(shù)在電力現(xiàn)場(chǎng)管理中的整合應(yīng)用具體方案。通過詳細(xì)論述智能終端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)與設(shè)備布署方法，以及GIS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、分析等的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)一步提出兩種技術(shù)的整合優(yōu)化策略。擬通過這些優(yōu)化策略的有效實(shí)施，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)電力現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)代化智能管理。

[關(guān)鍵詞]智能終端；GIS技術(shù)；電力現(xiàn)場(chǎng)管理；數(shù)據(jù)整合；優(yōu)化策略

[中圖分類號(hào)]TM73 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2024）12–0181–03

The Application and Optimization of Intelligent Terminal and GIS Technology in Electric Power Field Management

SU Longxi

[Abstract]This paper deeply analyzes the integration and application of intelligent terminal and GIS technology in power field management. Based on the detailed discussion of the real-time data acquisition technology and equipment deployment method of intelligent terminal， as well as the practical application of data storage， management and analysis in GIS system， the integrated optimization strategy of the two technologies is further proposed. Through the effective implementation of these optimization strategies， it is proposed to strengthen the modern intelligent management of power field.

[Keywords]intelligent terminal； GIS technology； power field management； data integration； optimization strategy

隨著科技進(jìn)步愈發(fā)迅速，電力行業(yè)正迎來智能化改革新浪潮。以智能終端、GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)為代表的先進(jìn)技術(shù)正嘗試融合使用，這在一定程度上為電力現(xiàn)場(chǎng)管理提供了創(chuàng)新解決方案。智能終端憑借便攜性、多功能性等一系列基本特征，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的高效收集及初步分析。而GIS技術(shù)則憑借其空間數(shù)據(jù)處理能力，可切實(shí)加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)設(shè)施的管理維護(hù)。然而目前仍需深入優(yōu)化整合這兩種技術(shù)的具體路徑，以盡可能地優(yōu)化電力現(xiàn)場(chǎng)管理流程，提高響應(yīng)速度及操作精確性。文章深入探索智能終端與GIS技術(shù)的具體結(jié)合點(diǎn)，并針對(duì)電力現(xiàn)場(chǎng)管理需求提出切實(shí)可行的優(yōu)化策略。

1 智能終端與GIS技術(shù)相關(guān)概述

1.1 智能終端技術(shù)概述

智能終端技術(shù)主要是指借助各種移動(dòng)和便攜式設(shè)備，如智能手機(jī)、平板電腦、手持GPS單元、專門數(shù)據(jù)采集器等，實(shí)現(xiàn)信息采集、處理、交換等一系列過程的技術(shù)手段。在電力現(xiàn)場(chǎng)管理中，采用智能終端設(shè)備有助于進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，如采集桿塔位置坐標(biāo)、設(shè)備工作狀態(tài)等相關(guān)信息。由此可見，在電力現(xiàn)場(chǎng)引入智能終端設(shè)備可有效提高工作效率，減少紙質(zhì)記錄需求，同時(shí)也可提供即時(shí)分析、決策支持，這對(duì)于提升電力現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量具有重要意義。

1.2 GIS技術(shù)概述

GIS技術(shù)主要用于捕捉、存儲(chǔ)、操縱、分析、管理、展示所有類型地理相關(guān)數(shù)據(jù)，集成這些數(shù)據(jù)處理分析功能的系統(tǒng)便稱之為GIS系統(tǒng)。在電力行業(yè)中，GIS系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，通常用于管理電網(wǎng)設(shè)備位置、監(jiān)測(cè)供電網(wǎng)絡(luò)布局、進(jìn)行路徑規(guī)劃等操作。具體功能見表1。

2 智能終端與GIS技術(shù)在電力現(xiàn)場(chǎng)管理中的整合應(yīng)用

2.1 智能終端與GIS技術(shù)整合基礎(chǔ)架構(gòu)

（1）數(shù)據(jù)采集層。由智能終端（如手持設(shè)備、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、智能手表及傳感器等）組成，這類設(shè)備的主要任務(wù)是從現(xiàn)場(chǎng)收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包含溫度、電壓、電流、設(shè)備狀況等。

（2）通信網(wǎng)絡(luò)層。借助無線通訊技術(shù)（如4G/5G網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、藍(lán)牙等）將所采集的電力現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至中央處理系統(tǒng)。

（3）數(shù)據(jù)處理層。主要涉及云服務(wù)器或本地服務(wù)器，承擔(dān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、預(yù)處理、分析等重要任務(wù)，且在這一層運(yùn)行軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、錯(cuò)誤校驗(yàn)、初步分析。

（4）應(yīng)用層。應(yīng)用GIS系統(tǒng)整合來自智能終端的相關(guān)數(shù)據(jù)，并將其進(jìn)行可視化處理。該層中可顯示電網(wǎng)布局、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、故障點(diǎn)等信息，有助于快速定位問題并作出決策。

（5）用戶交互層。用戶通過GIS界面實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的有效互動(dòng)，通常提供查詢信息、接收?qǐng)?bào)警、維護(hù)指令等一系列功能。用戶也可借助智能終端直接訪問GIS應(yīng)用，從而在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，接收實(shí)時(shí)反饋。

基于這一基礎(chǔ)架構(gòu)，電力現(xiàn)場(chǎng)管理工作可實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、智能化。例如，當(dāng)一條輸電線發(fā)生故障時(shí)，其對(duì)應(yīng)的智能終端將即刻感知并通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送警報(bào)至中央系統(tǒng)。隨后數(shù)據(jù)處理層分析故障性質(zhì)，GIS系統(tǒng)則在應(yīng)用層將故障位置及其可能造成的一系列影響進(jìn)行可視化處理，并通過用戶交互層將維修指令發(fā)送至智能終端。

2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析

在電力現(xiàn)場(chǎng)管理過程中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及分析是保障電網(wǎng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。具體而言，智能終端設(shè)備通常會(huì)配備多種傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器等，這些傳感器可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地捕獲電網(wǎng)運(yùn)行中的各種參數(shù)。如電流傳感器可測(cè)量輸電線路中電流I。

通過監(jiān)測(cè)電力現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)設(shè)備電流變化，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在過載問題。

在此基礎(chǔ)上，基于GIS決策支持系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)反饋、操作建議。例如，若發(fā)現(xiàn)某區(qū)域頻繁發(fā)生短暫停電，系統(tǒng)會(huì)推薦增加該區(qū)域冗余供電路徑或升級(jí)設(shè)備，以提高電網(wǎng)可靠性、韌性。通過這一整合過程，電力公司能夠及時(shí)響應(yīng)各種情況，優(yōu)化資源分配，并減少停電事件以盡可能地提升電力供應(yīng)穩(wěn)定性。

2.3 智能終端與GIS技術(shù)在設(shè)備監(jiān)測(cè)與維護(hù)中的應(yīng)用

在電力現(xiàn)場(chǎng)管理中，引入智能終端與GIS技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)維護(hù)進(jìn)行一定的改進(jìn)?；谶@一整合應(yīng)用方案，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、預(yù)測(cè)性維護(hù)，以此大幅提高電力現(xiàn)場(chǎng)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。智能終端（如手持PDA、平板電腦或?qū)Ｓ脵z測(cè)設(shè)備）可于電力現(xiàn)場(chǎng)安裝特定傳感器、軟件后，由工程人員現(xiàn)場(chǎng)巡檢過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，如電力現(xiàn)場(chǎng)變壓器溫度、線路電流、開關(guān)狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)。后續(xù)可利用智能終端上的相關(guān)應(yīng)用程序，通過掃描設(shè)備上的二維碼或RFID標(biāo)簽，快速獲取電力現(xiàn)場(chǎng)各類設(shè)備詳細(xì)資料、歷史維護(hù)記錄等信息數(shù)據(jù)。智能終端上應(yīng)用程序可指導(dǎo)工程人員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化檢查流程，確保能夠覆蓋電力現(xiàn)場(chǎng)所有必要檢查點(diǎn)。

此外，GIS系統(tǒng)還可有效處理智能終端收集的相關(guān)數(shù)據(jù)，由此對(duì)設(shè)備位置、狀態(tài)、性能進(jìn)行可視化展示。主要用于識(shí)別設(shè)備分布熱點(diǎn)區(qū)域，以及其可能存在的一系列維護(hù)疏漏、過載風(fēng)險(xiǎn)等區(qū)域。并結(jié)合歷史維護(hù)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)測(cè)。如借助GIS系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，電力現(xiàn)場(chǎng)某區(qū)域輸電線路頻繁出現(xiàn)過載情況，系統(tǒng)建議增加巡檢頻率或提前進(jìn)行線路升級(jí)?；蚪柚傻臄?shù)據(jù)管理系統(tǒng)，GIS系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)度維護(hù)人員前往現(xiàn)場(chǎng)處理，確保及時(shí)響應(yīng)。

2.4 電網(wǎng)規(guī)劃與資源優(yōu)化

將智能終端與GIS技術(shù)進(jìn)行整合可為電網(wǎng)規(guī)劃、資源優(yōu)化提供更好的解決方案。數(shù)據(jù)采集作為電網(wǎng)規(guī)劃分析的起點(diǎn)，可充分借助無人機(jī)、地面車輛搭載傳感器收集關(guān)于地形、植被、建筑物及其他環(huán)境因素方面的相關(guān)數(shù)據(jù)。后續(xù)借助GIS空間分析功能評(píng)估最佳輸電線路、變電站位置，以避開環(huán)境敏感區(qū)域或建設(shè)成本過高區(qū)域。

在資源優(yōu)化方面，GIS系統(tǒng)可助力電網(wǎng)負(fù)載分析，識(shí)別過載或低載的線路和變壓器。智能終端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（如電流、電壓等），GIS系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新電網(wǎng)負(fù)載情況。例如，城市電網(wǎng)早晨高峰時(shí)段多條線路接近其負(fù)載極限，借助GIS系統(tǒng)可快速識(shí)別受影響區(qū)域，并通過調(diào)整供電路徑或增加臨時(shí)供電線路，有效分散負(fù)載，盡可能地避免潛在停電事件并減少能量損失。為應(yīng)對(duì)突發(fā)事件、自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)所造成的實(shí)際影響，智能終端與GIS系統(tǒng)可集成氣象數(shù)據(jù)、災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)收集實(shí)時(shí)天氣條件及災(zāi)害方面的相關(guān)信息（如洪水、風(fēng)暴等），這些信息也有助于及時(shí)調(diào)整電網(wǎng)應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃。

3 智能終端與GIS技術(shù)在電力現(xiàn)場(chǎng)管理的整合優(yōu)化

3.1 位置感知與地理信息分析優(yōu)化

電力現(xiàn)場(chǎng)管理中，位置感知與GIS技術(shù)優(yōu)化是提高運(yùn)營效率、響應(yīng)速度的關(guān)鍵。利用高精度GPS、衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可精確追蹤電力設(shè)備位置，并在智能終端上集成這些定位技術(shù)，可快速準(zhǔn)確地查找需要維護(hù)檢查的相關(guān)設(shè)備。在智能終端上布署定制GIS應(yīng)用程序，直接訪問地理信息分析、空間數(shù)據(jù)，這些應(yīng)用程序能提供實(shí)時(shí)地圖更新、路徑規(guī)劃、區(qū)域分析，有助于高效規(guī)劃巡檢維護(hù)路線。

3.2 智能終端與GIS系統(tǒng)在電網(wǎng)設(shè)備管理中的效率提升策略

為提升智能終端及GIS系統(tǒng)在電網(wǎng)設(shè)備管理中的運(yùn)行效率，可嘗試引入配備更先進(jìn)的傳感器、通信技術(shù)，以實(shí)時(shí)收集更多類型數(shù)據(jù)，如設(shè)備振動(dòng)、聲音等。基于這些數(shù)據(jù)，可提供更為全面的設(shè)備狀態(tài)信息。且GIS系統(tǒng)還可融合應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、人工智能算法，對(duì)所收集到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)分析。結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果可更為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)設(shè)備故障、潛在問題，從而實(shí)現(xiàn)更主動(dòng)的維護(hù)策略。

4 結(jié)束語

深度剖析了智能終端與GIS技術(shù)在電力現(xiàn)場(chǎng)管理中的整合應(yīng)用及其具體優(yōu)化策略。整合高精度GPS定位系統(tǒng)、定制GIS應(yīng)用程序，電網(wǎng)設(shè)備位置感知及其管理效率將顯著提升。這些技術(shù)綜合應(yīng)用可有效提高操作精確性，為未來電力現(xiàn)場(chǎng)管理現(xiàn)代化、智能化發(fā)展提供新的發(fā)展方向。

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