邵子育
国网内蒙古东部电力有限公司库伦旗供电分公司 内蒙古 通辽市 028200
摘要：输电线路是电力系统的重要组成部分，确保其安全稳定运行是供电企业的一项基本工作。线路运行管理是有效保证输电线路及其设备安全的一项基础工作．随着智能电网技术的发展，传统的输电线路运行管理方法已很难满足电网发展的要求。本文分析了输电线路智能巡检系统的设计与实现。
关键词: 输电线路; 巡检系统; 设计; 应用
电力设备长期暴露在大自然之中,多种因素会造成线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀,如不能及时发现和消除,可能发展成为某种故障,对电力系统的安全和稳定构成威胁。为防止电力设备出现突发性故障,需要对变电站和线路进行定期和不定期的巡检,使故障被消灭在萌芽状态,从根本上提高电网的运行可靠性,保障正常的能源供给。
一、系统特点及结构
1.系统特点。输电线路智能巡检系统能够提高设备巡检质量，及时记录并分析设备缺陷和隐患，提高科学运行管理水平，实现人性化、信息化管理，其特点为与杆塔设备无硬件联系，不需在杆塔上装设辅助设备；系统具有较高的安全性和稳定性，满足野外的工作条件；界面清晰明了，操作简便，易于掌握；定位准确快捷；实现输电线路巡检无纸化和巡检结果录入的规范化；及时地反映设备的巡检故障缺陷情况；以详细而规范的原始数据积累，作为输电设备状态检修的可靠依据；线路巡检数据的收集、查询、统计等工作更加方便、规范；有效监督巡检人员的到位情况，最大限度地减少漏检、错检。
2.系统功能。（1）基准定位。基准定位就是在进行首次的巡线工作和巡视新线路时，采集新线路上的所有设备的位置信息和属性信息，前者用于创建日后巡检工作中指导巡检的工作地图，后者对应于桌面巡检系统中的巡视设备管理。实际工作要求只有在收集、完善了这2部分信息后才能进行正常的巡检工作。（2）日常巡检。日常巡检就是巡线员在巡检过程中采用PDA中的GPS接收器获取当时所在地理位置的经纬度信息和当前时间信息，然后与原始巡视点定位信息进行比较，并将现场检测的线路缺陷情况记录在PDA中，以便在任务完成后上传到桌面巡检系统进行处理。依据系统围绕两大工作流程所完成的工作，得出线路日常巡检的工作流程见图1。
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图1?线路日常巡检流程
a.作业任务生成。由监控调度员通过已分配的管理员账号登录桌面巡检系统制定任务，即指定某一日期某条线路的巡检任务（包括定期、特殊、故障、夜间、登杆以及初始化巡视工作）由某个班组的某一位巡检员承担；可以提前安排巡检计划；在任务执行前可修改、变更。b.作业任务下传。巡检员在巡检之前手持PDA到现场，用系统给每个巡检员分配的账号登录移动巡检系统，通过GPRS网络获取自己当天的巡检任务，下载相应的线路、设备等信息到PDA，PDA会显示任务安排的巡检线路、巡检路径及巡检人员当前所在的位置，巡检员只对安排的线路进行巡检。c.作业任务执行。接收到巡检任务以后，巡检员首先判断该任务是日常巡检还是基准定位，巡检任务类型分为定期、特殊、故障、夜间、登杆以及初始化巡视几类。如果巡检任务是定期、特殊、故障、夜间、登杆巡视中的一个，则认为是日常巡检；如果巡检任务是初始化巡视，则认为是基准定位。对于基准定位，巡检员只需用移动巡检系统中的GPS定位功能，对巡检点即杆塔进行定位，定位结束后通过数据同步功能将杆塔坐标上传到桌面巡检系统，通过桌面巡检系统中的数据同步功能将采集的杆塔数据用于更新地图数据。
二、系统软件设计
1. PDA终端应用软件。PDA终端开发平台为Microsoft Visual Studio利用RFID信息扫描，进行杆塔信息匹配；利用3G无线网络传输实现巡检任务下单、巡检数据实时上传和更新；利用GPS定位实现巡检到位监督。（1）RFID信息读写。巡检人员到达待巡检杆塔后，在具体巡检作业开始前，需要利用PDA终端扫描固定在线路杆塔上的RFID标签，获取编码信息。在PDA终端，自动将扫描的编码信息和存储于数据库中的杆塔编码信息进行匹配。一方面可判断巡检人员是否到达正确的待巡检杆塔，另一方面应用程序根据匹配成功的编码信息显示具体的线路巡检项目，等待巡检人员上传缺陷数据、图片等信息。巡检完成之后，修改RFID状态信息，再次检测到该标签，则显示巡检完成，避免了重复检修。（2）3G无线网络传输。PDA端巡检数据通过3G模块传输到服务器端。PDA嵌入式软件通过HTTP协议与服务器通信。巡检之前先查看网络是否连接，确保PDA与服务器时刻通信。控制面板中的“网络拨号与连接”界面可查看已经建好的3G网络连接。在“我的连接”中，修改其电话号码属性，将其设置成所在地的区号即可。双击“我的连接”按钮，单击“连接”等待完网络连接完成。不需要使用3G通信时可点击“断开连接”。（3）GPS巡检到位监督。GPS模块可实时定位巡检人员的位置坐标，通过设置GPS坐标匹配阈值可实现巡检人员到位监督功能。在PDA终端，比较GPS坐标数据和存储于数据库中的杆塔坐标数据，可判断巡检人员是否到达正确的待巡检杆塔。当GPS坐标数据和杆塔坐标数据的差值在阈值范围之内，PDA终端应用程序自动解锁，巡检人员可进行相应的巡视数据填报、缺陷图片上传等操作；否则提示巡视人员未到位，无法进行相关巡检操作。GPS巡检到位监督模块与RFID读写模块组合使用，实现了巡检人员的双重到位监督管理功能；同时也避免了巡检人员弄错巡视杆塔，进行错误的巡视操作。
2.PC机服务器端软件。由Apache构建服务器，为网络客户端和PDA嵌入式软件提供网页服务，当Apache接收到网页申请时，调用PHP解释器解释网页，之后网页可以查询数据库以获取需要的信息并返回到网页，服务器端将经过解释的网页以及获得的信息返回到Web客户端或PDA嵌入式软件。采用MySQL数据库存储巡检信息，统一管理线路基础数据、巡视缺陷数据、人员配置、用户权限、巡视任务计划等。服务器端对新传回的缺陷信息进行分类，具有安全隐患的缺陷信息通过GSM Modem立刻发送给相关责任人，以便及时消缺。
三、巡检系统实际应用
通过与现有的作业模式对比，本系统应用后，可有效改变当前采用纸质方式作业的模式，实现了全流程信息化作业，实现了全流程业务数据智能化，实现了作业数据的闭环溯源管理;同时优化了巡视作业流程，通过信息化技术手段极大提高了各级人员工作效率，加快了输电各阶段信息的流转速率;同时也极大降低了基层人员的工作负担，基层人员每天工作量下降了20%～30%，全面提高了输电巡检专业的工作效率。
智能输电线路巡检系统综合利用了RFID、3G、GPS技术，结合PDA移动终端、PC机服务器端和线路巡视数据库开发技术，实现了巡检人员到位双重监督，规范缺陷信息的记录，实时监控输电线路的缺陷信息等功能，达到了对输电线路巡检工作的规范化、科学化管理，从根本上杜绝由于人员巡检不到位、缺陷处理不及时引发的电力事故，该系统已成功实现并投入使用。
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