智能GPS巡检功能在配电设备管理中的应用研究

高聪颖

（国网天津市电力公司城西供电分公司，天津 300190）

在经济飞速增长背景下，电力需求也与日俱增，近10年来看，我国电力需求已经从2008 年的30360 亿千瓦时增长到2018 年的49980 亿千瓦时。为满足泛在电力物联网需求，把应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术引入其中，将电力系统各环节万物互联、人机交互，实现智能GPS 巡检功能，促进生产管理信息集成、提高配电设备管理水平显得十分必要。

1 智能GPS 巡检功能的技术支持

1.1 原理

电力企业中的设备数量、种类众多，应提高设备巡视力度保障电力设备的安全运行。智能GPS 巡检功能的设计目标在于提高设备巡检、数据管理、报表生成、人员管理等一系列工作的自动化水平，其具有无纸化特点，能够发挥系统功能，降低企业运行成本、提高工作效率、缩短故障问题的处理时间、监督巡检人员工作。该系统中的硬件设备主要为PDA、4G 与GPS 等，软件设备主要为Web Service、Android 等架构。系统充分发挥GPS 对线路设备的位置标识，检查巡视到位率，利用4G 将信息又快又准的传送到管理部门，便于掌握巡检情况；后台系统的主要工作是制定、分配、统计分析等内容。系统采用PC 后台管理，负责参数设置、任务指定、人员权限管理、巡检结果展示等工作；PDA 端的主要工作在于巡检结构填写、任务下载、资料上传等内容，具有方便快捷等特征，支持一次性巡检数据填写；在开放性方面，系统支持的接口众多，可与工程生产管理系统（PMS）无缝衔接，实现信息的交流与共享。

1.2 技术路线

（1）无线通信技术。该技术主要是借助移动通信信道完成数据传输，无线通信支持在野外无网络情况下使用，可自动获取实时任务、传输数据。在该系统中通过Internet将无线通信与企业局域网相连接，对接入的安全性进行严格控制，这样做不但可使PDA 对内部局域网进行深入访问，还可依靠IPSec 等技术提高数据信息的安全性。

（2）PDA 作业技术。在以往的巡视模式中，采用人工记录的方式，不但记录格式不够标准、内容存在误差，而且不同人对相同情况的表述也不尽相同，容易造成内容失真或者缺失，提交的速度较慢，后期分析不变，需要二次录入影响效率。而采用PDA 作业技术便可有效克服上述问题，根据PDA 中存储的信息，能够对设备进行充分认知，按照提示进行巡视，避免出现遗漏。对于缺陷项，可根据字典记录进行选择，以标准化的形式录入，还可利用4G 外挂插件自动完成任务下载、提交等操作。

（3）可变流程定义。企业运行中不可避免的会出现岗位变化、作业流程调整等情况，系统应根据实际情况做出调整，灵活应对各类变化，并通过图形化直观形象的展示出每个流程中岗位、部门、人员情况，并对相应的信息、业务以及事件等进行处理。

（4）到位监测技术。在输配电网中主要采用GPS 插件采集相关数据，用于到位率的监测工作中，对工作人员是否到达巡视观测点进行判断，完善巡视记录缺陷，防止出现记录失实等情况。同时，还可对每个杆塔中的时间进行记录，对位置情况进行确定，合理再现巡视路线，将杆塔获取的GPS 数据整合起来绘制系统接线图。

2 配电设备管理中智能GPS 巡检功能的应用

2.1 系统功能

智能GPS 巡检功能是在计算机技术基础上构建的系统功能，具有卫星定位、数据库、远程通信、PDA 等重要内容。整个系统包括两个方面，一方面为巡检终端系统，另一方面为后台管理系统，主要功能为权限管理、数据信息管理、缺陷管理、巡检情况、报表打印等等，具体如下。

（1）数据信息管理。对设备参数、巡检项目和人员情况等进行管理。例如，在某供电所管理的035 线路巡检中，由于该线路位于山区，首先要通过管理系统将该线路的相关信息录入其中，再结合山区的特点，对数据字典中的安全从事、巡检人员、缺陷情况、特殊点、巡视任务与类型等进行维护，构建成熟的系统数据库，为巡检工作打下坚实基础。

（2）任务与权限管理。在任务管理方面，主要用于制定巡检任务与执行方案，在巡检工作中进行监督和管理。例如，在对某支线的巡检工作中，通过远程传输的方式将巡检任务发送到该地管理系统中，由供电所对任务进行下载并发送到巡检终端，此时巡检人员便可按照相应规定开展工作。在权限管理方面，管理中心通过对不同部门、基层操作者进行权限分配，实现对相应功能的管理。

（3）缺陷管理。在巡检过程中，由专业人员对现场缺陷问题进行记录和描述，将信息存储到PDA 终端中，通过网络渠道发送给后台管理中心，管理人员在接到数据后进行上传，完成缺陷等级、数据统计等操作，便可在较短的时间内了解情况，不但便于综合查询，还可实现巡检日期、负责人、巡检线路等分类查找。同时，将每个杆塔中的缺陷问题与检修内容发送到PDA 终端中，与以往人工记录缺陷相比，在缺陷管理、消缺处理等方面具有十分显著的优势，检修管理水平也因此得到极大的提升。

（4）巡检终端管理。在后台管理中心中，能够对巡检终端的活动情况进行查看，对巡检人员位置、检修时间等信息进行采集，使以往无法对野外工作人员进行监控的问题得以解决，使各类作业均处于受控状态。例如，在某线路巡检数据采集完毕后，发现在GIS 地图中的2 个巡检点定位轨迹与基础杆位的距离逐渐增加，且停留时间较为短暂，证明该两点并未得到有效地巡视，通过询问负责人得知，这2 个杆塔处于悬崖处攀登，因此只远距离观望一下便离开了。在巡检情况管理中，可对历史巡检记录、缺陷记录等进行直接查询与分析，并提供多种类型的图表、报表等，为杆塔位置、线路方向的确定提供更多支持。

（5）报表打印。该功能可完成缺陷报表、到位率报表的自动生成，可根据指定时间、指定线路、指定缺陷与处理类型等条件完成报表的检索与打印。另外，该系统也具备一定的辅助功能，如用户注册与注销、修改密码、系统帮助、基础设置等。

2.2 具体应用

某供电企业下辖25 条35kV 线路、86 条10kV 线路，线路总长度为1453.66km，线路巡检的工作量较大。在以往线路工作中，由于巡检作业的周期较长、效率较低、准确性较差，无法与供电企业的标准化管理要求充分符合。现阶段，该企业基于GIS 技术，将智能GPS 巡检功能应用于配电设备管理中，力求提高巡检工作的自动化水平，达到标准化、精益化、高效化的目标。

巡检人员利用智能GPS 巡检功能进行任务下载后，首先进入PDA 巡检准备界面，提示用户携带基本的工具器具，是否对特殊位置采取有效地防御措施，只有逐项核对打“√”后才可进行下一项操作，提高巡检工作的安全性。巡检人员携带PDA 移动终端，按照下载好的线路对杆塔进行逐一检查，利用GPS 对杆塔进行自动定位，并根据系统提示对缺陷内容进行记录，如若存在历史缺陷，则选择是否保留或者删除，直至全部巡检工作完成；在巡检完毕后，将PDA 移动端中的记录通过管理系统传递到后台，在管理中心处进行保存，本次巡检任务彻底结束。

值得注意的是，如若在偏远山区进行巡检时，一旦迷失方向，巡检人员可利用PDA 终端的电子地图开启导航系统；如若在巡检中出现疑难问题，也可利用PDA 终端进行查询，如设备参数、人员档案、安全规程等等，确保巡检工作的安全顺利进行。

3 结语

综上所述，智能GPS 巡检功能在运行中涉及到技术、流程、管理、机制等诸多事宜，在系统建设中应坚持立足整体、分步实施的原则，力求以最少的投资成本、最低的风险提高设备巡检效率与先进性。当前，工程生产管理系统（PMS）智能GPS 巡检功能仍在不断改进，PDA 终端机已升级为“移动物联网终端机”，相信在未来，泛在电力物联网必将融入电力系统各个生产环节。