基于地理信息系统技术的电力线路巡检系统的设计与实现

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

范志文1 叶艇2

1桐庐电力开发有限公司 浙江省杭州市 311500

摘要

对于输电线路的运行情况,相关设备是否存在安全隐患,以及输电线路周围的环境变化都可以通过输电线路巡检及时发现,并及时解决相关问题,这对于输电线路的安全和稳定运行具有很大的作用。在电力巡检过程中研制具有稳定性能的GPS(北斗卫星)/GIS送电线路巡视管理系统,是十分具有必要性的,其不仅能够提高电力巡检的效率,降低设备运行风险和费用,还能够帮助企业提高管理人员应用科学思维解决实际工作中的技术问题,增强其在新时代下的使命感。


关键词

地理信息系统技术;电力线路;巡检系统;设计;实现

正文


1地理信息系统技术的概念

地理信息系统(简称GIS)技术是一种集成空间数据(地理位置信息)和属性数据(描述地理实体的特征)的计算机系统。它可以用于捕捉、存储、管理、分析和展示地理数据,以支持决策制定、问题解决和空间分析。GIS技术通过将地理数据与地图进行关联,提供了对地理现象和空间关系的深入认识和分析能力,可以将不同来源的数据(如遥感影像、地理测量数据、气候数据等)进行整合,并以图形化的方式展示在地图上。GIS技术可以在不同的地理层级(从全球到微观)上进行空间分析、空间查询、空间模拟等操作,以获取有关地理现象的深入见解。

2基于地理信息系统技术的电力线路巡检系统的设计

2.1系统的基本组成

该系统的主要架构设计,其组成包括巡检中心和手持终端两大部分。掌上电脑PDA上的GPS定位功能和北斗定位功能互为补充,为监控中心提供准确的定位数据信息。

2.2系统工作流程

电路巡检系统按照线路巡检的要求进行检测的智能化检测系统,该智能化检测系统对线缆状况及杆塔基础设施进行定期检查,记录并传送给计算机网络,技术部门巡检数据进行整合和处理。系统的具体工作步骤如下:①制定巡检计划,生成任务清单,通过无线网络传输到手持终端;②巡检员使用专用PDA登陆巡检系统,查询巡检系统显示的巡检任务;③巡检员执行巡检任务,并记录巡检信息,上传巡检系统至主机系统;④主机系统对数据进行分析,并生成巡检结果。

2.3管理系统功能模块设计

基于电力线路巡视工作的需求,对应系统逻辑结构相对而言,系统的各个功能模块都是独立的,但有相互协作的整体功能执行单元。电力线路巡检系统包括3个部分,即登录模块、巡检任务关联模块以及巡检信息管理模块。数据服务器的主要功能是通信数据记录以及GIS地图数据匹配,通信服务器主要用于GIS电子地图显示。

2.3.1系统登录模块

在系统登录模块中设置用户登录权限,系统会根据用户登录信息给予其对应的访问权限。输入正确的信息后即可登录系统,系统根据操作者权限等级,为其提供相应的操作。

2.3.2巡检任务模块

巡检人员根据自己的账号以及口令登录系统,然后登录用户选择巡视类型以及起止时间,同时还可通过查询功能,在输入查询条件后可对相应计划进行查询,并查看该计划的具体巡视任务。巡检人员根据季度和月度巡检计划,并在指定时间下载自己的巡检计划,保证了巡检任务的安全。

2.3.3巡检信息管理模块

制定巡检任务的重要参考依据是设备巡检信息,具体包括巡检工作人员的基本信息、巡检路线信息、巡检设备基本信息、相关设备缺陷信息、巡检结果等数据。①巡检信息查询,用户可以查询相关巡检信息,及时得知相关巡检数据;②信息输出,用户可将所需要的输出的巡检任务生成报表,再进行打印。

2.4移动终端PDA系统

对移动巡检系统的功能进行较为详细的划分,其包括以下几点:①用户通过输入登录密码来确认用户的身份和权限;②用户登录身份信息,由服务器上下载相应的巡视任务和设备资料;③用户通过电子地图的各类地理信息功能来了解巡视任务目标地点信息。系统会根据当前的地图显示出正确的比例尺,并自动调整分辨率;④PDA上可分层显示各类地理信息和设备信息,用户根据任务需要可将图层隐藏或者关闭,也可以重点标记需要的图层;⑤巡检工作人员可在PDA上输入查询条件,系统会根据查询信息在地图上将具体地点或设备标记处理,并显示达到标记点的最优路线;⑥用户利用系统可以查询设备的详细属性;⑦根据地图中显示的具体坐标,进行本次巡检任务设备数据的采集工作;⑧根据不同的任务分别填写巡检任务的巡视记录;⑨巡视完毕后,系统会自动将本次巡视的记录、设备缺陷记录、GPS(北斗卫星)坐标信息等相关数据通过GPS(北斗卫星)网络传输会服务器数据库并由服务器相关功能进行分析。

3基于地理信息系统技术的电力线路巡检系统的测试

3.1测试内容

本次研究为了能够准确给予地理信息系统技术电流路线巡检系统的应用效果,选择对系统的功能以及稳定性等方面进行测试。

3.2测试效果

通过测试,系统工作显示正常,对巡检任务以及巡检信息管理等功能与GPS(北斗卫星)系统结合,及时传送了设备缺陷记录,故障的响应处理时间大大缩短,提高了线路巡检水平。软件的功能较为齐全,能够满足电力企业巡检管理工作的基本操作需求,且操作简便,可视化程度较高,界面友好,具有较高的智能化水平,满足了不同学历、不同技能水平工作人员的操作需求。软件系统基本满足电流企业对巡检任务、信息管理、线路巡检定位等方面的要求。“登录”界面设置有权限设置,对系统的安全性和可靠性有了保证,也便于电力企业不同层级管理人员对系统进行管理;“查询”界面的自定义查询功能极大地方便了用户对相关任务的查询操作,确保用户能够从不同的角度了解巡检任务的执行和完成情况;“巡检信息”界面为用户提供了进去巡检任务相关信息,并提供信息统计分析服务和信息输出功能,能够让用户准确了解到近期企业的巡检工作情况;“管理系统”界面可为管理人员提供对用户信息、个人权限等管理的操作,进而提高系统安全性,避免由于权限混乱导致信息受损情况的发生。测试过程中系统界面操作简便,各项界面都可以自动完成信息的提示,无须用户操作来跳转到查询界面来对巡检信息进行查询。当用户录入非法信息时都会给予其警示,避免因为操作失误而导致巡检信息数据异常。通过压力测试,该系统可同时响应数千个访问,且系统运行正常。

4结语

基于地理信息系统技术的电力线路巡检系统在智能化、稳定性、扩展性等方面都有着较强的优势,经应用检测可见该系统能够有效地满足现阶段的电力企业对线路巡检管理的需求,可实现规范化线路现场巡检作业,并能提高电力巡检系统在运行过程中的运行质量以及工作效率,更加精准的排除故障,分析与决策更加及时有效。随着近年来人工智能技术的发展,无人机、AR技术等逐渐被用于电力巡检中,为提高电力巡检工作效率奠定了基础。

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