架空线路及变电设施巡检管理系统

架空线路及变电设施巡检管理系统

第一章、项目背景及目标

1.1 建设背景

**目前架空输电线路巡线工作中的工作面积广、线路长、沿线环境复杂,输电线路运维水平较低,缺乏先进的辅助巡检装备支持,对一些较为隐蔽的缺陷、隐患及故障点很难准确查找定位,增大了线路运行风险。且巡线工作仍采用纸质记录,因线路维护人员业务素质存在差异,内容填写不规范等问题时有发生。且纸质版验收卡片装订后存在丢失风险,无法对巡视人员进行有效的责任追溯。

1.2 项目目标

针对目前线路巡检中信息化较弱的情况,反馈缺陷速度慢、无法远程实时掌握现场缺陷情况,有效消除纸质巡检卡片存在填写数据不规范、统计工作量大、易丢失以及不能有效追溯线路验收责任等问题,设计开发基于云平台的架空输电线路移动巡检系统,主要目的是对输电线路巡线进行信息化管理,利用智能终端进行数据的采集,使得运检人员可以任何时间任何地点全面掌握电网所有设备态势,消除安全盲区,从而做出有效的检修计划和方案。

通过系统的研发与应用,自动生成巡检报表,实时向云平台上传数据和图片,便于管理人员远程随时掌握现场巡检情况,对存在异议的隐患缺陷进行定性和制定治理方案,提高线路巡检工作效率3-6倍,确保能够及时向施工单位反馈线路缺陷,大幅提升消缺速度,并对线路巡检工作填写内容进行了规范、固化,简化了巡检人员繁琐的手动填写过程,降低了线路巡检卡片填写作业量。结合长期巡检缺陷数据的录入和管理,逐步实现电网建设施工缺陷及电网线路运行大数据分析,有利于制定提升运行管理和施工质量的针对性措施。同时,能够有效提升作业人员巡检效率,降低验收任务派发次数,减少人员外出差旅费用、车辆费用消耗;实现无纸化办公作业,减少办公耗材损耗,为公司节约成本开支。

输电线路移动巡检系统在国内外目前使用比较普遍,已经能够实现对设备各个环节质量的把控,确保设备符合标准要求。国内工业生产中对该类系统的应用也逐步成熟,可以有效提升设备巡检效率,保证设备质量。

在现有运检人员、资金配置有限的情况下,积极应用物联网技术提高工作效率已成为输电运检技术发展的必然趋势。

跟据前期项目需求沟通,格瑞特针对延安地方电力架空线路及变电设施涉及了一套巡检系统,主要目的:

1、规范巡检工作,确保架空线路及变电设施的巡检工作落实到位

2、现场真实记录架空线路及基塔运行实际状态包括文字、影像的方式和相关数据数字记录的方式,采集一般缺陷、重大缺陷、紧急缺陷数据并实时上传到管理中心。

3、管理中心巡检管理软件对所采集的各类巡检数据、设备运行数据进行统计分析,生成报表,并对缺陷进行消缺管理。

4、对设备建档管理

5、减轻巡检人员到现场携带众多资料问题,将设备纸质资料全部转化为电子档,通过手持巡检终端指引巡检人员工作顺序及工作内容,巡检人员无需经验,只需要携带巡检手持终端即可工作。

 统计各班次到位数,漏巡数,以及漏巡率,并形成各设备运行状态和数据报表,以方便利用数据分析设备缺陷管理。

第二章、架空线路及变电设施系统设计

8**供电分局输电架空线路及变电站内巡检管理平台的设计全面考虑了统一管理、方便使用和贴合业务的方针。平台的整体框架设计共分成三个部分,第一部分是基于关系型数据库的数据库设计,共包括基础地理数据、多媒体资料数据以及用户数据等。第二部分是基于功能应用的设备管理系统,该部分与第一部分是紧密联系的。各个层次之间通过相应的接口和函数有机的连接起来,从总体上保证了系统的模块化结构和功能构件划分。于此同时,为了保障系统的稳定运行,系统框架的第三部分则是数据标准规范和安全保障体系两个基础保障模块。系统框架如下:

图片26.png

图 1系统设计图

2.1系统组成

架空线路及变电设施巡检系统由人员手持巡检智能终端、变电设施现场RFID标签以及管理中心系统管理软件以及手持APP四个部分组成。

2.1.1.手持式巡检仪 GRT-P6000A图片27.png

外形尺寸:

常规:150mm*70mm*25mm  

重量: 275g

操作系统: 安卓4.3以上操作系统,支持多语言

CPU :1.3ghz

显示屏:4英寸电容屏幕

内存:RAM 1G   ROM  8GB

数据通讯: Wi-Fi无线局域网  标配,内置802.11b/g 无线通讯功能,通讯速率可达54MB/秒, 满足CISCO CCX2/3安全标准,完全支持CISCO AP及安全规范

摄像功能: 800万自动对焦

RFID: ISO14443A

蓝牙 :蓝牙Class2.1-EDR

主电源:3.7V 3800mAh可充电锂电池, 工作时间8小时以上(视具体环境而定)

快拆式设计,现场方便更换电池。

工作温度:–20°C to +50°C

储藏温度:–40°C to +60°C

湿度:  5%–95% (无凝结)

坠地抗震高度:工作温度范围内,能承受1.2/1.5米(包胶版本)高度多次跌落到水泥地面的冲击

扩充卡槽 :Micro SD/TF插槽(最大支持16G)

物理接口: Mini USB ,RS232

打印机 :  可连接串口打印机、蓝牙打印机

其他附件: 皮套,通讯座(可同时对两块电池进行充电)不属于标配

保修期:  12个月 配件除外

密封环境:IP67

2.1.2变电设施现场RFID标签

图片28.png

◆ 存储容量:8Kbit,16个分区,每分区两组密码

◆ 抗金属封装、便捷式黏贴方式        

◆ 工作频率:13.56MHZ

◆大小:30×50mm

◆ 通讯速度:106Kboud

◆ 读写距离:5—10CM 

◆ 读写时间:1-2MS                        

 ◆ 工作温度:-20℃-85℃

◆ 擦写次数:>100000次

◆ 数据保存:>10年

◆ 封装材料:PVC、PET

◆ 封装工艺:超声波自动植线/自动碰焊

◆ 制作标准:ISO14443 

2.1.3系统管理软件 

图片29.png

采用SQL2012网络型数据库

MO GIS平台,google map、百度地图平台

支持B/S结构,C/S结构。

可远程维护,自动版本升级

人员实时定位

巡检轨迹回放

架空线路及设施属性维护

巡检计划编制,下发

巡检计划考核

巡检统计报表

图像上传

系统基础管理

数据备份与打印

GIS模块接口(预留)

2.1.4 手持APP

此部分两类型应用程序,第一类:现场巡检人员,配合手持巡检终端,提供GPS定位及轨迹采集、现场工作内容操作指引、所采集数据的保存及查看。

第二类:管理人员APP,通过安装的手机APP查看巡检上传的数据。

2.2、系统运行方式

系统支持的定位方式分为GPS定位和RFID定位两种,对架空线路采用GPS定位方式,对变电站设施采取RFID定位方式

2.2.1、GPS定位方式

巡检人员携带手持巡检终端,采用终端内置智能定位模块对巡检人员进行现场定位,经纬度信息及巡检时间自动存储在手持巡检终端,该定位信息可由4G网络,WIFI方式发送到管理中心系统服务器(也可在人员返回后登录系统)。系统软件自动根据计划情况形成各类统计报表,系统软件自动形成巡检轨迹并根据计划情况形成各类考核及统计报表。

2.2.2、RFID定位方式

预先将13.56M无源RFID标签安装在变电站内设施处,巡检员携带手持巡检终端识器进行巡检并按巡检计划采集巡检点中RFID标签序号,手持巡检终端自动记录采集时间并存储在识读器中。在现场通过WIFI或者4G网络,或者存储在手持巡检终端后在巡检结束后通过WIFI联网数据上传到管理中心数据库,即可自动将手持巡检终端中采集并存储的信息上传到巡检系统服务器,系统软件自动根据计划情况形成各类统计报表。

管理人员可通过网络登陆系统随时查看各单位各人员的巡检到位情况,结合电子地图可查看巡检员的当前位置、巡检轨迹、巡检、缺陷分布、设施的基本情况、架空线路及变电站设施分布等情况,从而实现了对巡检工作信息化、数字化、网络化的管理,为巡检制度的落实工作提供了技术上的保障。

2.2.3、巡检到位管理

巡检人员随身的携带手持巡检终端巡检仪同时内置了GPS定位、RFID读卡、4G通讯模块、wifi通讯模块,巡检人员巡视检查过程中,巡检仪会自动连续记录下当前坐标信息,通过4G网络实时发回到系统管理软件,并形成巡视检查的工作轨迹,如果现场4G网络信号不佳或者无信号区域、巡检人员所有巡检数据自动保存在手持巡检终端,有信号或者回公司后可以选择手动上传。

同时在变电站内变电设施上按一定距离间隔和重要节点上安装电子标签信息点,在巡检过程中按工作计划用巡检仪读取电子标签信息点,信息点的序列号和读取时间会自动记录在巡检仪中,同时工作指引指导巡检人员完成现场巡检采集工作,同时可通过4G网络实时上传到系统管理软件。

2.2.4、架空线路及变电设施运行信息管理

巡检人员通过GPS定位方式识别架空线路沿线设施,在识别架空线路设施是,自动操作指引指示对应工作内容,巡检人员将工作内容通过事件选择、数字输入、汉字输入或拍照的方式记录在巡检仪内,和定位记录记录一起可通过4G网络实时上传到系统管理软件。

在变电站内设施处,巡检人员可以通过读取RFID信息后弹出操作指引,然后记录工作内容,通过4G网络实时上传到系统管理软件。

系统管理软件会自动对架空线路以及变电站内设施的工作状态归档保存,并对故障、、运行参数做统计分析,生成各类报表。由于所有的工作状态信息都绑定了信息点或是GPS数据,可以最大程度上保证数据的真实性和准确性。

2.2.5、架空线路及变电设施可视化管理

通过建立架空线路及变电设施和对应区域的地形道路图或者将来建成GIS系统后和GIS系统数据保持同步的地图,以及架空线路以及变电设施的电子台帐,可以在地图或者GIS平台中结合架空线路及变电设施的地理位置和周边环境,查看其基本属性,巡检记录,工作状态,运行参数等等信息,实现可视化的架空线路及设施管理。同时可将电子台帐资料及地理位置信息下载到巡检仪中,方便巡检人员在现场查看,为现场巡检人员提供有力的信息支持。

2.3、巡检系统达到的主要功能

系统通过对现场采集的巡检信息、设备运行数据自动汇总与保存,及完善的分析报表,使管理者在第一时间轻松获得真实完整地巡检计划实施情况,以科学化,信息化的管理模式对巡检工作和巡检人员管理,保证了巡检工作的质量。

功能模块

实现功能

说明

GPS实时定位模块

人员实时定位

在地图上查询巡检人员目前所处的位置

GPS轨迹回放模块

人员运动轨迹回放

在地图上显示一个或者全部巡检人员在特定时间段内的运动轨迹

巡检计划比对

巡检实际与计划对比

提供巡检实施情况与巡检计划自动比对统计及展示功能,包括到位情况,到位时间等信息

巡检计划编制

对不同岗位、设施设定巡检周期和时间

为用户提供巡检计划编制功能,包括巡检对象,工作内容,巡检人员,巡检路线预设等功能

巡检到位报表模块

巡检人员考核

对巡检人员的巡检情况作分析评定

巡检到位率分析

对巡检计划的实施质量作最终评定


设施运行报表

数据分析与查询

根据用户定制内容,实现各巡查架空线路及变电设施的历史数据的分析统计与查询

台帐管理

综合管理

针对区域各类巡查设施的属性进行综合管理和资料录入功能;包括新增,废除,停用等功能。

现场信息采集

架空线路及变电设施工作状态和运行参数的记录与上传

根据用户需求进行功能定制,为用户提供实时设备运行信息录入上传接口服务,实现设备工作状态和运行参数等实时记录与上传,实现无纸化办公

现场拍照上传

拍照上传

对现场重点部位隐患进行拍照预留

掌上设施、掌上地图模块

掌上电脑

手持巡检终端装载管线及其附属设施电子台帐,可对详细属性资料查询;手持巡检终端可提供GIS模块,可查询管线,设施,道路的地理信息

 其他功能模块

数据发布

以B/S的方式透过网络发布数据

远程维护

通过网络对系统远程维护


GIS模块

和主网GIS打通

预留GIS接口、待主网GIS建成后、接入GIS数据

系统基础模块

组织结构设置

4级组织机构设置、可以管理集团性组织

人员设置、权限设置、操作日志等

使用人员设置、权限分配以及每位操作人员日志记录


报警模块

当日报警信息

当日报警信息可以展现在主页持续滚动

公告模块

公告发送

系统内部任何公告发送

巡检文件管理模块

FTP文件栏

有关巡检的所有管理文件均统一管理在巡检平台

欢迎在线咨询