卞 勝，杜彥巍，趙 婕，王 超

（國(guó)網(wǎng)河北省電力公司石家莊供電分公司，石家莊 050051）

電力設(shè)備長(zhǎng)期暴露在大自然之中，多種因素會(huì)造成線路上各元件老化、疲勞、氧化和腐蝕，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除，可能發(fā)展成為某種故障，對(duì)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定構(gòu)成威脅。為防止電力設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)性故障，需要對(duì)變電站和線路進(jìn)行定期和不定期的巡檢，使故障被消滅在萌芽狀態(tài)，從根本上提高電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性，保障正常的能源供給。

1 智能巡檢系統(tǒng)的提出

傳統(tǒng)巡檢方式為巡檢人員攜帶紙質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)巡檢作業(yè)書(shū)，巡檢設(shè)備后手工填寫(xiě)巡檢結(jié)果，巡檢結(jié)束將巡檢記錄冊(cè)匯總到電網(wǎng)中心備案，并根據(jù)故障記錄采取必要的維修措施。這種采用紙質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)巡檢作業(yè)書(shū)的巡檢方式成本高，攜帶不方便，手工填寫(xiě)巡檢記錄容易產(chǎn)生漏記、錯(cuò)記等人為失誤，而且不利于進(jìn)行信息化的統(tǒng)計(jì)分析和對(duì)巡檢工作進(jìn)行監(jiān)督和管理。

針對(duì)傳統(tǒng)巡檢工作存在的問(wèn)題，有學(xué)者研究了基于條形碼識(shí)別的巡檢系統(tǒng)，但該系統(tǒng)需要在設(shè)備上安裝IC卡用于存儲(chǔ)巡檢任務(wù)，而且常年的暴露會(huì)使IC卡損壞［1－2］。鑒于GPS功能已經(jīng)越來(lái)越多的用在工業(yè)領(lǐng)域，因此提出設(shè)計(jì)變電站和輸電線路智能巡檢系統(tǒng)。系統(tǒng)由中心服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)與管理軟件、巡檢終端與客戶端組成。巡檢終端采用集成GPS模塊的PDA構(gòu)成，巡檢員通過(guò)安裝在PDA的巡檢終端軟件登錄后，可以自動(dòng)采集終端的位置，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)器，可以有效的監(jiān)督巡檢員的工作。同時(shí)，中心管理系統(tǒng)根據(jù)GPS反饋回來(lái)的地理位置，自動(dòng)下發(fā)相應(yīng)的巡檢任務(wù)。巡檢員完成巡檢任務(wù)后，現(xiàn)場(chǎng)可以將巡檢工作報(bào)告填寫(xiě)好，并發(fā)送給中心管理服務(wù)器。此外，巡檢終端還可以自動(dòng)接收服務(wù)器發(fā)送過(guò)來(lái)的通知消息。該系統(tǒng)可以有效的監(jiān)督巡檢員工作，并可以實(shí)時(shí)將巡檢結(jié)果發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器端軟件還能夠?qū)﹃P(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)做出判斷，對(duì)于可疑結(jié)果會(huì)做出警示，同時(shí)通知巡檢終端與客戶端。

2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由中心服務(wù)器、巡檢終端和客戶端組成，見(jiàn)圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意

中心服務(wù)器用于管理數(shù)據(jù)庫(kù)，以及服務(wù)器與巡檢終端、客戶端的交互，能夠?qū)ρ矙z結(jié)果做出初步的判斷，對(duì)于可疑結(jié)果會(huì)做出警示與通知。巡檢終端用于采集終端的地理位置，巡檢員通過(guò)用戶名與密碼登錄系統(tǒng)，領(lǐng)取巡檢任務(wù)、接收通知與提交巡檢任務(wù)。管理中心通過(guò)客戶端查看巡檢員的工作狀態(tài)以及巡檢報(bào)告。

2.1 中心服務(wù)器

中心服務(wù)器采用.NET開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)是基于MySQL搭建的。中心服務(wù)器主要由用戶管理模塊、通信管理模塊、任務(wù)管理模塊、線路管理模塊和結(jié)果管理模塊構(gòu)成。圖2為其詳細(xì)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2 中心服務(wù)器結(jié)構(gòu)

用戶管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的管理，包括對(duì)巡檢員和客戶的管理；通信管理模塊負(fù)責(zé)中心服務(wù)器與巡檢終端、客戶端的通信；任務(wù)管理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，根據(jù)變電站和輸電線路巡檢任務(wù)的工作內(nèi)容，可以將巡檢任務(wù)分為：設(shè)備日常巡視、春（秋）季檢查管理、設(shè)備檢修、預(yù)防性試驗(yàn)、設(shè)備評(píng)級(jí)、缺陷管理、技改項(xiàng)目等；線路管理模塊主要是管理變電站和輸電線路的設(shè)備，供制定任務(wù)或執(zhí)行任務(wù)時(shí)，查詢?cè)O(shè)備的參數(shù)、狀態(tài)等；結(jié)果管理模塊主要是管理巡檢結(jié)果，包括接收終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查看和打印等。

2.2 巡檢終端

巡檢終端根據(jù)其功能需求，采用定制的PDA實(shí)現(xiàn)，在PDA中添加GPS模塊，用于采集巡檢終端的位置信息。巡檢終端操作系統(tǒng)為WINCE 5.0，終端軟件實(shí)現(xiàn)的功能包括巡檢員的登錄、個(gè)人設(shè)置、地理位置發(fā)送、任務(wù)領(lǐng)取與提交。日常巡檢或各項(xiàng)任務(wù)完成后獲取的數(shù)據(jù)提交至中心服務(wù)器，生成設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、巡檢情況的各種報(bào)表、圖形顯示，還可提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析設(shè)備完好性、巡檢人員完成情況、設(shè)備漏檢等。如果設(shè)備數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的正常狀態(tài)差異較大，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)通知巡檢終端和客戶端，提示報(bào)警。

2.3 客戶端

客戶端主要是用于制定巡檢任務(wù)，查詢巡檢結(jié)果和巡檢員工作狀態(tài)，以及巡檢報(bào)告的查詢、打印等。

3 系統(tǒng)的應(yīng)用情況

在用戶登錄系統(tǒng)后，巡檢終端能夠通過(guò)有線或者無(wú)線的方式獲取巡檢任務(wù)。巡檢終端能夠填寫(xiě)被巡檢設(shè)施的運(yùn)行情況。系統(tǒng)為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、高效的設(shè)施巡檢報(bào)告錄入方式。系統(tǒng)界面見(jiàn)圖3。

圖3 系統(tǒng)巡檢點(diǎn)位列表界面

當(dāng)巡檢員到達(dá)巡檢點(diǎn)時(shí)，需要讀取預(yù)先安裝的電子標(biāo)簽，進(jìn)行人員到位確認(rèn)，然后才能錄入巡檢結(jié)果，保證了巡檢數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。巡檢終端能通過(guò)有線或無(wú)線通信與后臺(tái)系統(tǒng)同步資料。

上層管理系統(tǒng)是一個(gè)信息管理系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），主要完成變電站基礎(chǔ)信息錄入、任務(wù)制作、消除缺陷、歷史查詢、表格報(bào)送等工作。支持對(duì)巡檢工作進(jìn)行計(jì)劃和任務(wù)制定，通過(guò)數(shù)據(jù)同步將任務(wù)下載到指定班組的巡檢終端上，從而實(shí)現(xiàn)巡檢任務(wù)的管理和監(jiān)督。系統(tǒng)添加任務(wù)方式見(jiàn)圖4。

圖4 系統(tǒng)添加任務(wù)

缺陷管理包括缺陷列表和消除缺陷，用于管理中心對(duì)設(shè)備的缺陷管理。系統(tǒng)提供方便靈活的缺陷查詢、處理方式。

巡檢到位管理包括當(dāng)日到位列表和歷史到位列表，歷史到位列表顯示的是已上傳到位和未上傳到位情況，可以按任務(wù)、檢查人員和檢查日期范圍查詢，也可以進(jìn)行當(dāng)周查詢、當(dāng)月查詢、當(dāng)季度查詢和歷史查詢。如果有未到位情況，檢查人員需及時(shí)將到位和缺陷信息上傳。

由于集成了Crystal Report，后臺(tái)管理系統(tǒng)能為用戶提供功能強(qiáng)大、表現(xiàn)力豐富的各種明細(xì)報(bào)表、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、分析圖表等，這些表格可以輸出為Excel、PDF和Word等格式。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)集成GPS模塊，采用PDA作為巡檢終端交互載體，可以實(shí)現(xiàn)變電站和輸電線路的智能化巡檢。該系統(tǒng)能夠同時(shí)監(jiān)督巡檢員的工作并及時(shí)得到巡檢結(jié)果，遇到設(shè)備異常，系統(tǒng)能夠自動(dòng)提示與報(bào)警。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在某220 k V變電站進(jìn)行試運(yùn)行，運(yùn)行情況良好。鑒于該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)，建議在電力系統(tǒng)推廣運(yùn)行。

［1］ 申曉留，宙 瓊，周長(zhǎng)土.變電站、發(fā)電設(shè)備巡檢管理系統(tǒng)的發(fā)展［J］.現(xiàn)代電力，2003，20（1）：76－79.

［2］ 黃新華，吳恩杰，朱 黎.變電站巡檢系統(tǒng)的人機(jī)理論應(yīng)用可行性分析［J］.電力信息化，2006，4（12）：63－66.