配电网智能巡检软件的设计与实现

羊峰玥++江红成++陈林++付铭辉

摘 要配电线路巡视是电网中保障配电线路安全稳定运行的重要预防手段，通过到位巡视及时发现设备缺陷和隐患，并及时进行消缺和排除，保障电网安全稳定运行。某供电公司为改变手工记录巡视缺陷并将巡视结果录入PMS系统的方式，提出了该供电公司配电网智能巡检的建设思路。本文重点介绍软件的设计技术、实现功能以及带来的效益和影响。

【关键词】配电线路 到位巡视 PMS系统 智能巡检

配电线路是电力系统的重要组成部分。由于其长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害。上述因素將会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀，如不及时发现和消除，就可能会发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定构成威胁。

线路巡检是有效保证配电线路及其设备安全的一项基础工作。通过巡检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，可将故障限制在最小范围，保证配电线路的安全和电力系统稳定。目前，配电线路巡检普遍采用的是人工巡检、手工纸介质记录的工作方式，该方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态且是否进行了到位巡视无法判定等明显缺陷。尤其是巡检人员在填写缺陷票仍旧是现场手工完成，费时、费力且缺陷票填写内容不规范，使得线路缺陷汇总分析的工作量没有实质性的减少，每次巡检结束回到工区还要重新填写到生产相关系统如PMS系统，大量重复的录入造成很多无谓的工作，从而影响了线路巡检管理效率的进一步提高。

为改变这一现状，某供电公司设计研发了该供电公司配电网智能巡检软件，通过软件实现对配电线路的移动智能巡检、缺陷在线登记、信息与PMS系统的实时交互通信，为电网专业人员提供实时数据参考依据。

1 软件总体结构

某供电公司配电网智能巡检软件借助移动平板设备，采用目前流行的移动互联网通信技术，以APP为载体，融合数据库存储、加密认证、VPN专网通信技术，实现对配电网线路的移动智能巡视管理。

软件主要业务应用包括APP、配置后台、Web查询三大部分。其中APP需安装在移动平板设备端，主要基于Android操作系统；配置后台以及Web查询可在任意客户端PC机上运行。软件的总体结构设计如图1所示。

（1）用户界面层为用户实际使用中所看到的操作界面，软件在设计时充分考虑美观、通用、易操作性等因素。

（2）业务应用层是软件核心业务模块，结合实际巡检业务需求设计，同时综合PMS系统现有巡检业务功能要求。

（3）接口应用层实现软件与外部系统之间数据交互，包括PMS系统和GIS系统之间的相关数据接口交互。

（4）数据管理层为软件提供数据存储，实现对巡视相关数据的规范化结构管理。

2 软件功能模块

软件围绕配电网智能巡检开展，功能如图2所示。

2.1 巡检APP

配电线路巡检总体目的是通过移动平板定制研发的APP软件，实现对配电线路的移动智能巡视。巡检APP工作原理如图3所示。

巡视人员手持巡视平板到达巡视现场后通过平板GPS定位功能结合APP中已经同步的PMS设备台账信息自动定位识别对应的巡视设备，并快速匹配设备对应的巡视计划信息，为巡视人员做好巡视准备。巡视人员只需进行简单确认操作即可开始进行巡视工作。巡视过程中，发现缺陷时可以进行现场拍照、摄像取证。通过TF安全加密认证和VPN专网通信控制打通无线外网与电力内网之间的通道，实现平板APP数据与PMS系统之间数据的实时交互。

APP重点整合了设备台账、巡视计划、任务下载、巡视登记、缺陷登记、任务上传、巡视查询、轨迹追溯等功能。所有功能均围绕巡视开展，最终达到移动智能巡视的目的。

2.2 配置管理

配置管理主要为APP巡视之前进行基础数据初始化配置管理，包括设备类型、设备树、标准缺陷库、巡视作业指导卡、巡视单位、部门、用户及权限配置管理。

为实现数据分散维护管理，软件通过权限控制实现基础数据的分级管理，根据各级单位所管辖设备情况进行分级维护和管理，各级单位负责本单位的相关设备信息，同时上级单位可以越权管理所属下级子单位的设备信息。即：地市单位管理员可以对本单位及三级单位进行管理；三级单位只可对本单位设备台账信息进行管理。系统管理员负责对公共信息进行维护管理和全局管理。设备台账分级管理结构如图4所示。

2.3 Web查询

Web查询主要提供给用户对巡视数据的查询分析，供专业分析参考。软件提供多维度、多组合方式查询统计，并借助图形控件做支持展示，直观反映数据走势和特点。

3 取得的成果

3.1 移动作业巡检

巡视通过手持平板到现场，替代原有人工手持纸质资料及文档到现场的方式，实现移动作业巡检。如图5所示。

如上图所示，平板将原有人工需携带资料全部整合到平板APP中，实现无纸化操作管理。

3.2 巡视到位智能判定

软件巡视过程中通过GPS定位实时智能判断巡视到位情况，只要有一处未巡，巡视不能完结。较好的避免重巡、漏巡情况发生，保证巡视到位。

3.3 多媒体资料佐证

巡视现场发现缺陷时巡视人员可通过设备高清摄像头对缺陷现场、部位等进行现场拍照、摄像留证，为缺陷消除判定提供真实直观参考依据。

3.4 在线实时交互

软件通过安全加密的TF认证和基于VPN专网通信技术，打通无线网络与电力内网直接的通道，实现与PMS系统之间数据的在线实时交互。

3.5 轨迹回放

软件在巡视过程中自动记录巡视轨迹信息，通过平板内嵌地图可实现对历史巡视轨迹的回放，方便专业人员查询分析。

3.6 数据统计分析

软件依托巡视数据，结合大数据分析算法工具，实现对设备历史巡视信息挖掘分析，预估未来设备运行变化趋势，为专责和巡视人员提供参考依据。

4 结语

某供电公司配电网智能巡检软件已经完成了软件的研发、测试及完善，并在该供电公司及县级单位开展了统一试用，取得较好的效果。

软件为配电网巡检提供了便捷管理平台和作业操作工具，实现了移动智能巡检，在保证巡视到位的基础上极大程度提升了巡视工作效率，同时实现了与PMS系统之间的数据互通，保证数据准确和实时性。

软件的成功研发和试用提升了该供电公司配电网巡视工作管理水平，实现了地、县一体管理，有效促进了配电网线路巡视工作的开展。系统的应用具有典型意义，可在其它相似条件的网省及地市推广应用。

参考文献

[1]吴志宏，邹全平，孟垂懿.配电线路基础[M].北京：中国电力出版社，2008，01（02）：13-33.

作者简介

羊峰玥（1978-），男，大学本科学历。工程师，主要从事电力工程技术工作。

江红成（1976-），男，硕士学位。高级工程师，主要从事电力生产管理工作。

付铭辉（1971-），男，大学本科学历。助理工程师，主要从事电力工程技术工作。

陈林（1980-），男，大学本科学历。工程师，主要从事电力工程技术工作。

作者单位

1.国网湖南电力公司邵阳供电分公司 湖南省邵阳市 422000

2.国网江苏省电力公司南通供电公司 江苏省南通市 226000