手持式PDA配电智能视频巡检管理系统设计

任润虎 徐振梅

（1.内蒙古乌兰察布电业局，内蒙古 乌兰察布 012000；2.河北医科大学西山核区物理电工实验室，石家庄 050200）

配电设备巡检是运行管理工作的一个重要组成部分，是检查设备运行状况、掌握设备运行规律、确保安全运行必不可少的基础工作。发现设备在运行中的异常，防止事故发生，除了定期实验外，更多地还是要通过配电运行人员巡视和检查设备，尽可能早地发现设备隐患，及时处理，以确保安全供电。

目前，电力公司的配电工区巡检人员仍普遍采用人工巡视和手工记录的巡检方式，这种方式存在以下3个方面的不足：

（1）人为因素多，出错几率较高。

（2）无法实时监督巡检人员的工作状态。

（3）管理成本高，巡检效率低。

随着电网建设的不断发展，供电半径越来越大，输电巡检工作越来越繁重，供电质量和可靠性的要求越来越高，对人员和设备的巡检管理也提出了新的要求。

综合以上分析，在配电巡检工作中可以考虑引入目前比较成熟的PDA技术、物联网技术、数据远程通讯技术、视频技术等，从而对我们日常的巡检工作进行优化，提高工作效率，改进工作流程，满足国家关于建设智能电网的信息化要求。

1 系统创新思想设计

手持式PDA配电智能巡检管理系统充分按照国家电网公司有关电力设施配电设备巡检规范和现场标准化作业指导书开发，符合全国电力行业标准和电业安全工作规程，综合了移动GIS技术、GPS技术、视频技术、无线通信技术、物联网RFID技术、PDA技术等目前新技术的应用[1]。

此系统的技术创新如下。

1）系统是集GIS、GPS、PDA和数码相机于一体的高精度数据采集系统，基于eSuperMap平台开发的嵌入式电力巡检产品，携带轻便，使用方便。

2）把GIS技术和GPS技术相结合，自动记录巡视轨迹，实时监督、指导巡检人员进行标准化巡视，显著提高巡检工作的效率。

3）引入物联网RFID射频读写技术，使对配电设备的地理信息等基础数据管理更加高效。

4）利用高清摄像头，对所巡视设备拍照或录像，视频存证，紧急缺陷可迅速上报，以利迅速消除设备隐患。

5）促进设备管理的规范化，消缺和统计管理的智能化，协助生产管理人员提升对巡检人员和设备的管理水平，把巡检工作从结果管理提高到过程管理，实现电力巡检的科学化管理。

2 系统工作流程分析

手持式PDA配电智能巡检管理系统是集GIS、GPS、PDA、RFID和数码相机于一体的高精度数据采集系统，其工作流程图如图1所示。该系统采用Windows/Android等操作系统，基于eSuperMap平台的嵌入式电力巡检产品有利于减轻巡检人员和设备管理人员的工作量，提高工作效率，同时对加强巡查人员的监管，加强巡查与检修工作的衔接力度，起到了非常好的促进作用。可以记录巡检人员行走轨迹，实现企业对现场巡检人员是否到位的科学化管理，杜绝巡检人员不到位、作业报表杜撰、任意修改等漏洞。方便的输入属性、时间、卡号等信息，及时的上传数据，可减少因传统上报手工表格方式带来的时间差，提高了工作效率，定制标准化作业卡，直接输出作业报表，彻底摆脱以前传统的手工记录方式，也为保证电网安全运行、提高供电、用电管理自动化水平和工作效率、提高经济效益和社会效益提供了有效的手段。

3 系统总体架构设计

手持式PDA配电智能巡检管理系统包括智能PDA巡检终端系统和巡检信息管理系统，其系统架构图如图2所示。

图1 手持式PDA配电智能巡检管理系统工作流程

图2 手持式PDA配电智能巡检管理系统

巡检信息管理系统采用B/S架构设计，系统易使用、扩展与维护，方便灵活。巡检信息管理系统可以进行：巡检任务制定和发布、巡检缺陷登记、视频存证、缺陷数据统计、紧急缺陷上报、电力基础数据管理与维护、巡检人员实时位置监测、巡视轨迹核查、电力设备运行报表等功能，实现电力巡检的科学化管理。

4 系统主要功能设计

智能PDA巡检终端系统为工区巡检人员配备，可以方便、快捷、准确地执行巡检任务，以便能及时发现设备缺陷和安全隐患，也为月度检修计划和春秋检提供基础数据。

4.1 智能PDA移动巡检终端系统

智能PDA移动巡检终端系统包含智能PDA终端、外业巡检软件两部分。

1）智能PDA终端

智能PDA终端技术参数见表1。

表1 智能PDA终端技术参数

2）外业巡检软件

外业巡检软件（Electric Inspection）采用正版Windows mobile或Android操作系统，具有良好的开放性和扩展性，其主要功能有5个模块，分述见表2。

表2 外业巡检软件功能

4.2 巡检信息管理系统

巡检信息管理系统包括Active Sync同步软件和后台管理系统。

1）ActiveSync同步软件

要实现信息交换，必须首先在智能PDA终端和后台系统计算机之间建立连接。第一次连接智能PDA终端设备与后台系统桌面计算机时，ActiveSync会提示在这两台计算机之间设置伙伴关系或访客关系。有关伙伴的信息永久存储在后台桌面计算机中，而访客关系仅在两个计算机连接期间存在。同步软件安装到计算机上，用这种连接管理软件实现后台系统计算机与智能PDA终端的办公应用同步[2]。

2）后台管理系统

应用Oracle9i/SQLsever数据库，开发语言采用当前先进的JSP+JAVABEAN+Servlet=MVC模式及数据库连接池技术，其主要功能有六个模块，列表分述见表3。

表3 后台管理系统功能

5 后续研究方向

5.1 系统升级

当前，系统定位型号全部来自于美国GPS系统。GPS系统民用定位信号一般在10m左右，精度偏低，尤其是在高楼林立的城市中心地区，信号接收很困难，这直接导致对这些区域配电设备和巡检人员的定位、识别、轨迹记录等效果不是很理想。随着科技的发展，特别是我国北斗定位系统的完善、成熟，定位精度的逐步提升，将持续改进此系统的定位和识别功能。

5.2 融合智能语音技术

手持式PDA技术发展到现在，其信息输入方式还是主要依赖于文字输入。但在很多地区，电网一线巡检人员文化水平不高，深感文字输入工作量大，形式琐碎。特别是在雨天或冬季，使用起来更加不便。而随着智能语音技术的发展和成熟，将其引入并融合到巡检系统中来，对PDA的信息录入将带来革命性的变化，也将显著提高系统的使用效率。

6 结论

手持式PDA配电智能视频巡检管理系统是集GIS、GPS、PDA和数码相机于一体的高精度数据采集系统，采用模块化的设计思想，可实现配电设备和巡检人员的识别、定位、轨迹记录、视频录像等数据的采集和自动远传，从而促进设备管理的规范化，消缺和统计管理的智能化，把巡检工作从结果管理提高到过程管理，实现电力巡检的科学化管理。目前，该系统在配电设备巡检中已经得到了实际应用，并取得了良好效果。

[1] 龚健雅.地理信息系统基础[M].北京:科学出版社,2001.

[2] 崔铁军,李玉,饶欣平.嵌入式GIS的发展及开发实践[J].测绘学院学报, 2004(2).