智能巡检管理系统在电力线路巡检中的应用.pdf
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1、第 十六卷第三期 安徽电气工程职业技术学院学报 2 0 1 1 年 9月 V o l _ 1 6 N o 3 J O U R NA L O F A N HU I E L E C T R I C AL E NG I N E E R I N G P R O F E S S I O N A L T E C HN I Q U E C O L L E G E S e p t e m b e r 2 0 1 1 智能巡检管理系统在 电力线路巡检 中的应用 孙俊 杰(合肥电力安装总公司,安徽合肥2 3 0 6 0 1)摘要:电力线路是电力系统的重要组成部分,电力线路巡检 管理是有效保证电力线路及其设 备安全
2、的一项基础工作。文章重点阐述 了基 于全球定位 系统(G l o b a l P o s i t i o n i n g S y s t e m,G P S)并与 G I S(地理信息 系统)、掌上 电脑(P D A)相结合的智能电力线路 巡检管理 系统。该 系统采 用客户机 服务 器网络结构,由手持机和后台管理机组成,集计算机、网络通信和嵌入式技术为 一体,在实现原理、可靠性、实用性和可扩展性等方面有明显优 势。实际应用表 明该 系统能有 效满足巡检 工作快速、高效、及 时的要求。通过变革传统巡检工作方式,积极探 索出线路 巡检 管理 的 新思路、新模 式,最 大限度 减 少漏检、错 检,确
3、保 电力线路 长期 高效 稳定运 行。关键词:巡检管理 系统;电力线路;全球定位 系统(G P S)中图分类 号:T M 7 2 文献 标识 码:A 文章 编 号:1 6 7 2-9 7 0 6(2 0 1 1)0 3-0 0 9 3-0 7 p l i c a t i o n o f GI S+GPS I nt e l l i g e n t I ns p e c t i o n Sy s t e m i n Tr a ns mi s s i o n Li ne M a n a g e me nt S U N J u n-j i e (H e f e i P o w e r I n s t
4、a l l a t i o n C o m p a n y,H e f e i 2 3 0 6 0 1,C h i n a)Abs t r a c t:Tr a n s mi s s i o n l i n e s a r e b a s i c c o mp o n e n t o f p o we r s y s t e ms。T he i n s p e c t i o n ma n a g e me n t i s c r i t i-c a l a nd e f f e c t i v e t o g u a r a n t e e t h e s e c u r i t y o f
5、 t r a ns mi s s i o n l i n e s a n d e l e c t r i c a l e q ui p me nt s Th i s d i s s e r t a-t i o n di s c u s s e s t h e i n t e l l i g e n t i n s p e c t i o n ma n a g e me n t s y s t e m ba s e d o n t h e g l o b a l p o s i t i o n i n g s y s t e m(G P S),t h e g e o g r a p h i c
6、i n f o r m a t i o n s y s t e m(G I S),a n d t h e p e r s o n a l d i g i t a l a s s i s t a n t(P D A)T h i s s y s t e rn U S e S t h e c l i e n t s e r v e r n e t wo r k a r c h i t e c t ur e I t i s c o mp o s e d o f t h e h a n d s e t a nd t h e b a c k s t a g e s u pe rvi s o r,wh i
7、c h u ni f i e s t h e f u n c t i o n s o f t h e c o mp u t e r,t h e n e t wo r k c o mmu n i c a t i o n,a n d t h e e mb e d d e d t e c h n o l o g y,wi t h n o t a b l e a dv a n t a g e s i n s u c h a s p e c t s o f pr i n c i p l e,r e l i a b i l i t y,f e a s i b i l i t y,a nd e x t e
8、n di b i l i t yTh e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n i n d i c a t e s t ha t t h i s s y s t e m ma y s a t i s f y t h e i n s p e c t i o n t a s k wi t h h i g h s p e e d,h i g h e f f i c i e n c y,a n d p r o mp t r e q u e s t I t i mp r o v e s t h e t r a di t i o n a l i n s p e c
9、 t i o n ma n n e r,e x p l o r e s t he n e w me t h o d f 0 r a n s m i s s i o n l i n e i n s p e c t i o n,r e d u c e s t h e p o s s i b i l i t y o f o mi s s i o n o r w r o n g i n s p e c t i o n,a n d g u a r a n t e e s l o n g l t e 珊e 硒 c i e n t s t e a d y。p e r a t i。n。f t h e tT a
10、 n s m i s s i。n li n e 8 1 Ke y wo r d s:i n s p e c t i o n m a n a g e me n t s y s t e m;t r a n s m i s s i o n l i n e;g l o b a l p o s i t i o n i n g s y s t e m(G P S)f l 1 引言 随着电网改造的逐步深入,电网技术的高速发展,要科学、经济、有效地控制电网运行,必须逐步提 高电网 自动化水平。电力线路的巡检是电网自动化 的重要内容之一,就 目前电力行业的巡检系统而言,虽然都 已实现了基本的信息化,但原有模式难
11、以满足 日益增长的事务处理、信息共享、工作协同和决策 收稿 日期:2 0 1 1-0 6-2 4 作者 简介:作者 简介:孙俊杰(1 9 7 8 ),男,安徽合肥人,合肥 电力安装总公 司安保部 副主任,工程 师,工程硕 士。T e l:0 5 5 1-3 8 8 4 5 3 5,1 3 9 5 5 1 3 5 1 0 8;E-ma i l:s j j s j j 2 0 0 0 1 6 3 c o rn 9 3 安徽 电气工程职业技术学院学报 第十六卷第三期 支持等方面的要求。为保证电力企业管理和业务决策 的更加迅速及时,采用先进的移动通信技 术对 于 配 电系统 的建设 就显 得 格外 重
12、要。电力线路巡检管理中,目前除了采用传统的人工巡检以外,还有采用视频监控、综合检修车,甚至直 升飞机等电力线路巡检手段。但这些方 式对国内电力企业来说,成本高,实施 困难,且不易推广,同 时也难 以解决巡视工作 中人为因素的影响。国内的电力行业在传统 的人工巡检方式基础上,开始采用 一些新 的方 式。常见的电力巡检集成技术包括:(1)信息钮、I c卡巡检;(2)P D A+G P S;(3)P D A+条码的方式。以上几种方式基本能够解决业务人员现场工作 的要求,可以在第一时间采集到现场数据,将原有的 信息系统延伸到了工作现场。相 比过 去“先 记在纸上,回来再录入”的方式,减轻了巡 检人员上
13、报数据 的工作量,提高了工作效率。但这些还是不能满足具体工作移动处理 的需要,在某些情况下可能出现应 用这些系统之后,工作量反而增加 的情况,因此还存在许多的不足之处。为消除传统线路巡检的缺陷,有必要在线路巡检过程 中引入现代化的科技手段,如 G P S、G I S嵌入式技术,促进巡检制度的落实,加快 巡检管理的现代化、信息化、标准化,从而在巡检中及时发现问题,预防各类故障。针对在传统线路巡检 过程中普遍存在的问题,在综合考虑用户的各种需求后,提出了一套 以掌上电脑(P D A)为硬件支撑、基 于卫星全球定位(G P S)和地理信息系统(G I S)等技术 的巡检系统的设计方案。1 1 本课题
14、 的提出背景和意义 在电力系统 中,架空高压输电线路是一个重要组成 部分。由于其长期暴露在 自然环境 中,不仅 要承受正常机械载荷和电力负荷的内部压力,还要经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震 和鸟害 等外界因素 的侵害。上述 因素会促使线路上各元件老化、疲劳,如不及时发现和消除隐患则可能发展成 各种故障甚至事故,对电力系统的安全和稳定构成威胁。为 了保证高压输 电线路的安全、稳定运行就必 须加强线路 的运行维护工作(主要包括:按一定周期对线路进行巡视、测量、检修)逐步提高线路设备 的 健康水平,使之处于完好的状态,保证安全可靠的输送电能。线路巡检管理是有效保证输 电线路及其设备安全稳
15、定运行的一项基础工作。通过巡视检查来掌握 线路运行状况及周围环境的变化,发现设备缺陷和危及线路安全 的隐患,提出具体的检修内容,以便及 时消除缺陷,预防事故发生,或将故障限制在最小范围,保证输电线路 的安全和电力系统稳定,达到电力 系统“安全、经济、多供、少损”的运行 目标。随着电力体制改革的不断深化,电网规模 日益扩大,基于 纸、笔的传统线路巡检模式所引发的电网安全隐患 已日渐突出。主要表现为存在人为因素多、管理成本 高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷,同时也无法适应线路 管理信息化 的发展要求。因此急 待开发一种智能型的线路巡视系统,可以及时准确地完成巡视工作、减轻巡视人员工作量,也为
16、管理者 提供有效的监督依据,进而达到提高工作效率及管理水平 的目的。随着计算机技术 的发展,利用 G I S、G P S、P D A技术建设的线路巡视监控能更好地满足电力部门线路管理的需要。1 2传统的线路巡检及存在缺陷 目前,国内电力行业所普遍采用的线路巡检方式主要有两种,一种是传统的人工巡检方式,即人工 巡视、手工记录的模式,这种方式存在着人为因素较多,管理不便等问题;另一种方式是半 自动化方式,这种方式对于巡检可靠性的提高起到一定作用,但还存在着成本高、安装复杂、不便管理等不足,尚未得 到广泛的推广和应用。所以除个别地区 5 0 0 k V线路有选择地进行航巡、航测外,绝大部分地区线路巡
17、 视工作仍然依靠人工在地面逐基杆塔进行,由于地区线路的巡视工作在野外,使巡视人员有可能疏忽漏 检,甚至不去巡检,而且对发现的线路某部件缺陷只进行手工记 录,最后交给管理人员进行人工汇总分 析,易出错,工作量也比较大。传统的线路巡检,主要依靠巡检员对线路进行巡视检查,掌握线路运行状况及周 围环境的变化,发 现设备缺陷和危及线路安全的隐患,在相应表格上手工记录故障或缺陷数据,然后,提出具体检修意见,以便及时消除缺陷、预防事故发生或将故障限制在最小范围。这种巡检方法主要存在以下缺陷:(1)管理上的漏洞。因为输配电线路地理分布较广,巡检员一般都是独立作业,无法保证巡检员的 到位率,同时巡检员在巡检过程
18、 中,缺乏信息提示,难 以保证巡检质量,极易出现漏检、错检,甚至出现不 94 孙俊杰:智能巡检管理系统在电力线路巡检 中的应用 到现场而编造巡检结果的现象。(2)工作繁杂。巡检工作量大,工作时间长,巡检人员拿着巡线记 录表 在现场抄写很不方便。回到办公室后,数据需要重新 录入电脑,不仅速度慢,工作量大,而且容易 出错、数据不便保存、查询。(3)数据无法被有效利用。系统所表现的信息,要么通过大量文字的形式描 述,要么用表格的形式表现,且数据分析统计较差,无法直观反映线路设备的地理特征,如故障是否集 中 发生于某一区域,影响范围有多大等等。在利用已有信息进行评估、管理决策时,重要 的信息往往会被
19、大量、繁杂 的数 据所 淹没。1 3 G P S智 能巡 检 系统 的引入 为消除传统线路巡检的缺陷,有必要在线路巡检过程中引入现代化 的科技手段,如 G P S、G I S嵌 入 式技术,促进巡检制度的落实,加快巡检管理的现代化、信息化、标准化,从而在巡检 中及时发现问题,预 防各类故障。针对在传统线路巡检过程中普遍存在的问题,经过认真考察、分析和论证,在综合考虑 用户的各种需求后,提出了一套 以掌上电脑(P D A)为硬件支撑、基于卫星全球定位(G P S)和地理信息系 统(G I S)等技术的巡检系统的设计方案,在此方案的指导下做 了一些探索性的工作,取得 了令人满意的 效 果。2 G
20、I S+G P S的线 路智 能巡 检 系统设 计方 案 2 1 系统设 计思 想 G I S具有独特的空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化 手段以及空间决策支持,G P S可以提供实时的定位信息,所以选择将 G I S和 G P S技术相结合,应用到电 力巡检系统 当中,使得故障定位更加准确、显示方式灵活多样、能更好地进行分析与决策 。输电线路智能巡检系统创造性地集成 了G I S、G P S、P D A和计算机网络通信技术的最新研发成果,用“移动信息平 台”概念变革传统巡检工作方式,积极探索出线路巡检管理 的新思路、新模式,最大限度减 少漏检、错检,确保
21、 电力线路长期高效稳定运行。供电公司对输电线路的维护管理,必须致力于不断提高线路的运行水平 以及新技术、新工艺、新材 料的研发和应用 。随着计算机技术、网络技术、通讯技术的迅速发展,计算机管理系统在 电力企业管 理中的应用 日益广泛,使得企业的管理水平得到很大的提高。工区在大力推行标准化工作的基础上,积 极地将计算机信息管理技术引入到线路管理工作 中,通过对各项业务、各类数据进行深入细致的调研,积极引入 了适用于实际的输电线路运行管理系统,通过对业务流程 的控制、对信息 的充分共享和利用,使输电线路的运行管理工作逐步走上了标准化、规范化、科学化的轨道。2 2系统 工作 原理 输电线路巡检系统是
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- 智能 巡检 管理 系统 电力 线路 中的 应用
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