基于北斗定位的营配贯通应用软件

保先雷，于 超

（国网甘肃白银供电公司，甘肃 白银730900）

营配调贯通的核心是构建一套完整、精准的基础数据信息，实现专业间数据信息贯通和共享，构建起信息高度共享，业务高效协同的一体化工作模式。营配贯通数据的完整性和准确性对各项业务的深化应用至关重要，为彻底治理存量数据，全面提升基础数据质量，高效支撑日常业务深化应用。围绕基层采集设备紧缺受限、数据采集困难、业务支撑匮乏等问题。以基层问题为导向，以一线需求为出发点，探索研发基于北斗精准定位系统的营配贯通应用软件，以协助基层完成现场数据精准采集和系统数据精确治理，同时结合日常业务为供电方案可视化、营业普查、计量设备巡视等业务提供应用支撑，实现数据精准治理和业务高效运作。

1 现状分析

1.1 数据采集质量不高

现阶段营配贯通数据采集大多依赖基层，一线人员数据采集多采用手持终端，终端由于使用年限较长，硬件性能较差，功能设计单一，对数据采集支撑严重不足。由于设备老旧，未及时更新换代，定位模块依然延用GPS定位，易受制于人，数据存在安全风险，且终端定位精度低，设备寻迹难度大。其次，基层业务人员多数文化水平有限，对繁杂的操作和数据整理无法有效落实，采集数据规范性不足、错误率较高，数据质量较差、可用性不高，难以支撑其他业务开展，智能化水平亟待提升。

1.2 数据应用效果欠佳

营配贯通建立的基础数据库，主要用于支撑日常业务应用，但现阶段由于终端设备功能开发有限，对设备地理信息数据应用匮乏，数据实用化效果欠佳。其次，由于顶层细分的专业化管理模式，各专业工作任务落地基层后存在重复跑现场、工作质效差、资源浪费等问题。导致基层日常业务统筹率不高，工作效率低下，未真正实现营配贯通提出的业务高效协同的一体化工作模式。

2 设计方案

充分考虑目前一线工作人员结构现状、工作能力、业务素质等因素，以一线人员方便使用为出发点，以数据采集精准高效为重点，以深化业务支撑应用为核心。按照界面划分简洁明了，模块操作简单易用，数据归纳快捷智能，业务应用高效协同的总体思路，以手机作为媒介，利用智能手机定位芯片与北斗卫星系统连接并进行校准，实现现场设备坐标定位。以营配贯通工作专业层级划分、现场设备关系属性为依据，对软件进行模块化划分，集成采集区、业务应用区、工具区三大区域模块，助力基层开展营配贯通基础数据核查治理，充分利用基础数据成果开展相关业务深化应用，如图1所示。

图1 软件功能流程图

2.1 主要流程说明

人员通过手机应用软件对相关设备采集定位后提交数据至服务器，服务器端接收数据后进行数据校验和整理清洗，按照植入的标准化数据规则，生成内部系统可用的标准化设备信息台账，统一在数据中心分层级、分专业、分类别存储。人员也可根据权限划分访问应用标准化数据信息，结合现场业务实现深化应用。管理人员可以通过后台应用系统实现对数据的分析管理，应用基础数据开展决策部署，统筹发布工作任务，实时监控工作动态。

2.2 手机软件设计方案

手机软件通过手机自带定位芯片与北斗卫星系统连接校准，实现所在位置的坐标定位。如图2所示，用户也可选择界面中已设定的采集设备菜单功能模块（如：变压器采集、计量箱采集、公变采集、专变采集、杆塔采集）等快速完成现场设备坐标定位、拓扑关系及照片信息采集等工作任务。数据采集过程中仅需要采集设备的重要基本信息，对常用字段信息进行植入化设计，用户采集只需简单勾选即可，减少手动输入信息频次，降低数据差错率。另外利用离线存储技术将数据存储至手机端，保留临时数据，解决无网情况也能作业的问题。用户根据权限划分可访问后台数据，对需要的数据实时调用，支持现场设备的导航定位，实现对现场设备的快速精准查找、检查取证上传等日常业务应用。

图2 手机软件应用界面

2.3 系统设计方案

系统服务器依托手机软件采集提交的数据，以Web技术实现数据分类存储，通过卫星地图展示相应设备的地理位置及基础数据信息。手机端上传的数据均可进行核验、编辑、拒绝等操作，所有通过手机软件采集的数据须经过数据校验、审核后归档。所有数据信息操作保留日志记录，可展示由某位员工操作处理，数据误操作也可回滚操作。系统数据信息根据内网系统数据管理标准要求，进行标准化整理清洗，与内网无缝衔接。系统存储标准数据通过Execl表格导出后直接导入内网系统，无须人为进行二次数据处理即可完成内网系统的数据维护更新。管理人员也可通过系统开展现场营业普查、计量设备巡视等业务的计划下达、跟踪、统计、评价工作，实现对日常业务应用的可视化管理。

3 主要技术功能

以我国自主研发的北斗全球卫星导航系统作为核心技术支撑，以终端为主要媒介，利用终端自带北斗定位芯片，依托自主纠偏算法，实现在线、离线复杂环境数据全量精准采集，数据统一归口管理，拓展多业务融合应用功能。

3.1 精准导航助力快速寻址电力设备

利用北斗地理定位系统，对海量电网设备进行地理坐标匹配，建立具有地理位置信息标签的设备管理模式，对偏远山区无正常通道的电力设备实现路径轨迹记录，对正常有道路通道的电力设备优选最佳导航路径，协助运维巡视人员、检修维护人员、管理督查人员快速导航寻址电力设备，提升工作质效。

3.2 优化算法提升离网状态定位准确度

国内主流的在线地图服务和接口，应国家相关部门要求，在发布地图时都进行了坐标偏移，导致实际定位的位置坐标在地图上标记展示后都会出现偏移。另外传统的卫星定位系统，虽然在室外空旷的环境下定位精度比较高，但受制于卫星信号微弱，易受到遮挡或干扰，在复杂的城市环境、电磁环境下定位不准。例如在城市高楼林立、狭小街巷、通信基站众多的情况下，无法准确感知精确位置成为很多用户的痛点。得益于我国自主研制的北斗卫星导航系统的高精度，以及自研“面向复杂电磁环境的北斗导航定位纠偏算法”，通过实时加偏技术，采用加偏算法和逆向纠偏算法，结合比较完善的正向和反向算法数据库，实现位置坐标与地图位置实时纠偏。在复杂环境下能够将定位成功率从70%提升至95%以上，借助手机北斗定位模块，可将设备坐标精度锚定在最高1m范围内，提升定位的准确度。

3.3 实时追踪动态监测作业现场关键信息

依托北斗短报文通信和无线电扩频自组网技术，在特殊作业环境下，使用可穿戴设备实时回传人员地理位置信息、生命体征数据，动态监测抢修现场关键信息。实现抢修队伍之间、抢修队伍与指挥中心之间的离线通信，保障了关键信息的及时传导，还支持离线地图导航。设备还可对人员健康状态、现场作业情况实时监测，确保现场安全可控在控。

3.4 智能感知高效便捷完成数据信息精准采集

软件充分利用智能手机传感设备，在应用模块中集成扫码拍照、语音录入、视频记录等功能。一线工作人员将应用软件下载到手机上，通过软件模块的智能化传感设备即可简单完成变压器、计量箱等现场设备坐标定位、照片采集，并通过手机自带扫码及语音录入功能，自动完成箱表关系数据整理及照片规范命名，有效解决了采集数据精度不够和操作界面复杂、手工录入数据易出错等问题，如图3所示。

图3 软件扫码功能

4 主要特点及优势

自主可控的安全优势。系统核心技术是国产自研北斗卫星定位导航系统，打破了以往只能依靠国外定位系统的局面，可充分保障数据安全性。

移动终端的成本优势。软件直接下载安装手机就可应用，普通智能手机就可安装，节省购置专用采集定位设备的费用支出。

人机友好交互的优势。该系统较其他采集定位类软件简单易用、操作便捷，重点对一线人员操作中容易出错的字段输入问题，将常用字段信息集成于应用模块中，使用人员根据所需选择对应字段即可，避免手动输入易出错、不规范等问题。

可靠稳定的性能优势。系统部分应用功能已在一线推广应用，功能应用正常稳定、数据可靠准确使用效果较好，对营配贯通工作起到了支撑作用。

5 主要效益

5.1 管理效益

减少信息的手动输入频次，数据采集时间由单个设备10min降低至3min，数据采集效率提升70%。通过软件集成的规范性用语及扫码功能，减小人为手动输入误差，数据质量明显提高。数据经标准化清洗后，可直接应用于内网系统，数据整理高效精准，节省数据整理环节，工作效率大幅提升数据可视化展示，集中管理，在线共享，随时调取各类现场设备位置信息和图片信息，实现营配数据的可视化展示。增量数据可实现快捷变更，现场设备发生新装、变更、拆除业务时，台区经理可在作业结束后及时完成资产条码和影像资料的采集和上传。

5.2 经济效益

按照管理9800个配变台区的一个供电单位来测算，系统运用后，人工巡视次数降低50%，每年可节省人力成本392万元。软件安装应用后减少巡视频次，软件提供的轨迹记录功能，每年可节省其他成本196万元，合计每年节约成本588万元，如表1所示。

表1 经济成效对比

5.3 社会成效

提高供电服务水平，电网停运风险大幅降低实现人员、物资、调度力量合理配置，降低客服投诉风险，供电质量和服务水平得到提高。本项目率先将北斗全球定位导航系统和电力基层业务结合具备行业领先优势。响应数字基建的号召，积极落实国家自主化战略，推进北斗在电力行业全方位应用的体现。提升行业智能化水平，创新北斗定位导航系统应用成果转化，形成企业核心自主知识产权，促进电网智能化发展。加速营配数据贯通，营配数据实现共享和信息集成，营配末端业务融合，实现基础数据“一个源头”、业务流程“一套标准”，基于营配调一张图开展跨专业一体化应用，促进营配数据质量和营配业务应用水平的持续提升，实现客户需求的快速响应，客户服务质量的优质。

6 结论

基于北斗精准定位的营配贯通应用软件，有效促进营配数据共享和信息集成，助力营配末端业务融合，提升营配数据质量和营配业务应用水平，保证客户需求的快速响应和服务品质的不断提升。软件的开发应用提升了行业智能化水平，创新北斗定位导航系统应用成果转化，形成企业核心自主知识产权，促进电网智能化发展。软件具有多行业运用价值，以电力营配业务为试点，探索北斗技术与具体业务融合的道路，为系统内的运检、巡视、普查、规划等业务，系统外通信、石油石化等行业提供范例，共同深度开发北斗定位导航技术的推广应用。