(广东电网有限责任公司肇庆供电局 广东肇庆 526060)
摘要:由于无人机数量之多,本身系统结构复杂,易受使用环境和人为因素的影响,其设备(尤其是电池)的质量状态会不断发生变化,性能会逐渐衰退。如何对无人机进行规范化、精细化、网格化管理,并建立科学的无人机使用流程及管理机制成为当前需要迫切解决的问题。建立输电线路巡视无人机信息管理系统,将极大程度地满足日益增长的无人机使用需求、延长无人机使用寿命、提高无人机设备科学管理水平。
关键词:输电线路,无人机,管理系统
1.对输电线路无人机管理体统的总体设计
1.1总体设计方案
将无人机硬件设备管理和无人机的规范化使用相结合,根据无人机的应用场景,将系统划分成移动端和PC端两大模块。其中,移动端APP支持巡检人员在野外进行无人机巡检时,对巡检作业时的巡检任务、人员和飞行情况、所采集的缺陷数据信息、无人机设备故障信息进行详细记录,并支持杆塔路径导航、多应用地图切换、飞行记录回放等辅助功能,最大程度地满足巡检人员在野外作业时对无人机硬件设备管理和使用的需要;PC端系统主要针对无人机野外巡检作业完成前后无人机硬件设备出入库和状态管理、电池充放电情况等级、人员使用和权限管理、巡检数据和任务的管理——包括巡视杆塔信息以及缺陷状态的上传查询,并支持多类数据统计,方便巡检和管理人员对巡检任务、无人机硬件设备、人员的调度和管理、缺陷情况管理进行科学管理。
2.主要技术分析
2.1系统采用J2EE三层体系结构,即用户层、应用层和数据库服务器
2.11用户层:第一层是用户层,主要指用户界面,它要求尽可能的简单,使最终用户不需要进行任何培训就能方便地访问信息。
2.12应用服务器层:第二层是应用服务器层,也就是常说的中间件,所有的应用系统、应用逻辑、控制都在这一层,系统的复杂性也主要体现在应用层。
2.13数据库服务器层:第三层为数据库服务器层,存储大量的数据信息和数据逻辑,所有与数据有关的安全、完整性控制、数据的一致性、并发操作等都是在第三层完成。
2.2采用J2EE的三层结构的特点
2.21能有效降低建设和维护成本,简化管理:多层应用结构在各层次上的组件能单独更新、替换或增加、拆除。因此,系统维护更方便,代价相对低得多。而且,因各组件互相独立,更换组件就好比更换组合音响的一个部件,对系统其它部分并无影响,所以更新维护更加安全可靠。
2.22适应大规模和复杂的应用需求:如果说结构化方法使软件开发从一门手工艺术走向科学的工程方法,组件技术则使软件工程从个体作坊走向大规模工业。虽然,结构化方法对中小型系统开发能够行之有效,但对大型系统,结构化分析的结果往往是错综复杂的网状结构,而不是结构清晰的层次结构。这也正是面向对象方法学诞生的原因。组件技术能使复杂系统的设计变得简单可行,具有良好的伸缩性。
2.23可适应不断的变化和新的业务需求:任何应用系统实施的重点不在于需求确定以后能否实现这些需求,而是在系统实施后如何适应变化的需求。J2EE系统结构和组件式系统的开发和维护过程中,技术人员可以按照新的需求,通过在不同系统层次上调度更新的组件或新加入的组件来调整旧的系统,以适应新的与不断变化的要求。以往的系统只能靠专业维护人员或系统开发商的再次开发或修改原有系统,才能满足新的需求,代价往往很大,无法保证时间上的要求。
2.24能有效提高系统安全性:多层体系结构将数据与程序、数据控制与应用逻辑分层独立管理,能更严格地控制信息访问;信息传递中采用数据加密技术,可进一步减低信息失密的风险。应用服务器内建安全控制数据库,实现应用服务器与数据服务器的双重权限控制,对权限的划分更准确、灵活、严格。新系统在信息访问、传递和存储三个环节上均有严格的安全措施。
2.3能够到达的效果图
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3.输电线路无人机管理体统的创新点分析
(1)结合供电局机巡野外作业业务模型,开发野外无人机App信息管理系统,使得无人机在野外所采集的数据和使用情况和PC端及时进行同步,大大提高了无人机硬件和数据的管理使用效率。
(2)PC端结合电子枪物联网扫码技术对无人机硬件设备出入库及电池充放电情况、班组人员使用记录进行统一管理,能规范无人机硬件及电池的使用,延长使用寿命。
(3)野外采集的线路缺陷情况实时通过App端进行记录,同步到PC端进行巡视数据管理和统计,方便巡检管理人员进行统一调度和管理。
4.结束语
输电线路巡视无人机信息管理系统,通过开发实现项目目标功能项,为实现无人机管理机制,提高无人机管理水平,使无人机应用实现更科学,严谨的管理模式,提高维护人员管理水平及现场巡视抢修效率,可向广东电网公司各供电局推广。部分功能重构后也可应用于配网线路乃至变电设备。