电力电网行业智能巡检系统管理方案

输配变线路巡检管理；电力设备包括杆塔、导线、变压器、电容器等供电设施的巡检管理。

一、项目背景

现代社会电力飞速发展，电力设施已成为经济发展的重要基础设施之一，并关系到广大百姓的日常生活。电力管网及其附属设施有其特定功能，在电力的输送中发挥其特定的作用。正是因为有这些电力管网和附属设施，对电力管网的总体控制才成为可能，满足用户的不同用气需求才得以实现，因此必须加强对电力管网及其附属设施的管理。

电力巡检工作主要分为两大部分巡检：变电站巡检和管网巡检线路巡检。

变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，称为变电所、配电室等。

管网和相关的设施是电力输送环节中的一个重点、设施的正常运行，保障了公司为所有客户提供可靠的电力供应服务，并能在发生应急情况下具有较强的电力保障手段和能力。要保证设备的正常运行，及时的掌握设备的运行数据和运行状态是基础。目前电力行业主要通过人员的日常巡检巡视和远程监测系统相结合的方式对管网及其附属设施实现日常管理和维护。

电力管网及其附属设施的日常巡检工作主要为：对不同类型的管网或附属设施制定相应的日常巡视保养周期以及巡检保养的具体工作内容，即巡检计划。管网及附属设施日常巡视保养人员应根据巡检计划在规定的巡视周期内完成巡视保养工作，在现场记录电力管网及附属设施的状态和运行数据。管理者收集现场采集的电力管网及设施的运行状态和运行数据，安排对电力管网和设施的维护保养，并对设施状态的变更在台帐中予以更新。并通过以上数据的积累和数据挖掘为电力管网和设施的更新，选型作辅助决策。

二. 现状分析

对电力公司的巡线和变电站及附属设施的巡检工作的管理目标是能降低成本、提高工作效率以及管理水平。在目前阶段巡检工作的主要管理难点有三个：

1. 无法客观、方便地掌握巡检人员巡检的到位情况，因而无法有效地保证巡检工作人员按计划要求，按时按周期对所有的电力管网或附属设施开展巡视，使巡检工作的质量得不到保证，网线状态和设施运行数据的真实性得不到保证。

2. 电力管网和附属设施的运行状况、运行参数无法方便、可靠的记录存档，目前很多用户还在使用纸张记录的方式记录巡检信息，保存不便，如录入电脑存档，又存在数据丢失，误差的问题，并耗工费时。

3. 电力管网和附属设施的运行状况、运行参数等历史数据无法有效地利用，查询不便，对设备的缺陷分析，设备选型，辅助决策无从实施。

目前电力行业的电力管网巡检工作主要依靠员工的责任心和自觉性，并结合不定期的现场抽查等管理方法，对数据缺乏有效的处理手段。这样源头的巡检质量和数据真实性无法保障，同时采集回的数据也得不到很好的利用。因此需要借助现代新的技术搭建巡检信息管理平台提高巡检工作的质量。 

三.系统概述

1 系统简介及主要技术

海择科技电力管网GPS智能巡检管理系统是借助GPS，GIS，GPRS网络等技术，针对电力行业开发的对电力管网巡视和附属设施巡检的管理工具。该系统可以很好地解决现有巡检管理工作中的一些不便与不足，大大提高管理的质量和效率。

GPS定位技术

全球卫星定位系统（Global POSTTTIONing System简称GPS）是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收机，只要接收到三颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可以报出GPS接收机的位置（精度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。 目前，没有任何一种传统的导航定位技术能够达到GPS这样的高精度、高速度、全天候和全球性的性能。

GIS地理信息系统

GIS（Geographic Information System）是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物广泛地运用在各个领域。在本系统中，主要用于在计算机系统中对地图的显示和管理以及城市受控目标信息的管理。

GPRS网络介绍

GPRS（General Packet Radio Service，即：通用分组无线业务）是相对于传统的GSM传送方式，具有“高速传输”、“永远在线”、“按量计费”和“自如切换”等优点，全面提升移动数据通信质量。

高速传输、快捷：峰值传输可达53.6Kbps，超过GSM技术3-5倍（与网络情况有关）永远在线—方便：只要激活GPRS应用后，将一直保持在线状态。

按量计费—实惠：GPRS服务虽然一直在线，但您不必担心费用问题，只有产生数据流量才计费（也可选择包月方式），城市间漫游也不再收费。

自如切换—灵活：支持话音和数据业务，随时切换、交替使用。

整个系统充分利用公共通讯网络进行GPS人员定位和地理信息查询，系统设计为多重构架的监控系统，系统的GPS智能巡检仪接收卫星(共24颗，分布在6个不同的地球轨道上)每秒钟发来的定位数据，并根据从三颗以上不同卫星发来的数据计算出自身所处地理位置的坐标。经过处理后与系统地图客户端上的电子地图匹配，并在地图上显示坐标的正确位置，就可清楚和直观的掌握人员的动态位置信息。

同时该系统提供了一系列的解决方案，基础版的解决方案可通过提供所有人员的巡检轨迹和实时定位，对巡检质量实现由人工管理到电子化管理的转变，进行考评，保证巡检工作的正常开展。专业版的解决方案除了巡检到位情况管理外，还可对巡检的具体工作内容即设备运行状态和设备运行数据，实现实时的上传，记录，保存，并自动对数据分析和挖掘，对设备的运行状态和使用的情况做统计和分析，最终为设备的维护和更换做辅助决策。管理者可以通过该系统对电力管网、变电站等设施的巡检实现科学化的管理，在办公室内足不出户即可通过各类电子报表掌握巡检的实施质量和设施的运行状况。根据电力公司现阶段的管理要求，即需要同时对电力管网巡检和变电站附属设施的巡检实现管理，我们推荐使用专业版的海择科技电力管网GPS智能巡检管理系统，同时解决巡检到位问题和设备运行状态和参数的信息处理。

2 系统原理

系统由工业级别GPS智能巡检仪和系统管理平台利用GPRS网络组成一个实时巡检管理系统。巡检人员在巡检时携带手持式的GPS智能巡检仪，每隔20秒（按巡检方式不同可设置）自动向管理中心通过GPRS网络发送位置信息，若发现电力管网发生故障可以记录在GPS智能巡检仪内，并可经GPRS网络传回系统管理平台，在需要检查附属设施处，工作状态和运行参数也可以同样的方式传回系统管理平台。系统管理平台会对人员的位置信息，电力管网故障，设施的状态和参数自动统计，分析合评估，并生成各类统计分析报表，通过巡检到位报表了解巡检人员的巡检轨迹和巡检到位情况；通过电力管网故障和设施状态、参数等数据类报表可掌握、分析设施运行情况，缺陷分析。

该解决方案后所有巡检人员位置信息，设备状态和运行参数可以实时，自动地进行汇总，并且最大程度保证了数据的客观与真实，避免了各种人为因素，并在数据真实的基础上，根据管理者的需求实现对设备状态和参数的分析和统计，为电力管网及附属设施的日常运行，维护保养提供有力的帮助。

四、系统构成

 1、系统构成

GPS智能巡检系统由GPS巡检巡检仪、服务器中心构成，通信程序由数据交互、数据存储、数据下载三大模块构成。GPS智能巡检仪完成工作人员行走线路的经纬度数据以及行走过程中事件数据的采集和存贮，利用移动GPRS无线网络，实现巡检手持巡检仪数据的远程传输功能，巡检管理中心可对巡检数据进行查询、统计、分析、报表和打印。

 2、系统工作流程

巡检工作人员手持 GPS 巡检终端，按计划线路巡检， GPS巡检终端实时接收 GPS 卫星定位信息（时间、速度、位置）并自动发送到监控中心，中心平台自动记录巡检工作人员到达巡检点的时间和位置信息，巡检人员在巡检过程中发现隐患、紧急事故等事件后，可手动选择SOS报警或者选择事先存储好的几种事件发送到中心平台。监控中心服务器收到报警信息后，在GIS终端的电子地图上进行显示或报警，将数据保存到管理系统数据库内。监控中心管理软件还可以通过电子地图查询、回放巡检人员的行走路线、巡检合格率，由此实现对巡检工作的信息化管理。

亮点介绍：

?  实时跟踪定位

1、实时跟踪定位：对巡检人员进行全天候、全国范围实时跟踪定位10—30秒传输一次位置数据，定位误差5—10米。

?  轨迹回放

2、轨迹回放：对巡检员以往巡检路线进行回放，可知道巡检员是否按公司规定时间和规定路线进行巡检，数据存储一年以上。

?  紧急报警

3、紧急报警：当巡检员遇到紧急情况时，按动紧急报警按钮则中心产生报警声音提示，并弹出报警对话框，巡检员颜色变成红色 ，同时自动发求救信息到负责人手机，并且自动拨打事先设置的负责人手机。

?  巡检合格率查询

4、巡检合格率查询：可以在电子地图上设置每个巡检工的巡检点，当巡检人员巡检后巡检点颜色自动变为绿色，漏巡或未巡点颜色为红色，数据自动保存到数据库中。

?  偏离管道报警

5、偏离管道报警：很多巡检员不按公司规定进行巡检，经常在电力管网巡检一遍后回家休息，往往这种工作大意造成意外事故的发生。GPS系统对电力管网部分进行电子围栏设置，当巡检人员偏离电力管网一定距离（偏离距离管理员可自己设定）时则系统产生报警，管理人员可通过巡线偏离报表进行查询。

?  停留超时报警

6、停留超时报警：电力管网巡检人员巡检到某个地点后停下长时间休息，这样往往造成其他应巡点无法完成巡检任务。GPS系统对巡线时停留某一区域超过一定时间（时间管理员可自己设定）产生报警。

?  巡检数据分析报表

7、巡检数据分析报表：各种巡线数据统计报表改变了企业传统人工统计的历史，通过GPS系统自动生成每日、每周、每月巡检合格率、紧急报警、越界偏离线路报警、停留超时报警、巡检趟程统计、等表格，为公司领导分析巡线管理提供了更有效、更直接的科学依据。

?  轨通话功能（选配）

8、通话功能：手持巡检设备带有免提功能，支持语音通话功能。语音通话功能，可将现场紧急情况上报管理中心

?  摄像功能（选配）

9、摄像功能：拍照录像采用 300 万像素 AF 拍照，可将现场图片上传至管理中心

采用按键输入，可将现场情况及图片信息编辑处理后上传管理中心

?  导航查询功能

10、导航查询功能：系统软件采用GIS电子地图技术，功能强大，动态显示和回放巡检轨系统针对巡检、巡逻、巡视行业特点研发设计，专业性强。

五、系统管理平台介绍

1.1  管理功能菜单

巡检人员用户操作：

?  巡检人员列表

?  地图窗口

?  管理常用的菜单

在管理中心人员列表下，还有监控常用的操作菜单，这些菜单中有部分与对人员操作的功能相同。如图

1.1.1  巡检人员查询

1.1.2  人员实时定位

人员当前位置信息包括人员速度、方向、经度、纬度、定位状态、当前状态等信息。通过这些信息结合地图应用，用户可以清楚的判断出人员实际情况。比如通过人员速度判断人员是否在行驶；通过方向判断人员是出发还是回程；通过检测人员状态判断人员的运行情况等。

1.1.3  地图操作

地图具有放大、缩小、拖动操作，使用简单方便。

?  放大地图

选中上部的放大菜单，在需要放大的人员附近拖动鼠标左键画方框，即可放大该区域的地图,也可滚动鼠标滚轮对地图放大缩小。

在地图级别工具栏可点击数字，地图显示为相应的级别。

?  缩小地图

移动左上角的标尺，向“1”的方向移动，即可缩小地图，也可滚动鼠标滚轮对地图放大缩小。

?    拖动地图

选中地图上方的拖动模式，在地图窗口中拖动鼠标，即可把地图中心移动到其它城市。

1.1.4  查询人员信息

可以随意对人员工作状况进行查询

1.1.5  人员轨迹查询

人员轨迹查询分为单人轨迹查询和多人轨迹查询。

1.1.6  人员实时跟踪

可选定人员进行目标跟踪显示。地图窗口显示当前定位状态信息及从当前时间开始的行驶轨迹，便于在紧急情况或特殊情况下观察人员的实时状态。

1.1.7  GIS地况数据查询

人员行驶地况数据查看

1.1.8  语音通话（语音调度）/根据产品来选配

1.2  基本报表

1.2.1  报警

1.2.2  人员考勤情况

1.2.3  考勤统计

1.2.4  电量统计表

1.2.5  巡检人员历史轨迹