电力通信光缆网维护和管理中GIS、RFID、移动互联技术的应用

2018-01-24郑樟新

通信电源技术 2018年12期

郑樟新

（国网浙江江山市供电有限公司，浙江江山 324100）

0 引言

电力管道光缆因为线路距离较长、分布范围广泛，通常被深埋于地下。由于地理分布没有固定规律，铺设和使用过程中容易受到不同的地质条件、地形地貌和环境变化的影响，且光缆的地面标识容易受天气影响造成丢失、脱落，进而导致维护保养人员难以准确确定光缆的实际位置。因此，养护过程中还需工作人员投入时间确定光缆的正确位置，造成工作时间的延长，且在上一次维护保养工作结束后，依然缺乏有效的定位手段保证下一次工作开展时避免相同的情况发生，造成相同的问题重复发生。此外，采用人工巡检的方式，检测速度慢，检查质量不可控，容易受自然气候影响，且检查结果不可查，覆盖范围有限，工作人员面临的工作强度大，处理突发故障的效率低。

1 概要

近几年，RFID技术高速发展，从接触式发展为非接触式，广泛应用于商品标识、物流等商业领域，且使用者对其操作效率和工作质量给予了高度评价。RFID技术具有非接触式的特点，可以准确定位和标识地下管道光缆，帮助工作人员掌握管道光缆的分布情况，大大降低了外部自然环境对标识的影响。在此基础上引入GIS技术，可帮助工作人员可视化管理管道光缆，同时利用移动互联网终端，大幅提升了工作人员巡视维护电力设施的工作效率。通过RFID、GIS、移动互联网终端等多种技术，可视化管理操作成为现实，提高了管道光缆的管理水平。

2 利用RFID技术电子标识管道光缆

2.1 原理

RFID系统的使用原理是，读写器发射信号，当信号覆盖至检测设备时被接收器收集，收集完成后通过系统内置的解码功能解读和存储信号内容，或传输和使用信息。整个过程不需要人员介入，数据信息能够以极快的速度进行解码和传输，传输后相应的数据会被系统存储介质保存，保证所有数据在之后的工作中能够被重新读取。与传统人工操作方式相比，RFID工作系统的工作效率极高，不会出现数据录入错误，而且所有的数据能够以信息传输的形式在整个系统内调用，有助于工作人员掌握数据，同时为数据的自动更新和存储提供了技术支持[1]。

2.2 光缆数据采集

由于存储空间的限制，一般电子标识器只能存储32字节的数据，且数据传输过程中不能一次性写入整个地下电缆的完整信息。但是，利用数字编码形式，可以编码管道光缆的重要信息，然后再读写至标识器，提升了标识器储存的信息种类和总体容量，且关键数据经过相关编码大大降低了被外界窃取的可能，保证了数据的安全性和保密性。此外，通过专业系统的识别读取，有效保障了数据的实时传输，且不需要增加额外的存储介质。这些信息平时会被放置在储存介质中，当系统发出指令时，通过编码顺序向系统传输，为系统提供必要的数据。

日常使用过程中，电子标识器可以重复写入数据，即使管道光缆出现了更替，相应的数据信息也能够被及时改写，且这一过程不需要额外开挖道路，操作人员仅需通过系统下达指令并修改现有数据，即可完成相应的数据更改任务。相应数据的更改会体现在数据库中，不会影响工作人员掌握整体信息，极大地提升了整个数据标识的更改效率，保证了数据的更新效率和可靠性，减少了传统工作模式中由于人为失误造成数据丢失或更改不及时的情况。

同步采集光缆的经纬度和其他基本信息，如埋深、施工单位、维护记录、线路编号和周边环境图片等，将这些数据储存至数据库，通过电子标识器实现服务器和固化在地下光缆附近的电子标识器之间的联系。

2.3 组建电子通信光缆标识网络

为了更加全面地掌握整个电力管道光缆线路的实际铺设情况，工作人员需要在整个线路铺设范围内记录一些特定节点，以更好地反映整个线路的铺设情况。目前，随着新技术的不断推出，工作人员在定位线路时可以选择更多的设备进行辅助，如选择精度较高的探测仪，将测量精度控制在厘米级别，减少了传统线路绘制过程中由于精度不足而导致信息录入的错误。工作人员通过相应的软件可以调查任意区段的线路铺设情况，减少了过去花费大量时间来查找资料和核对数据，降低了工作人员的工作量。系统运转过程中，在关键部位安装电子标识器，可负责接收信号并作出相应调整，定期更新光缆位置和相应环境数据，保障工作人员及时掌握最新情况，帮助工作人员节省大量工作时间。除为专业电缆维护人员提供服务外，标识器可被定位仪透过土壤读取。因此，在其他工程建设过程中，可以通过查找相关资料并结合实地检测判断该地区是否存在光缆。此外，目前的技术水平已经能够支持高精度的测量定位，有效帮助施工建设人员确定光缆的具体位置，防止建设过程中造成光缆被意外破坏。

3 利用GIS技术组建可视化管理光缆智能管理系统

3.1 GIS技术

GIS技术即地理信息系统技术。利用此技术工作人员可直观掌握处于地下的各个管线的空间情况，且展示过程中可以通过仿真向观看者展现地下管线的埋深、材质、形状、走向、工井结构和周边环境。与以往的电力管线平面图相比，它方便了排管、工井占用情况、位置等信息的查找，为今后地下电力管线资源的管线占用审批、统筹利用和科学布局等提供了准确、直观、高效的参考[2]。

3.2 RFID技术

RFID技术又被称为无线射频识别。使用者可通过无线电识别绝大多数目标对象，同时能读写相应信号中的相关数据，并直接呈现解读后的内容。另外，RFID技术识别准确率高、应用场景广泛、读写速度快以及信息传输安全，可以消除测量对象和仪器必须以某种形式接触的条件[3]。

3.3 光缆承载业务信息关联

随着现代信息化水平的不断递进，更多领域开始实现信息化，电力通信光缆就是其中之一。当光缆受到破坏时，系统可以第一时间判断故障等级，确定故障造成的损失，同时通过光缆的拓扑关系，在最短时间内规划最科学的应急方案，控制影响范围和造成的经济损失，保证业务正常开展[4]。

3.4 故障定位及处理

光缆遭受破坏时系统可以快速反应，帮助工作人员高效准确地获取具体故障发生地点，减少排查故障发生位置的时间，保证维护人员介入的效率[5]。

4 移动互联网终端在巡查中发挥的作用

随着社会的高速发展，移动互联网终端成为每个人日常生产、生活中必不可少的专业工具。移动互联网终端拥有之前工具所不具备的特点。首先它可以接入互联网，保证了与整个数据系统的互联。其次，通过移动互联网的终端操作，可以使操作者获取全面有效的数据信息。最后，移动互联网终端可以接受相应的数据信息，并通过终端下达指令，提高了使用者的工作效率，保证了相关人员与系统管理平台的实时连接，同时可根据不同环境、不同使用状态、不同光缆信息，研发最符合工作需求的专业APP，进一步提高维护保养人员的工作效率。例如，维护人员可以通过移动互联网终端上的专业APP，随时随地检查信息，快速准确地定位电缆故障的发生位置[6]。