苗旭
国网山西省电力公司输电检修分公司 山西省太原市 030001
摘要：输电线路的主要任务是将电能从发电端输送到用电端，它的安全是保证整个电网稳定工作的首要条件。由于输电线路通常运行于复杂的自然环境，不仅要承受正常的机械载荷和电力负荷的内部压力，还要经受恶劣气候、地理条件、不良工况等非可控风险源的影响，这些因素都会对输电线路的安全、可靠运行构成威胁。因此，对输电线路的巡视和检修是必不可少的一项工作。
关键词：输电线路；巡检系统；设计
1 业务需求
移动终端巡检在电力公司内部并不是新技术，针对内部专业巡检人员的内网移动巡检系统已运行多年，最典型是基于低版本安卓系统开发，以PDA为运行载体巡检系统。由于其在电力内网运行，在系统安全性、数据安全性和流程规范性等方面符合国网公司要求，但是由于与互联网隔离且技术迭代不佳等原因，在技术先进性、应用灵活性、系统稳定性方面跟不上工作需要，不适用于众多的外部辅助巡检人员。
2 架构设计
2.1 系统总体架构
输电线路辅助移动巡检系统分为移动应用端和后台服务端两部分，移动应用端负责数据的采集和处理，后台服务端实现数据的汇总分析和业务管理。系统互联网支持云化部署，移动应用端通过移动互联网访问后台服务端（包括移动应用服务器、移动应用数据库服务器等）；安全防护层负责后台服务端和移动应用端之间的数据交互、网络通信的安全保障。
2.2 功能架构设计
后台应用功能包括：巡视任务管理、缺陷隐患管理、危险点值守管理、检测管理；后台基础信息维护功能包括：作业指导卡管理、台账维护、设备维护、人员信息维护、角色权限维护和线路巡视区域维护；基础支撑方面包括：数据导入/导出、数据上传/下载、巡视轨迹查看和超时催办提醒等功能。
移动端应用功能包括：任务接单、到位登记、重点工作提醒、缺陷隐患登记、危险点登记、台账资料查询等功能；所用到的基础支撑功能包括：GPS定位、拍照录音、地图导航、消息推送、数据上传/下载等。
系统安全防护从网络安全、敏感数据加密、系统应用安全、日志审计和移动APP安全等几方面进行整体安全防护设计。
3 功能设计
3.1 基础数据维护管理
基础数据维护管理模块包括：作业指导卡管理功能、管理人员信息维护功能、外委人员信息维护功能、线路巡视区域维护功能、设备维护功能。以设备维护功能为例，设备维护模块包括新建、修改、保存、删除等基本功能，主页展示界面可根据管理人员要求调整显示字段，设备信息包括线路信息和杆塔信息。
3.2 巡视任务管理
巡视任务管理提供巡视任务单维护、巡视任务单查询、巡视任务单管理、巡视任务单归档等功能。后台服务端具备巡视任务单新建、派发、修改、查询、删除、追回等功能，移动应用端负责任务单执行、反馈。管理人员根据巡视周期、巡视计划、巡视时间、巡视范围等进行巡检任务的编辑与派发，巡视人员根据巡检任务安排按时到岗到位。
后台服务端维护线路巡视周期，根据巡视周期生成巡视任务，移动作业时班组人员获取发布的巡视任务，对设备通道进行巡视工作，巡视结果实时回传后台服务端，巡视工作完成后填写巡视记录，数据回传后台服务端进行归档。
3.3 缺陷隐患管理
现场巡视人员发现缺陷或隐患提交给管理人员，管理人员选中该条信息后点击“审核”，通过后进入消缺管理流程，未消缺缺陷或隐患需巡视人员确认消除后变更状态为“已消缺”，已消缺缺陷进入验收阶段，验收通过流程结束。
3.4 危险点值守管理
危险点值守管理提供值守任务单维护、值守任务单查询、值守任务单管理、值守任务单归档共四大功能。后台服务端提供值守任务单新建、派发、修改、查询、删除、追回等功能，移动应用端应能够提供任务单执行、反馈。管理人员根据值守计划、值守时间等进行值守任务的编辑与派发，值守人员根据任务安排按时到岗到位。
每日性任务可通过设置任务执行每日派发至值守人员终端。
3.5 检测管理
输电线路检测管理提供检测任务单、检测任务单查询、检测任务单管理、检测任务单归档共四大功能，后台服务端应能提供检测任务单新建、派发、修改、查询、删除、追回等功能。检测任务单划分未受理、已受理、执行中、已催办、已结束六种状态。对于未受理、已受理、执行中、已催办的检测任务单可以通过点击“催办”进行提醒。移动应用端应能提供任务单执行、反馈，根据使用用户设置不同权限。
4 系统数据视图
4.1 概念数据模型设计
输电线路辅助移动巡检系统的数据模型采用面向对象的分析方法，分析结果如图4所示。分为巡视任务、巡视任务执行、基础支撑三个主题。其中基础功能和移动作业支撑部分为上层业务提供数据、服务支撑。巡视任务管控包括巡视任务的编制、派单、巡视重点生成及巡视过程管控。巡视现场作业执行包括巡视任务的接收、巡视执行信息和作业指导卡填写、缺陷和隐患填报等。巡视过程智能交互管控实现巡视过程信息采集。
4.2 数据分类
从数据应用的不同角度对数据进行分类，不同类别的数据在存储、计算、传输时对应不同的要求和技术实现手段。
根据国家电网公司数据分类原则，系统数据划分为结构化数据和非结构化数据。结构化数据包括：巡视任务数据、巡视任务执行数据、基础支撑数据。非结构化数据包括图片、语音和视频等数据。
4.3 数据流转
在巡视过程过程中，主站将巡视任务数据派发至移动终端，巡视人员填写巡视任务执行信息信息，将执行信息发送至系统后台。
5 安全防护设计
5.1 网络安全
防护内容包括防护OWASP常见威胁、0day漏洞快速防护和网站隐身。对PC或者APP的业务流量进行分析和识别，对存在安全风险特征的流量进行安全防护，将无安全风险的流量回源到服务器。避免后台服务器被恶意入侵，保障核心数据安全，解决因恶意攻击导致的服务器性能异常问题。如系统部署于公有云，通常服务商都提供较全面的安全防护服务，系统建设单位根据自身安全等级要求购买相应的安全服务即可。
5.2 加密及敏感数据防护
系统做好安全防护及加密脱敏工作，安全防护框架遵循国家信息系统安全等级保护要求，基于国密算法套件实现数据传输过程加密处理，不应出现《国家电网公司密级范围的规定》中的涉密信息。
5.3 系统应用安全
采取完善的用户身份认证措施，包括用户及用户角色配置管理等，用户角色可关联设备或具体资源配置，登录时对用户密码等信息进行完整性校验。用户配置管理实现授权功能，通过管理员创建、修改、删除用户，基于用户、角色、操作命令设置不同的操作权限，用户按权限可以细分到具体的设备；用户角色通常划分为root、管理员、操作员三级，root拥有最高优先级的超级用户权限，可以配置、增加用户，删除用户、更改名称和号码等不敏感信息，但敏感信息是加密存储、不能更改。
6 结束语
输电线路是电能输送的重要载体，相当于人类的血管，因此对输电线路开展巡检是最重要的工作内容之一。本系统的研究和建设，有效减少输电线路辅助巡检人员因工作不到位、缺陷和隐患发现处理不及时、工作不规范而引发的电力事故。通过科技手段武装辅助巡检人员，不仅提高了输电线路巡检工作效率，同时对电力线路安全运行和降低人为错误起到了积极作用。目前，该系统已在浙江公司开展试运行，有效提升了辅助巡检人员对输电线路的缺陷、隐患的排查率。提高输电线路运行的安全性、稳定性、和可靠性，有利于提升浙江公司的管理水平和企业形象。
参考文献
[1]石远鹏.输电线路巡视与检修管理系统研究[D].南京:南京航空航天大学, 2012.
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[3]杨军.电力线路自动巡检管理系统在监测工作中的重要作用和应用[J].实用影音技术, 2013(12):87-89.