張逸群 張金光 鄭福斌

（平頂山供電公司，河南 平頂山 467000）

1 引言

河南省電力公司多年以來在電網(wǎng)狀態(tài)檢修方面進(jìn)行了許多探索，出臺了一系列規(guī)章制度，下屬平頂山供電公司按照國家電網(wǎng)公司設(shè)備檢修規(guī)章制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合河南省電力公司有關(guān)規(guī)定，聯(lián)系自身生產(chǎn)技術(shù)管理的實(shí)際，研發(fā)出一套“輸電線路運(yùn)行檔案智能化管理和自動評估系統(tǒng)”，該系統(tǒng)將線路檔案管理靜態(tài)信息、生產(chǎn)管理的動態(tài)信息、檢修用圖紙資料信息、線路地理信息、線路相關(guān)技術(shù)資料信息與狀態(tài)信息和評價(jià)系統(tǒng)、檢修策略等有機(jī)地結(jié)合在一起，形成一套集基層班組、基層工區(qū)、公司使用三級管理模式為一體的公共評價(jià)平臺，既將狀態(tài)檢修納入進(jìn)科學(xué)的評價(jià)體系，又將日常生產(chǎn)技術(shù)管理融入其中。該系統(tǒng)貫穿了整個(gè)生產(chǎn)流程，優(yōu)化了線路生產(chǎn)管理體系。

2 輸電線路運(yùn)行檔案智能化管理與狀態(tài)評估的必要性

2.1 輸電線路運(yùn)行檔案智能化管理的必要性

輸電線路運(yùn)行檔案資料智能化動態(tài)管理是開展線路狀態(tài)檢修的前提。隨著電網(wǎng)建設(shè)速度的加快，輸電線路設(shè)備技術(shù)參數(shù)需頻繁進(jìn)行更新，傳統(tǒng)的輸電線路管理模式已不能滿足輸電線路狀態(tài)檢修和快速反應(yīng)的要求，很難動態(tài)地掌握輸電線路設(shè)備檔案變更及周邊環(huán)境變化等動態(tài)因素，很難為輸電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行維護(hù)提供科學(xué)的理論依據(jù)。開發(fā)輸電線路運(yùn)行檔案智能化動態(tài)管理系統(tǒng)，是以線路桿塔為單元，把線路相關(guān)動態(tài)信息與靜態(tài)信息有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)日常管理工作的程序化、條理化和數(shù)據(jù)庫智能化管理。

2.2 輸電線路狀態(tài)評估的必要性

輸電線路設(shè)備狀態(tài)評估，是以線路動態(tài)和靜態(tài)運(yùn)行信息為基礎(chǔ)，依據(jù)運(yùn)行工況對設(shè)備進(jìn)行評估，采取科學(xué)的動態(tài)檢修策略，提高設(shè)備檢修工作的針對性和有效性，合理降低檢修成本，保證狀態(tài)檢修工作規(guī)范、有序開展。

3 輸電線路運(yùn)行檔案智能化管理與狀態(tài)評估設(shè)計(jì)思路

3.1 輸電線路技術(shù)管理和檢修管理的現(xiàn)狀

輸電線路技術(shù)管理目前使用M IS系統(tǒng)，由于生產(chǎn)M IS系統(tǒng)存在著操作轉(zhuǎn)換困難、各項(xiàng)功能未實(shí)現(xiàn)定量管理等問題，導(dǎo)致了批量導(dǎo)入M IS困難、數(shù)據(jù)格式不兼容等大量問題。形成了各個(gè)系統(tǒng)都單獨(dú)使用，互不兼容的局面，給工區(qū)班組的現(xiàn)代化管理帶來不便，嚴(yán)重影響了工作效率，制約了線路技術(shù)管理的發(fā)展。

3.2 運(yùn)行檔案智能化管理與狀態(tài)評價(jià)系統(tǒng)研發(fā)思路

鑒于線路實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理存在的種種困難，必須找到一種實(shí)用的綜合管理方式，將各類信息資源進(jìn)行有效的整合，在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)“信息資源覆蓋全，評價(jià)系統(tǒng)非常細(xì)，輔助功能滿足需求，操作十分人性化”的定位。為此設(shè)計(jì)時(shí)將輸電線路的技術(shù)參數(shù)檔案、線路Mapinfo地理信息系統(tǒng)、線路結(jié)構(gòu)圖紙，電氣基礎(chǔ)圖紙，線路金具圖片、線路常用材料參數(shù)、生產(chǎn)管理計(jì)劃、各類作業(yè)計(jì)劃，以及線路相序圖等靜態(tài)信息按層次、有效地組織在一起，同時(shí)吸納了線路智能化巡視信息、線路離線監(jiān)測的測試信息、線路在線監(jiān)測的信息、線路檢修消缺信息等動態(tài)信息，還將線路每基桿塔、交叉跨越可見光照片信息進(jìn)行綜合排序。以上信息均按線路生產(chǎn)習(xí)慣進(jìn)行整合，并設(shè)計(jì)了專業(yè)的管理流程，最終為線路狀態(tài)評價(jià)提供豐富、完善的基本資料信息。

在此基礎(chǔ)上，根據(jù)三級部門的各級領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)人員多年的工作經(jīng)驗(yàn)及各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安規(guī)等參考資料，對國網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了實(shí)用化擴(kuò)展和延伸，使本系統(tǒng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)具有更強(qiáng)的操作性和實(shí)用性。從而，使?fàn)顟B(tài)評價(jià)結(jié)果更加完善，能更好地適合各級部門工作人員的使用。

4 狀態(tài)評估綜合系統(tǒng)研發(fā)難點(diǎn)和對策

4.1 線路靜態(tài)和動態(tài)信息量取舍

現(xiàn)存線路信息是海量信息，信息來源不一樣。因此其表格的格式、資料的難易、原有設(shè)計(jì)的合理性和先進(jìn)性都有差異，需從繁雜的生產(chǎn)管理信息中“去粗取精，去偽取真，查找需求，理順歸納”，這是一個(gè)相當(dāng)大的工作量，我們首先搜集現(xiàn)有資料文本逐一審定，由表及里，認(rèn)真核實(shí)，以研發(fā)目標(biāo)為導(dǎo)向，逐表選定，逐項(xiàng)選取，形成一套合乎實(shí)際、合乎科學(xué)規(guī)范、合乎生產(chǎn)習(xí)慣、合乎邏輯的信息資訊庫[1]，為研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

4.2 完善補(bǔ)充線路狀態(tài)分類及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

系統(tǒng)以國網(wǎng)《架空輸電線路狀態(tài)評價(jià)導(dǎo)則》為扣分基準(zhǔn)[2]，并針對原標(biāo)準(zhǔn)中狀態(tài)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋不全、量化不夠、細(xì)化不足三大問題，組織專家組進(jìn)行反復(fù)討論，仔細(xì)論證，共增加狀態(tài)量占總量的31%，量化狀態(tài)量占總量的18%，量化并細(xì)化狀態(tài)量個(gè)數(shù)占總量的25%，使?fàn)顟B(tài)量得到操作性更強(qiáng)的補(bǔ)充和展延。

4.3 建立狀態(tài)量與缺陷分類的對應(yīng)關(guān)系及算法

針對下路缺陷在軟件上運(yùn)行的要求，必須將缺陷分為數(shù)值型缺陷（即量化缺陷）和關(guān)鍵字型缺陷（定性缺陷），要將各類缺陷分門別類的與狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一一對應(yīng)，是需要精心設(shè)計(jì)的。找好邏輯對應(yīng)關(guān)系，才能快速評價(jià)。因此要將缺陷分類與評價(jià)對應(yīng)設(shè)計(jì)算法，確保萬無一失。

4.4 各系統(tǒng)的兼容及系統(tǒng)整合

在實(shí)際研發(fā)中，必須充分了解和解讀原有的各類軟件開發(fā)的生產(chǎn)實(shí)用的科研系統(tǒng)，科學(xué)排序，合理布局，巧妙構(gòu)思，快速調(diào)用，界面友好，針對原有的TL-mapinfo系統(tǒng)，線路污穢度遠(yuǎn)程在線監(jiān)測系統(tǒng)，微氣象遠(yuǎn)程在線監(jiān)測系統(tǒng)，線路桿塔遠(yuǎn)程防盜系統(tǒng)，輸電線路快速巡線導(dǎo)航系統(tǒng)，線路檔案系統(tǒng)等進(jìn)行研究，合理鏈接，有的外聯(lián)觀看，有的消化兼容，成功解決了這一瓶頸。

5 系統(tǒng)基本功能

系統(tǒng)主要功能模塊有設(shè)備臺帳、缺陷管理、檢修管理、知識庫管理、狀態(tài)評估、生產(chǎn)管理及綜合管理7項(xiàng)，如圖1～2所示。

圖1

圖2

5.1 設(shè)備臺帳管理

系統(tǒng)把公司內(nèi)部多年來凌亂的線路設(shè)備信息、設(shè)計(jì)圖紙、金具圖片、電工手冊、可見光照片等數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)中，建成了完整的、可視化的、可更新、可維護(hù)的設(shè)備臺帳運(yùn)行檔案，并可隨時(shí)快速準(zhǔn)確的查找到所需要的各種信息，統(tǒng)計(jì)出各類報(bào)表，如：線路轉(zhuǎn)角耐張統(tǒng)計(jì)表、桿塔特性表等。同時(shí)把各線路的相序圖、走徑圖、每基桿塔的照片及交叉跨越可見光照片上傳至服務(wù)器，供隨時(shí)查閱，輔助決策。

由于狀態(tài)評價(jià)過程中需要設(shè)備臺帳中的桿塔、絕緣子型號、導(dǎo)線型號、導(dǎo)線直徑等數(shù)據(jù)作為評分依據(jù)，在項(xiàng)目組設(shè)計(jì)與開發(fā)時(shí)，對線路及桿塔數(shù)據(jù)、設(shè)備型號、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)圖紙等數(shù)字信息和可視化信息進(jìn)行了大量初始化處理，以滿足用戶需求和便于狀態(tài)評估時(shí)參數(shù)調(diào)用。

5.2 缺陷管理

缺陷數(shù)據(jù)是狀態(tài)評價(jià)的數(shù)據(jù)來源，系統(tǒng)缺陷管理模塊的缺陷必須與參與狀態(tài)評估的狀態(tài)量建立一一對應(yīng)，并進(jìn)行量化，這樣缺陷數(shù)據(jù)才能參與狀態(tài)評估，才能實(shí)現(xiàn)正確的狀態(tài)評價(jià)。

缺陷管理主要包括：缺陷采集、缺陷等級信息、缺陷類別信息、缺陷數(shù)據(jù)管理、缺陷數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計(jì)和報(bào)表輸出等。

本系統(tǒng)的缺陷分類分兩大類：

（1）數(shù)值型缺陷分類：即以缺陷內(nèi)容的數(shù)值大小來確定狀態(tài)量扣分的缺陷類別。例如，有狀態(tài)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

為了實(shí)現(xiàn)對“桿塔”的“桿塔基礎(chǔ)保護(hù)范圍內(nèi)基礎(chǔ)表面取土”狀態(tài)量扣分，需產(chǎn)生對應(yīng)的缺陷分類見表2。

本系統(tǒng)最終整理產(chǎn)生的數(shù)值型缺陷分類共有423條。

（2）關(guān)鍵字型缺陷分類：即以缺陷內(nèi)容的關(guān)鍵字匹配來確定狀態(tài)量扣分的缺陷類別。例如，有狀態(tài)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

5.3 檢修管理

狀態(tài)量的另一個(gè)重要來源是線路檢修信息。由于各檢修項(xiàng)目涉及的數(shù)據(jù)內(nèi)容差別很大，且巡線系統(tǒng)無法采集這些數(shù)據(jù)，因此，項(xiàng)目組對各種檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理及優(yōu)化，確定了每項(xiàng)檢查需采集的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)項(xiàng)中既包括狀態(tài)評價(jià)所需要的關(guān)鍵數(shù)值，又包括每項(xiàng)檢查涉及到的各項(xiàng)輔助數(shù)據(jù)信息。在保證正確狀態(tài)評價(jià)的同時(shí)，為用戶提供詳細(xì)、豐富的歷史檢修信息。

檢修管理模塊還提供按檢修項(xiàng)目的多種條件組合查詢功能，方便用戶對歷史檢修信息進(jìn)行準(zhǔn)確的查詢及統(tǒng)計(jì)。

5.4 知識庫管理

在線路靜態(tài)信息和動態(tài)信息都具備的條件下，為了實(shí)現(xiàn)正確的狀態(tài)評價(jià)，還需要有一套完整、正確、可操作性強(qiáng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

表1

表2

表3

項(xiàng)目組結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《架空輸電線路狀態(tài)評價(jià)導(dǎo)則》中的狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)逐條進(jìn)行了整理，對國網(wǎng)狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了實(shí)用化擴(kuò)展和延伸，使本系統(tǒng)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)具有更強(qiáng)的操作性和實(shí)用性。終于形成了一套較完整、實(shí)用的，符合生產(chǎn)實(shí)際的狀態(tài)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

5.5 狀態(tài)評估

設(shè)備狀態(tài)綜合評估是本系統(tǒng)的核心管理模塊，項(xiàng)目組通過周密、復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫和程序邏輯設(shè)計(jì)，按照狀態(tài)評估標(biāo)準(zhǔn)，自動調(diào)用參與狀態(tài)評估的各缺陷信息（靜態(tài)和動態(tài)）、檢修信息（包括歷史檢修信息）、在線監(jiān)測運(yùn)行信息、通道等信息，并參考可見光照片等輔助信息，按照狀態(tài)評價(jià)的步驟，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)評估。

在進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，多次召集了專家組進(jìn)行討論，對各種運(yùn)行工況提出檢修策略。管理人員在使用系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估的同時(shí)，可直接獲取檢修參考建議，自動生成狀態(tài)評估報(bào)告。用戶對評估報(bào)告中扣分理由描述和檢修策略可以進(jìn)行修改，也可對評估結(jié)果進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)。

5.6 生產(chǎn)管理

生產(chǎn)管理模塊主要對線路生產(chǎn)的各種計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行管理，包括線路大修計(jì)、技改、兩措、測試、帶電作業(yè)、狀態(tài)檢修計(jì)劃執(zhí)行情況、狀態(tài)檢修檢查結(jié)果、線路停電計(jì)劃執(zhí)行情況、輸電線路狀態(tài)評估年（季）度分析報(bào)告及線路主要技術(shù)參數(shù)管理等項(xiàng)。

5.7 輔助信息管理

輔助停息管理模塊主要包括線路桿塔、交叉跨越、通道、危險(xiǎn)源等可見光照片及線路電子圖紙，為線路狀態(tài)評估和狀態(tài)檢修提供輔助決策依據(jù)。

5.8 綜合管理

綜合管理主要包括職工管理模塊、二維對標(biāo)管理模塊、用戶權(quán)限管理及數(shù)據(jù)管理模塊。通過職工管理模塊實(shí)現(xiàn)對用戶單位所有部門及人員各項(xiàng)信息的管理；二維對標(biāo)管理模塊通過對班組工作日志、線路走廊統(tǒng)計(jì)、辦公車輛統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)車輛統(tǒng)計(jì)、桿塔防腐、設(shè)備更換、檢修計(jì)劃完成情況、職工培訓(xùn)、計(jì)劃管理等信息采集，自動生成二維對標(biāo)相關(guān)報(bào)表；用戶權(quán)限管理是為了保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全及一致性，對使用系統(tǒng)的各用戶進(jìn)行權(quán)限控制，以保證數(shù)據(jù)的安全性及完整性。

6 系統(tǒng)主要創(chuàng)新點(diǎn)

（1）即時(shí)性。系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)采集和調(diào)用線路運(yùn)行工況信息，實(shí)現(xiàn)線路設(shè)備狀隨時(shí)評估，保證了狀態(tài)評估的即時(shí)性和真實(shí)性。

（2）全面性、立體性。系統(tǒng)涵蓋了線路運(yùn)行工況的全部信息，維護(hù)的信息范圍廣，同時(shí)把線路的走徑圖、通道、桿塔、交叉跨越等可見光照片隨時(shí)的上傳至系統(tǒng)服務(wù)器，隨時(shí)調(diào)用輔助參考，更立體直觀的了解線路設(shè)備狀況和本身的運(yùn)行情況。

（3）智能化。系統(tǒng)可以自動評估，同時(shí)也可在評估的過程中對評價(jià)的扣分、扣分描述、專家建議等進(jìn)行修改。將計(jì)算機(jī)的快速計(jì)算和專家的經(jīng)驗(yàn)完美的結(jié)合在了一起，在實(shí)現(xiàn)評估智能化的同時(shí)，為線路的檢修工作提供了正確的依據(jù)。

（4）包容性強(qiáng)。系統(tǒng)中存儲的線路運(yùn)行檔案包括線路及桿塔的基礎(chǔ)圖紙、地理環(huán)境圖紙、金具手冊數(shù)據(jù)及圖、技術(shù)規(guī)范、設(shè)備參數(shù)等各類數(shù)字化及可視化信息。

（5）交互性強(qiáng)。用戶可參與狀態(tài)評價(jià)整個(gè)過程的每個(gè)環(huán)節(jié)，隨時(shí)修改及調(diào)整評價(jià)報(bào)告的內(nèi)容，保證將用戶的經(jīng)驗(yàn)與系統(tǒng)自動生成的評價(jià)結(jié)果完美的融合在一起。

7 系統(tǒng)的應(yīng)用與效果觀察

該項(xiàng)目自2009年3月投入運(yùn)行以來，系統(tǒng)運(yùn)行正常、各模塊性能穩(wěn)定，基礎(chǔ)資料、歷史檢修信息、運(yùn)行信息、缺陷信息等輸入、修改、導(dǎo)出、查詢、統(tǒng)計(jì)等都運(yùn)行正常，能按照國網(wǎng)狀態(tài)評估標(biāo)準(zhǔn)，隨時(shí)調(diào)取相關(guān)狀態(tài)評估參數(shù)量對任一條線路進(jìn)行狀態(tài)評估，系統(tǒng)在對現(xiàn)有各種信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工和整合的基礎(chǔ)上，按照專家?guī)?、知識庫的判斷標(biāo)準(zhǔn)診斷出設(shè)備的狀態(tài)，為管理者提供輔助決策的信息，給出評估報(bào)告和檢修意見，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修。

8 結(jié)論

輸電線路運(yùn)行檔案智能化管理與狀態(tài)檢修動態(tài)評估系統(tǒng)在整合現(xiàn)有線路靜態(tài)運(yùn)行檔案的同時(shí)，實(shí)時(shí)采集了動態(tài)運(yùn)行工況信息，并對國網(wǎng)狀態(tài)評估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步細(xì)化、延伸和量化，實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)行檔案數(shù)字化、可視化、智能化管理，做到了隨時(shí)調(diào)取線路設(shè)備狀態(tài)評估相關(guān)信息，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確、快速、全面的評估，并自動生成報(bào)表，提供檢修建議。該系統(tǒng)的投入使用，不僅提高了線路運(yùn)行管理的技術(shù)水平，減輕職工的勞動強(qiáng)度，同時(shí)為開展線路狀態(tài)檢修提供技術(shù)保障，為建設(shè)智能化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1] 韓富春,劉亞新, 賈雷亮等. 老舊架空輸電線路運(yùn)行狀態(tài)評估標(biāo)準(zhǔn)的研究[J].山西電力,2005(6):1-3.

[2] 架空輸電線路狀態(tài)評價(jià)導(dǎo)則. Q/GDW 173-2008.