一种配网巡检管理系统的开发

张 华 徐原春 姚晓春 赵 亮 唐 超

（1.吉林省电力有限公司四平供电公司，吉林 四平 136000；2.西南大学工程技术学院，重庆 400716）

输变电设备作为整个输电网络的基础支撑，是其中重要的一环。传统的输电线路巡检主要是由工作人员到线路现场进行人工目测检查，巡检效率低，劳动强度大，且存在巡检盲区。因此，传统的巡检手段已经不能适应电网发展和电网现代化管理的需要。随着电网规模不断扩张，远距离、跨区域输电线路迅速增长的态势和复杂地势都对输电线路的日常运行维护、检修、故障探测等提出了更高的要求，现在迫切需要发展电网的智能式巡检技术[1]。

文献[2]对目前我国电力系统中常见的各种巡检方式的优缺点进行了分析。本文结合实际情况，并考虑未来智能电网的发展趋势，为了更好的实行人员的有效管理和设备缺陷预测，提出了结合先进的科学检测和管理技术的“配网巡检管理系统”。

该系统克服了传统巡检方式的弊端，为实现巡检工作电子化、信息化、智能巡检方式化，提高工作效率，保证输变电设备的高效率、低故障率安全运行提供了可能。

1 配网巡检系统设计基础

1.1 系统设计目标

针对目前我国配网巡检方式的弊端，设计了以射频识别电子标签、手持 PDA阅读器和集合人员管理、任务管理、缺陷管理、故障管理的后台管理系统实现巡检的标准化流程管理。系统开发目标是为了实现巡视过程的可控、巡视工作的标准化、生产管理一体化；建立标准化的查询库和缺陷、故障处理库，作为设备状态监测的标准尺度，对现存缺陷、故障实行全面过程控制处理；简便有效的制定工作计划，工作提醒，缺陷和故障报警和及时处理提醒。

1.2 系统设计原则

本文所述系统的设计原则，参照国家电网公司的文件[3]要求，重点实现监督人员到位、巡检过程标准化管理、缺陷和故障及时处理、生成各种报表以及数据保存等功能。在设计的同时，注重系统的可靠性、易操作性、可扩展性。

2 配网巡检系统的实现

2.1 管理系统的整体框架

将系统分为用户管理、人员管理、考勤管理、设备管理、任务管理、缺陷管理、故障管理、数据管理等几个部分[4-5]，系统的框架图如图1所示。

图1 配网巡检管理系统的框架图

2.2 管理系统的软件开发平台

1）在Microsoft Visual Studio 2008的开发平台之上，采用Visual Basic（以下简称VB）语言设计系统界面。VB作为一种面向对象的可视化编程语言，具有简单易学、灵活方便和易于扩充的优点[6]。

2）结合SQL Server 2005数据库技术，使其具有强大的数据存储能力、数据读取速度、数据恢复和备份能力、与其他数据库互联的能力。

2.3 管理系统的数据库设计

Visual Basic提供了多种多样的数据库访问技术，都有各自的特点。SQL Server 2005具备完全Web服务支持，提供可扩展标记语言（XML）核心支持，开发人员可在.NET框架下使用相似的语言，SQL服务中介，报表服务以及支持丰富的全文应用的软件。

在设计数据库的过程中，尽量使路径名、模块名、数据库名三者相统一，各种报表的格式全都按照国家电网以及吉林省电力有限公司的相关规定制作，兼顾考虑数据库的日常管理和维护[7-8]。

在充分实现系统的设计目标的前提下设计了名为Distribution Network Management System（DNMS 1.0）的配网巡检系统。

3 管理系统的试验运行

3.1 系统操作流程简介

首先，管理员登陆输入用户名、密码和随机验证码，通过验证后进入系统主界面，然后按照新的人员、设备、天气、巡检周期等信息制定巡检任务，然后通过接口下发到手持PDA。

然后，巡检人员拿着PDA依次按巡检项目进行巡检，及时记录到位信息、设备状态信息等。

最后，在巡检完成后，管理人员从巡检人员交回的PDA中读取其中信息并保存，生成各种数据信息表：故障表、维修表、EXCEL表格等。

3.2 系统运行结果

本系统设计了初始界面，其他的主要功能模块分以下几类进行介绍，配以介绍对应的窗体截图。

1）初始窗口模块

初始界面：提示用户已经开启管理系统，并显示版本和设计信息。

图2 配网巡检管理系统的初始界面

2）用户登录窗口

登录界面：帮助提供使用说明，验证码的获取和更换由“确定”按钮产生。

图3 配网巡检管理系统的登录界面

3）主界面窗口

系统主界面：根据菜单按钮进行操作，在进入相应窗口前验证用户的权限。

4）用户管理、人员管理、考勤管理模块

这几个模块都包含添加、查询、修改、删除操作，都有对应的窗口。

图4 配网巡检管理系统的主界面

5）设备管理模块

（1）设备的编号原则参见吉林省电力有限公司《配电标准化管理规范》中 5.4中压线路及设备的命名方法。

（2）新设备要注意增加前期监察。

（3）明确设备的责任单位和具体的责任人。

6）任务管理模块

（1）巡视检查分类

定期巡视：由运行人员进行，以掌握线路的运行状况、沿线环境变化情况为目的，及时发现设备缺陷和威胁线路安全运行情况。

特殊巡视：在气候恶劣天气（大雨、雪、雾、狂风、导线覆冰等自然灾害）、大修及事故后或新投设备、设备带缺陷运行、有外力破坏可能、有重要保电任务或其他特殊情况下由运行单位组织对设备进行的全部或部分巡视。

夜间巡视：在负荷高峰或阴雾天的夜间由运行单位组织进行，重点检查电气接点有无过热，检查绝缘子有无闪络、放电情况。

故障巡视：由运行单位组织进行，为查明线路故障点及原因，根据故障情况按系统调度意见查找故障点。

监察性巡视：供电分公司领导、专责技术人员以及上级有关领导、专业人员，为了解设备状况和检查、指导巡视人员的工作，每季进行监察性巡视。

（2）巡视检查周期

7）缺陷管理模块

（1）缺陷设备的编号原则

设备的原有编号加上缺陷编号，从而形成新的缺陷编号，方便以后查询缺陷设备做好准备。

（2）缺陷分类

危急缺陷：严重威胁设备的安全运行，不及时处理，随时有可能导致事故的发生，应尽快消除或采取必要的安全技术措施进行处理的缺陷。

严重缺陷：设备处于异常状态，可能发展为事故，但设备仍可在一定时间内继续运行，须加强监视并进行大修处理的缺陷。

表1 定期巡视周期

一般缺陷：设备本身及周围环境出现不正常情况，一般不威胁设备的安全运行，可列入小修计划进行处理的缺陷。

（3）消除时间

危急缺陷应尽快消除（不得超过 24h）或采取必要的安全技术措施进行临时处理。

严重缺陷应在7天内消除，消除前应加强监视。

一般缺陷应列入年、季、月工作计划，或日常维护工作中，按计划在一个检修周期内消除。

8）故障管理模块

分析故障发生原因、发展的过程，提出今后重点预防的措施。

故障抢修应迅速，及时通知用户，有条件的对重要用户提供临时电源，尽快恢复供电。

9）数据管理模块定期备份数据库是一种比较稳妥的防止磁盘故障的方法，具有廉价、保险和有效恢复的特点。一个完整的备份策略需要考虑很多的因素，比如：数据备份的周期。依照数据重要性等级，选择每周、每日、每时进行备份；使用静态备份还是动态备份。动态备份既是允许在数据库运行时进行数据备份；使用何种介质备份。还要综合考虑备份空间是否防盗、防磁干扰和防火；备份数据是否需要专职人员的登陆口号，确定备份数据管理责任人。

10）数据报表生成

水晶报表（Crystal Reports）是一个非常优秀的报表开发工具，其特点是简单易用和功能强大。水晶报表用于处理数据库，帮助用户分析和解释重要信息。使用水晶报表可以方便地创建简单的报表，同时它也提供创建复杂或专用的报表所需要的整套工具。

水晶报表几乎可以从任何数据源生成所需要的报表。内置报表专家在生成报表的任务过程中，会一步步指导用户进行操作。报表专家通过公式、交叉表、子报表和设置条件格式帮助用户表现数据的实际意义，揭示可能被隐藏的数据间的重要关系。

使用水晶报表工具可以直接在使用原始的SQL语句进行信息的选择性处理，并将其作为数据源输出报表。

4 结论

输变电的巡检工作十分重要，保证输电线路的安全稳定运行是保障人们的生产生活正常进行的重要前提。

本文主要针对电力系统面临的亟待解决的问题，以优化巡检标准化管理方式为目的，结合现代各种先进科学技术手段，设计了配网巡检管理系统，使其能够在完善之后应用于实践。

软件测试及工程实际验证表明，本巡检管理系统克服了传统巡检方式的弊端，能够保证人员的巡检到位，无漏检情况产生，提高系统的信息化和标准化管理；管理系统采用了Microsoft Visual Studio 2008和SQL Server 2005两个开发软件，在保证系统具有良好的可扩展性和可靠性的同时，方便系统扩充功能和升级；按照软件工程的设计方法，把用户的需求不断细化，明确了整个巡检系统的各个功能模块，丰富了各模块的内容。

[1] 郭碧翔,郭凯军,孙伟红.基于PDA的变压智能巡检系统的设计与应用[J].电气技术,2009(4): 69-71.

[2] 葛斌.数字化巡检管理技术及其在电力系统中的应用[J].天津电力技术,2003(4): 23-24.

[3] 国家电网科〔2010〕1423号.关于印发〈配电网运行规程〉等标准的通知[S].

[4] 麦凤华.电力巡检管理系统的设计与实现[D].重庆:重庆大学,2006.

[5] 陈一宁.基于PDA和.NET平台的变电站设备巡检管理系统的设计与实现[D].厦门:厦门大学,2009.

[6] 郭斌,银华强.Visual Basic 2005数据库通用模块开发与系统移植[M].北京:清华大学出版社,2007.

[7] 刘保.输电线路智能标准化巡检系统[D].河北:华北大学,2006.

[8] 卫军辉,史秀珍.一种新型电力设备巡检监督管理系统[J].吉林电力,2002.