基于微信小程序的输电通道移动巡检系统的设计与实现

寇星哲

（湖北经济学院信息与通信工程学院，湖北 武汉 430205）

0 背 景

随着国民经济的飞速发展，电力需求日益增加，因此我国电力系统飞速发展，电网逐渐扩大，输电线路遍布全国各地。目前，国家电网公司110 kV 及以上线路长度为8.18×105km，预计2020 年底将增至1.27×106km。输电线路里程迅速延伸，巡检难度日益加大。电力系统的基本组成部分是输电线路，有的输电线路构成骨干网架，有的输电线路直接给用户供电，所以保障输电线路的安全运行是电力系统稳定运行和用户用电的重要保证。任何的故障都有可能影响电力系统的稳定运行，给人民以及国家造成巨大的财产损失。因此，输电线路的巡检工作是非常必要的。当前电力系统的输电线路巡检方式主要有如下几种：人工移动巡检、直升机巡检、无人机巡检、卫星遥感巡视、机器人巡检等。直升机巡检存在作业成本较高、无法细致检测等问题；无人机巡检存在成本高、易损坏、维修成本高、续航能力不足等问题；卫星遥感巡视技术存在受天气影响大、小尺寸目标检测和识别困难等问题；机器人巡检存在巡检条件受限、研发成本高等问题。据各电网公司巡检输电线路现状的调查研究发现，人工巡检运用最广泛，成本最低，实现最快。此种移动巡检方式一般是由输电线路相关管理人员下达巡检任务，巡检人员到达指定杆塔进行巡视检查并完成书面工作日志，对问题杆塔进行上报再由维修人员去进行维修。为了监督巡检人员的工作，传统做法是在巡检过的杆塔上贴条作为标记，在下一巡检人员再次巡检时将贴条标记更换，管理人员凭借该贴条标记进行工作检查。显然，该种巡检方式存在如下问题：点多面广，工作量大；杆塔问题资料不集中，查阅不便；作业过程管控不到位；信息缺乏共享交互；贴条标记易损坏；管理人员无法督查巡检人员实时工作位置和状态；无法满足电力企业规范化信息化的管理要求。总结来说就是：质量难保证，人为因素多，管理较困难[1-2]！

1 系统设计需求

手机，是当今时代每个人必不可少的通信工具，而微信又几乎是手机里必不可少的软件，其即时沟通和智慧生活等功能成为极大部分人生活中不可分割的一部分。微信小程序是由腾讯公司于2017 年1 月正式推出，它和其他APP 最大的区别是不需要用户安装，只要有微信就可以使用。并且它所占内存小，操作方便，开发较为容易。当前微信小程序广泛地运用在各个领域，在丰富了用户的娱乐生活的同时也极大地为用户在工作学习上提供了便利。微信小程序可以使用微信小程序开发工具进行开发，该工具是微信官方推出的微信开发编辑器。小程序提供了一个高效、简单的应用开发框架和丰富的组件及API，整个小程序框架分为逻辑层和视图层。视图层描述语言为WXML 和 WXSS，逻辑层框架基于 JavaScript ，视图层与逻辑层之间具有数据传输和事件系统，使开发者能够专注于数据与逻辑。本项目基于微信小程序开发一个输电通道移动巡检系统，构建以杆塔身份识别标签为基础，移动巡检智能终端为核心，规范化数据标准与巡检流程为框架，移动巡检作业系统为接口的输电通道交互式巡检体系。实现“人-杆塔”的实时交互与“巡检现场-内网”的安全交互，大幅提升巡检现场工作效率，提升巡检管理穿透力。每个杆塔的标签选用二维码，手机扫一扫就可以完成读取，不需要额外的读取设备。二维码有如下优点：密度编码高且信息容量大，比普通条码信息容量高几十倍；编码范围广，可以将图片、声音、文字等可数字化的信息进行编码并且存储到二维码当中；容错能力强，可以纠错，使二维码即使因破损、污损或其他原因引起局部损坏时，也可以正确识读，在损毁面积高达30%仍可恢复信息；译码可靠性高，误码率不超过千万分之一；可引入加密措施，保密性、防伪性好[3]。

2 系统实现

针对本次项目需要线路交互式巡检系统具备巡视人员随身携带的便捷性、巡视人员操作的建议性、交互数据的统一性、数据传输的保密性等特性以及即扫即查、到岗定位、缺陷上报、过程记录、防误操作、多身份登录等功能，基于微信小程序设计出一个输电通道移动巡检系统，并将其命名为“杆塔扫一扫”。该小程序用于电力公司的输电通道移动巡检工作，用户从微信客户端进入小程序获取当前用户的信息，首次登录需注册，注册时将微信号手机号与姓名工号唯一绑定，通过工号来判定身份是巡检人员、维修人员还是后台管理人员，以显示不同的界面。巡检人员进行实地巡检工作，汇报杆塔状态填写杆塔信息完成工作日志；维修人员对杆塔的维修结束后修改杆塔信息和杆塔状态；后台管理人员进行对巡检维修人员的工作内容的安排，监察维修巡检人员的工作情况并掌握所有杆塔信息。杆塔状态、杆塔情况以及人员全部信息存储在数据库中[4-5]。图1 为系统用例图。

图1 系统用例图

巡检人员登录账号使用扫一扫识别杆塔二维码标签，通过GPS 定位完成位置签到，获取并查看今日巡检任务。在巡检工作进行的过程中，对目标杆塔仔细检查并扫描杆塔上的二维码标签将正常的杆塔填写良好状态并提交，若该杆塔有故障则将杆塔状态改为需维修并且填写杆塔位置、杆塔编号、导线情况、绝缘子情况、销钉情况等详细信息后提交。再去首页查看今日未完成的任务继续巡检直到今日任务页面为空则完成今日巡检工作。管理人员登录账号，安排今日巡检人员任务，并通过GPS 位置签到来监察巡检人员和维修人员的工作出勤到岗情况。将巡检人员提交的故障杆塔信息进行整理并安排今日维修人员为其发布今日维修任务。根据巡检人员、维修人员杆塔信息提交情况监察他们的工作完成情况。维修人员登录账号扫码位置签到后查看今日维修任务，维修任务杆塔后扫描二维码标签将杆塔情况改为良好，再去首页查看今日未完成的任务继续维修直到今日任务页面为空则完成今日维修工作。图2 为系统流程图。

图2 系统流程图

3 结 论

本文描述的是基于微信小程序的输电通道移动巡检系统的设计与实现，该系统的主要特点是使用简单且针对性强，专门针对当前人工输电通道移动巡检的不足之处设计，满足巡检、维修、管理人员的实际使用需求，使得人工输电通道移动巡检、维修、和管理更加规范与统一。经过实际运用的测试，该系统可以稳定可靠的运行，且系统功能的实现与系统设计需求总体相符。