基于GPS技术的变电站巡视管理系统

陈 浩

(济南供电公司，山东 济南 250022)

0 引言

济南供电公司变电工区负责济南电网所属变电站的日常巡视、倒闸操作及事故处理，现管辖变电站66座，其中220 kV变电站22座、110 kV变电站36座、35 kV变电站4座，还有4座10 kV开关站。随着变电站无人值班化的发展，目前，济南供电公司全部变电站均已成为无人值班变电站，而新上变电站，全部要求具备无人值班条件，这就使得变电站的管理方式发生深刻变革，例如，由原来的有人值班变为现在的统一由操作队管辖，由原来的十几个人管一个站到现在的平均不到2个人管一个站，而且，随着经济的快速发展，变电站数量的不断增多，这种管理上的变革仍在不断进行。

“两票三制”是变电运行管理的重中之中［1］，而其中的巡回检查制度是保证设备能够安全、经济、高效运行的重要手段，这也是变电运行人员日常从事的一项主要工作。 由于变电站的分散性，操作队管理实行的是一种松散的管理模式，不能对其巡视的全过程进行监督，因而不能保证每一个值班员都能按照作业标准去巡视，巡视质量就无从保证。

变电站GPS移动巡视管理系统能够有效控制巡视管理过程质量，借助该系统，管理人员不但能获得任何感兴趣的巡视数据，而且，借助于该系统的分析软件，管理者能及时发现巡视人员巡视中存在的各种问题，迅速处理，对不规范的巡视流程进行干预。 系统能降低巡视人员劳动强度，调用历史数据，综合分析设备运行状况，提高巡视工作的质量和效率。

1 提出背景

变电站无人值班化的发展，运行人员数量的急剧减少，推动了巡视管理上的创新。

市场经济的发展，竞争的不断加剧，要求企业不断降低自身的各种成本，采取标准化、程序化的作业流程，保证质量，提高工作效率。

信息技术的发展，能够对巡视的全过程进行精确量化，为进行各种分析提供科学依据。同时，快速的信息处理，对及时做出各种决策提供帮助。

2 变电站GPS移动巡视管理系统构想

智能化变电站移动巡视管理系统采用移动计算技术、高精度地理信息管理系统、GPS卫星定位系统等技术［2］，解决巡检到位问题，实现对变电设备的动态管理。

2.1 变电站GPS移动巡视管理系统内涵

巡视管理是实现电力设备安全运行的重要途径。设备巡视管理是电力企业的一项重要的基础性管理，同时也是电力安全生产的基础。

标准化、规范化是电力设备可靠运行的动态基础。巡视管理的工作重点是建立设备标准化、规范化的基础性管理。标准化是衡量电力企业生产管理水平的尺度，规范化是安全生产坚实的动态基础，是实现电力设备可靠性的保证［3］。

“严肃的原始数据”是巡视管理重要的成果之一。大量而严肃的原始数据是专业技术管理赖以进行分析把握设备状态变化规律的基础，同时也是实现预知性项目检修的关键。巡视数据的科学性、正确性、准时性、有效性，决定了技术管理和技术决策的水平，进而从根本上决定了设备管理的水平。 严肃的原始数据将对设备使用寿命的延长，设备的故障和事故检修率和维修费用的大幅度降低起决定性作用。原始数据的采集是通过运行人员在巡视过程中向装有GPS卫星定位模块的掌上电脑输入巡视数据来实现的。

信息化的管理手段是巡视管理具有“可实施性”的必然途径。巡视管理由于管理内容细致繁多，管理标准也具有一定的特殊性，单靠纸张作业既不经济也低效率。信息化的设备点检手段可通过对设备的运行状态数据(包括设备的状态、缺陷、现场数据)的现场采集、自动上报和统计分析，建造出一条从现场操作层到专业管理层、再到单位决策层的“信息高速通道”，为设备状态检修提供详实可靠的基础数据和统计分析结果。

数据到效益。大量的巡视信息辅以计算机软件的分析，经过管理者的正确判断决策，最终化做实际的生产力，为企业创造效益。

2.2 变电站GPS移动巡视管理系统的管理理念

提高工作效率，实行精细化管理。通过信息化的管理手段，使管理层次扁平化，运行人员进行巡视所产生的各种信息，在巡视工作结束后，能以各种简明的报表等形式直接呈现在最高管理者面前，管理者根据这些信息，可以判断巡视质量，确定设备的健康状态。用科技的手段，保证巡视人员按照标准化、规范化的流程对设备进行认真巡视，对巡视质量才能够进行有效控制，实现高效管理与精细管理，提高工作效率。

由设备巡视到预知性检修。供电企业属于设备密集型企业，使用最新的掌上电脑技术检测跟踪设备的状态，根据大量而严肃的原始数据，可以跟踪分析预测设备的状态，合理安排检修。 设备巡视管理是利用人的感官和简单的仪表工具，或精密检测设备和仪器，按照预先制订的技术标准，定人、定点、定标、定路线、定周期、施行全过程对运行设备进行动态检查。它是一种及时掌握设备运行状态，指导设备状态检修的一种严肃的科学管理方法。 应用这种管理模式，将有效地掌握设备的各种状态，防止“过维修”和“欠维修”，减少设备的故障发生率，大大降低设备维护费用。

使无人值班变电站的人员管理由模糊控制变为清晰的在线控制。通过应用信息化技术的成果，可以最大限度的减低管理中的人员成本，同时，对巡视人员工作过程自动进行全过程监督，保证巡视人员主动的按照标准的作业流程进行巡视，摆脱过去完全依赖巡视人员责任心的方法，同时，大幅度减低管理者花在此项工作上的时间，逐步摆脱一些不必要的、繁杂的管理工作，使整个工作流程，从实际作业到管理监督，能够自动、高效的自动运转，最大限度的提高工作效率。

2.3 变电站GPS移动巡视管理系统技术框架

系统架构。整个系统架构采用C/S(客户机/服务器)、B/S(浏览器)两种结构，如图1所示。

图1 变电站GPS移动巡视管理系统框架

系统有三种角色：领导决策人员，设备管理人员，巡视人员。

领导决策人员以Web方式查询统计巡视数据，进而分析设备健康状况，合理安排检修，监督考核巡视人员的工作量，巡视质量。

设备管理人员制定设备巡视标准，划分巡视区域，并且将设备编制进区域，形成变电站的实际内容，通过指定巡视模式，并且将巡视模式实施到巡视区域、巡视设备、巡视条目上去。

图2 系统功能框图

巡视人员使用掌上电脑接收巡视计划，按照设备管理人员制定的巡视周期，定时到达变电站进行巡视，严肃认真地采集巡视标准中制定的数据采集，定期上传到数据库中。

本系统的人员、部门、设备等信息可以从其它系统读取，设备缺陷信息形成对外接口，允许其它系统直接读取使用。

系统功能框图如图2，系统主要产生到位记录、缺陷记录、数据记录，并通过设计相应的数据库查询与分析工具，帮助使用人员分析各类数据，产生各种报表。

3 变电站GPS移动巡视管理系统实施与成效

3.1 建立高效安全的技术平台

1)在任一台管理计算机中编制变电站设备巡视计划、内容，设备缺陷库；

2)将某一个或某几个变电站巡视内容及缺陷库下载到移动终端；

3)变电站设备的巡视项目、内容、标准完整的显示在掌上电脑的屏幕上，指导巡视人员进行巡视，在巡视过程中发现的设备常规缺陷可以从缺陷库中以点选方式录入移动终端，对于设备特殊缺陷，巡视人员可以手写方式录入移动终端；

4)每天的巡视工作结束后，将移动终端中存储的巡视结果上传到管理计算机，完成当天的巡视任务；

5)管理计算机中的巡视主站软件将提供各种完善易用的查询、统计、网上浏览等功能；

6)灵活、自由的筛选组合，可以对采集的数据、设备的运行状况进行分析和统计，为设备维护提供依据；

7)巡视过程中发现的设备缺陷从新设计的系统中以手动或自动方式转到《缺陷管理系统》；

8)实现与其它相关系统如缺陷管理、设备台帐、变电运行集成系统的衔接；

9)强大的报表和图表功能，能以灵活多便的方式输出各类报表、图表；

10)实现设备运行性能分析，有助于加强设备的运行管理；

11)实现变电站的GPS定位，并对该变电站按照预先规定的巡视任务、巡视路线进行巡视。

3.2 自动生成进行绩效评估的信息

巡视质量考核。 巡视信息化的另一个用途，是可以监督巡视质量。由于系统记录每次到达变电站及其每个区域的时间和次数，所以可以就巡视次数和巡视耗时进行统计。

到位考核。统计规定周期内应巡视的变电站、区域、设备是否达制度要求。管理人员可以在变电站和区域上规定巡视周期，定期要求所有掌上电脑数据上传，然后进行到位考核。

按照部门。 统计下属部门或者下属员工的检查变电站数量，采集数据、缺陷数量。此数量反映了部门或者员工的工作量和巡视质量。

3.3 巡视标准规范

决策人员以Web方式查询统计巡视数据，分析设备健康状况，合理安排检修，监督考核巡视人员的工作量，巡视质量。

设备管理人员制定设备巡视标准，划分巡视区域，并且将设备编制进区域，形成变电站的实际内容，通过指定巡视模式，并且将巡视模式实施到巡视区域、巡视设备、巡视条目上去。

巡视人员使用掌上电脑接收巡视计划，按照设备管理人员制定的巡视周期，定时到达变电站进行巡视，按照采集巡视标准中制定的数据采集。

4 结语

变电站GPS移动巡视管理系统是一种巡视质量过程控制系统，它利用了已有的信息技术发展成果，一定程度上解决了巡视质量过程管理控制问题。 系统的实施，有助于运行人员及时发现设备的各种缺陷，具有一定的经济效益和社会效益。