基于GPS的输电线路智能巡检管理系统

文/胡勇

输电线路因自身架设特点，在自然环境中长期处于暴露状态，内部会受到电力负荷和机械载荷的内部压力，而外部环境因素，如洪水、雷击、强风、地震、鸟害等，会对其造成损害。长期影响下会使线路出现疲劳、老化的现象，需要通过有效的线路巡查管理对其存在的安全隐患及时进行消除，否则会造成故障甚至严重的安全事故，对电力系统的稳定运行造成影响。同时巡检工作的繁杂性、艰巨性也影响了工作人员的工作积极性，因此为了保证运行安全，通过对现有监测资源进行有效整合，通过技术创新，实现智能巡视管理系统，对传统的人工巡视进行改进。

1 线路巡查管理概述

作为输电线路及其设备安全重要保障基础工作，线路巡查管理需要对线路周边环境的变化、线路运行情况、危及线路的安全隐患进行巡视检查，制定出相关检修意见，及时对隐患和危险因素进行消除，对事故发生几率以及事故范围进行有效控制，对输电线路的安全及电力系统稳定、经济运行予以保证。

传统线路巡视检查采用手工纸质记录、人工巡视的方式进行，其主要缺点有人为因素较多，无法对巡检人员的工作状态进行有效监督管理，以及管理成本高等。因此运用自动识别技术进行计算机管理的方式对传统的巡检方式进行改进，减少人为因素的影响，对巡检人员的工作状态进行客观、定性、及时、定量地考核。目前不少单位使用的信息钮方式产品所存在的缺点容易受到外界因素的影响而损坏，并且安装复杂，使用不便等。同时巡检工作具有复杂性和繁琐性，长期重复容易影响工作人员的积极性，使巡检管理效率和质量受到影响。

目前输电线路智能巡检系统应运而生，经过一系列的设计开发，通过手机端、电脑端和服务器共同组成的智能化巡检信息辅助系统，以野外路径导航为基础，以地理信息标记为主、危险预警为辅的巡检辅助软件，对输电线路巡检管理系统进行创新，对传统巡检工作模式进行技术改造，使巡检过程中的错检、漏检情况得到极大限度的改善，使电力线路的稳定性、高效性和安全性得到有效保障。

2 系统优势

2.1 可靠性

选择稳定成熟的硬件系统，并经过恶劣工作环境下长时间的运行测试，确保其性能可靠性；充分考虑软件设计时用户接口管理、信息安全等相关技术，并通过相关测试对系统长期稳定性和超强容错性予以保证。

2.2 开放性

遵循业界主流标准，对数据库操、系统网络协议、产品集成和开发工具等采取标准化设计模式以及开放式系统结构，与现行的管理系统和电力自动化系统的无缝连接和平滑过渡得以实现，全面开放性得到充分体现。

2.3 扩展性

此智能巡检管理系统配置灵活，组合方式多样，层次化、模块化的软件设计模式进行外部扩展和升级极为便捷，同时组态功能强大，对各类用户的需求都能予以满足。

2.4 易用性

系统的图形操作界面基于人性化设计，具有友好、简洁、易学、直观等优点。

3 系统结构组成

3.1 组成

基于服务器，通过手机端、电脑端与服务器之间的通信功能，为手机端和电脑端提供数据服务；为巡检人员提供地图导航和信息服务；为系统提供基础数据服务，以及为个人用户提供地图信息服务等。

3.2 手机端

手机端提供路径服务、标记服务、预警服务，以及个人账号的贡献簿的相关操作。

路径服务主要包括：路径数据服务；巡检固定路径的在线查询、下载、导航 巡检自定义路径的在线查询下载；自定义路径的录制及上传；路径图层操作；路径挑选、叠加、显示、隐藏。

标记服务主要包括：隐患点标记数据服务；隐患点的在线更新；隐患点的新建与上传；隐患点处理后的删除；隐患点图层操作；隐患点的类型选择显示；危险区域块数据服务；区域块在线更新；区域块的新建以及上传；区域块危险解除后的删除；危险区域块图层操作；区域块的显示与隐藏；自定义服务数据信息；服务信息更新；服务信息的新建上传以及删除；服务信息图层操作；服务信息的显示与隐藏。

预警服务包括：位置偏离提示；危险区域出入提示；附近待处理隐患点提示等。

手机功能中最有特点的贡献簿，能够起到员工激励的作用，其主要对巡检人员自身工作进行记录，主要包括：我对导航线路的贡献；我对杆塔输电安全的贡献；我对同事人身安全的贡献；我工作中的体力劳苦贡献等，让巡检人员的成就感和自豪感得到有效提升。

3.3 电脑端

电脑端提供基础信息类型操作、全局纵览、以及日志的导出功能。根据用户所在组别提供服务，主要有管理员和用户两大类。

管理员服务内容主要包括：地图基础信息操作；杆塔位置操作（导入&输入&移除）；巡检路径操作（增删改固定线路）；标记操作（增删改地图标记）；系统账号操作；账号状态操作；权限分配；标记点类型操作；威胁等级划分；贡献纵览与查询；全局日志导出等。

用户服务内容主要包括：导出日志；标记的分层纵览；标记点的信息更新；全局纵览等。

3.4 服务器端

服务器端对手机端以及电脑端提供数据支持服务。数据服务类型包括路径数据、标记点数据、威胁分极数据，人员账号以及权限数据。

路径数据主要有：行车路径数据（主路数据）；步行路径数据（爬山数据）两种。

标记点数据包括：对线路造成威胁的隐患；对巡检人员人身安全造成威胁的隐患；对周边民众造成人身安全的威胁的隐患。

威胁分级数据主要根据设定对标记点或标记区域进行威胁等级划分，对不同级别的威胁用不同颜色简图标出。

人员账号以及权限数据包括：账号不开放注册，由管理员电脑端分配账号以及权限；管理员可对账号进行注册、冻结、解冻、删除。

3.5 数据来源

数据来源主要有山区空白图像地区利用等高线绘制大体地图的方式采集的山区地图数据；由固定格式 Excel 导入生成的杆塔地图数据，由电脑端建立调整；由软件公司制作精准线路的固定巡检线路数据，由巡检班组自行录制，再由电脑端手绘大致路径；采用服务器智能匹配以及电脑端手动调整的数据关联。

4 在巡检工作中的应用

目前输电线路智能巡视管理系统，在实际运用中取得了较好的应用效果，在零下十度以及高温等恶劣的环境和运行条件下，能够保持正常运转；巡检设备具有小巧灵便、定位准确快捷的优点；记录缺陷的语言和格式统一化、标准化；操作系统不会因断电和设备损坏等原因，造成数据损失的问题。另外可根据线路实际情况以及缺陷管理模式，对缺陷库进行自行制定和修改，使管理系统的维护和运行具有较强的灵活性，并对缺陷记录格式和术语进行了统一和规范。

5 结束语

输电线路智能巡检管理系统对传统的线路巡检方式进行创新和改革，是线路巡检工作质量得到提升，并对巡检工作的及时性、高效性、快速性等要求予以满足，同时使工作人员的工作积极性得到调动，成就感提升，责任意识增强，整体提升了线路巡检管理水平，使管理工作的电子化、智能化、信息化得以实现，使电力系统的安全、低故障、高效运行得以有效保障。