构建可穿戴式电力运检现场管控系统的几个关键技术及应用

胡斌 李建民 邢军 彭青宁

【摘要】 近年来，各类突发事件和重大自然灾害频发，且日益呈现常态化趋势，对电力设施造成的经济损失和社会影响难以估量。由于突发事件的不确定性和电力运检抢修随时随处的特点，运维部门需要在最短时间内掌握现场状况，并迅速将传输到管控中心，以制定应对方案，把事件损失降到最小。这就要求信息传输机动快捷、高效可靠。而构建可穿戴式电力运检现场管控系统是提高运维检修时效性和可靠性的重要措施。本文将通过分析我国电力行业输电线路运检现状及需求，提出构建可穿戴式电力运检现场管控系统的重要性，并进一步探讨构建该系统的几个关键技术。

【关键词】 可穿戴式 电力运检现场管控系统 关键技术 应用

随着国民经济对电力供应的安全性、可靠性和经济性的要求日益提高，电力行业面临着前所未有的巨大工作量和新工作模式的探索。面对运维检修工作的新挑战，电力部门需要创新现有输变电运维检修工作模式，运用信息化手段，在运维检修现场和后方的管控指挥中心之间，需要构建可视化的运维检修实时管控系统，实现输变电运检的科学化、精细化与规范化的管理目标。近年来，电网输变电运检工作的管理不断要求智能化、信息化，随着无线通信技术及可穿戴式设备快速发展，基于可穿戴式设备构建电力运检现场管控系统也被提上日程。

一、我国电力输电线路运检现状

目前，我国电网容量和输电线路距离的不断增大，对输电线路及电力设备的监测维护越来越困难，各地电力公司均在线路、设备的运行维护上投入了大量的人力、物力。但是，由于现场环境和技术条件的限制，使得电力运维检修仅是现场小范围的管理控制及指导，管理粗放，存在诸多不足，无法实现大范围、精准化、高效率的运检管控要求。

我国输电线路运检工作面临的问题主要表现在：

1、线路故障需要专业人员指导定位、检修，但是专业人员不可能随时到达每个现场，只能采用电话沟通、发送图片、手工记录等报告形式，其流程繁琐且效率低，限制了电力设备运维检修信息化、可视化的发展。

2、故障多发，技术专家不能随时奔赴每一现场，后方技术专家因为看不到现场情况和事态发展，很难制定高效的抢修方案，容易造成抢修工作的低效和延误。

3、运检人员知识水平参差不齐、专业技能不同，在现场仅凭自身经验判断，势必造成错巡漏巡等情况的发生。

4、故障检修时缺乏有效的检修管控、专业指导及远程监测手段，不利于输变电运检工作高效进行

因此，改进目前的电力运检工作模式和管控支持方式，提高输变电运检管理水平和支持效率，成为输变电运检工作实现科技化、信息化的重要研究课题。

二、建可穿戴式电力运检现场管控系统的重要性

构建可穿戴式电力运检现场管控系统，对于提高电力线路运维检修效率和突发事件的快速反应能力，提高配网安全运行水平和供电可靠性具有重要意义。首先，它为电力运检中的无线远程信息采集、设备运行监视、快速故障定位及检修等提供了一种新的工作模式；同时，通过可穿戴设备的同步视觉功能，及时上传运检现场的实施操作情况，使中心随时远程指挥操控人员进行现场巡视、状况勘查、进程汇报、故障实态检修等工作，实现管控中心对运检现场的精益化管理要求。其次，它可减少运维检修的工作量，降低各级人员工作强度，提高管理效率，节约管理成本。再次，通过可视化集约管控，加强配电设备检测的管理力度，并对检修人员进行监督和考核，有助于防止因运检人员的漏检、错判、误判、检修不彻底等留下隐患，造成后期的损失。对于可穿戴式电力运检现场管控系统的研究就是为了提高电力输电线路运维检修效率、管理水平和应对突发事件的快速反应能力，保障电网安全稳定运行。

三、构建该系统的关键技术及运用

构建可穿戴式电力运检现场管控系统的技术设想：综合应用移动互联网通信技术、智能网关数据分配技术、3G/4G多网络并行技术、GPS地理信息定位技术和数据交互技术，研究开发适用于运维检修工作辅助决策支持的管控终端，设计适合于新型运检工作模式及系统的数据库支撑结构，现场人员通过可穿戴式终端将现场信息发送到后方管控中心，并可通过语音向中心汇报检修的实时情况。管控中心根据现场终端设施传输回的信息，技术专家和领导可实时查看当前检修现场的音视频信息及检修人员的同步操作过程，并由中心远程指导完成各种故障排除与检修作业，并实现整个检修过程的记录，确保现场运检工作质量达标。

3.1系统及设备与陕西省电力运检管控指挥平台的对接

应积极构建多级联动、分层配置的电力运检管控体系，并通过分布式、网络化的结构与陕西省电力运检管控指挥平台的对接，实现管控中心远程对运维检修现场的了解及指挥决策。现如今，陕西省电力公司运检管控平台的调度信息为EMS/WAMS系统中的实时信息，可以进行数据的收集、分析、显示电网线路设备的运行信息以及进行故障监测预警等。同时，为了确保配电网的稳定性，实施网络分区运行管理措施。实现系统及设备与陕西省电力运检管控指挥平台的对接，有助于加强输变电运检现场的监管，加强中心与现场的技术交流力度，发挥信息化集中管理的优势，获取平台上的多个技术专家的共同支持，提高运检工作效率和质量。

3.2基于多个运营商不同网络捆绑复用的技术

联合多个运营商建立以3G/4G、无线以太网为基础的移动互联网网络，提供无线移动环境下的互联网接入。同时，在相关区域实现网络覆盖，即实现移动设备接入IP核心网，这样有助于及时获取输电线路的信息。

3.3研究检修现场强电磁干扰对信息传输的影响及稳定性保障方法

在运维检修现场，电磁干扰可通过辐射、传导两种方式对信息传输进行影响。因此，可以通过改善电控设备，来提高其防干扰性能。在进行设计时，可从两方面入手，一方面抑制干扰源，产生抗干扰的设备、信号等；另一方面要切断电磁干扰传播路径。

3.4云计算在应急反应系统中可起到的作用及应用方式

使用云计算技术，开发异构网络资源管理技术，开发呼叫接入算法、垂直切换算法、异构网络资源选择与分配算法，实现多种通信网络的融合通讯及互联互通。同时，研发多路通信信道自适应码率控制算法、通信数据智能分配和各运营商网络负载均衡技术，实现最优网络的智能选择，并可根据捆绑后的链路带宽自动匹配传输的数据量大小，有效提高无线数据传输速率和稳定性。

当然，还需进行设备的可控可信需求、接入安全需求、鏈路和通讯安全需求、重要网络区域隔离需求的开发研究，包括终端的识别认证，重要数据交换，省移动应急指挥网络接入等内容。

3.5互动式管控指挥、指导、反馈的通讯交流技术

应用信息科学技术，积极研制可穿戴式电力运检专用设备及软件程序，同时，与陕西省电力运检管控平台相连接，满足运维检修现场与管控中心的无线通信需求。

3.6关键技术的综合应用

在运维检修现场，启动可穿戴式电力运检现场管控系统，实现与陕西省电力运检管控指挥平台的智能连接，现场人员通过可穿戴式终端将现场信息发送到管控中心，并可通过语音向远程上报运检实时情况，提出远程支持或技术咨询，获取管控中心的专业技术指导。管控中心的技术专家和领导根据现场终端设施传输回的信息，可实时查看当前检修现场的情况并对人员的同步操作过进行远程监测，并可与现场人员进行双向语音互动，由中心远程指导现场人员完成各种检修与故障排除作业，实现电力公司对运检现场的精益化管理。

四、小结

电网输变电运检管理工作的智能化和信息化需求日益迫切，随着无线通信技术及可穿戴式设备快速发展，使得可穿戴电力运检现场管控系统提上日程。而可穿戴式电力运检现场管控系统是提高电力输电线路运维检修效率、管理水平和应对突发事件的快速反应能力的重要措施。为了构建该系统，必须积极研究系统及设备与电力运检管控指挥平台的对接技术、多个运营商不同网络捆绑复用的技术、防电磁干扰方法等，同时，积极运用信息科技技术，研究互动式运维检修指导、反馈的通讯交流技术，促进电网运维检修工作的准确性和时效性，保障电网安全可靠运行，提高供电可靠性。

参 考 文 献

[1]柯天兵；电力通信监控网管系统中通信设备的接入[J]；电力系统通信；2002年06期

[2]郭雨松，于振，赵炜妹；基于可穿戴技术的电力作业安全监护平台研究；电力信息与通信技术；2015年 第1期