随着社会的发展和人民生活水平的不断提高,电力用户对电网的供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务等各方面都提出了更高的要求。其中,输电线路是电力系统中重要组成部分,如果输电线路出现问题,就会影响正常的电能输送,人们的生活也将会因此受到影响。而输电线路是一个跨越地域非常广的电力设施,要想监控和维护输电线路就需要每天有人去巡查、检修。其中存在着三个影响输电线路是否正常工作的主要因素:
(1)输电线路因素:地域特征(跨度大,区域广,所在地域地形错综复杂等)、气候特征(寒冷、燥热等)、线路繁多;
(2)巡检人员因素:人员的身体素质、责任心等;
(3) 巡检任务和技术因素:基础资料繁琐、业务量大、管理分散、考核困难、维护人员文化素质偏低等。
因此,针对这三个主要因素,优特科技提出了以下保证输电线路巡检质量的解决方案。
2.1、智能终端(PDA:Personal Digital Assistant)
智能终端是指有各种功能的智能设备(如手机、PDA等),它们的多媒体功能可以用来实现语音、视频、数据交流管理。PDA在巡检任务中起着很重要的作用,无论是在定位方面、数据存储方面,还是信息交流方面都是不可替代的,整个系统的执行力就体现在智能终端层面。巡检人员使用智能终端采集数据更快、更准确,同时,管理人员也能及时得到现场的实时数据信息,包括巡检人员的到位信息、设备状态信息等。
2.2、全球定位系统(GPS:Global Positioning System)
全球卫星定位系统由三部分组成:导航卫星、信息接收站和用户手持移动部分。这三个部分相互配合,达到较为精确定位的目的。整个系统以卫星为中心,用户智能终端GPS可以通过无线电信号来定位自己的位置,并进行实时导航。此系统的特点就是可以实时的、全天候、连续不断的进行数据分析,最终给定位者一个准确的定位信息。
GPS的定位:GPS能为定位者提供较为精确的定位信息,包括三维位置,三维速度和精确的时间信息,GPS能计算出定位者所在空间的经纬度以及海拔高度。
GPS的导航:GPS同样拥有强大的导航功能,可以预设你的目的地,将目的地设置在手持设备的地图中,此时,GPS能够自动确定你目前的位置与目的地之间的距离。
GPS的授时:GPS同样能给出用户最准确的当地时间,同样也可以查询不同地域的区时。
2.3、地理信息系统(GIS:Geographical Information System)
地理信息系统用来对空间数据进行相关的显示、分析、采集、建模等,最终目的是解决复杂的地理信息规划与管理的问题。同时,GIS能直观的展现所需地理信息数据和图形。
GIS的信息图层包括地理图层和电气设备图层。电气设备图层包括输电和配电线路图。其中地理图层是指要求被巡检地区的地理信息(主要包括县市、街道、房子、河流、湖泊、公路、电力设施、乡镇名称等),通过各种制图软件(如:Auto CAD、MapInfo等)将其格式相互转换,并且根据地理属性将其划分为独立一个图层,依据这些地理图层信息在现实中的地理位置分布,将其在相应的电子地图上进行标注,同时定义它们的属性,对其进行分层管理。
输电线路及设备地理分布广,巡检工作量大,工作时间长,而巡检员一般独立作业,无法进行到位监督,巡检过程中缺乏线路设备信息提示,容易出现漏检、错检,留下安全隐患,从而引发事故。而且巡检任务、设备缺陷及巡检标准等数据量大,统计复杂,不便手工处理和查询。
鉴于巡检工作的特殊性,有必要开发基于GIS的输电线路设备巡检系统,及时准确的进行巡检任务,发现缺陷,能尽快的消除潜藏在输电线路中的安全隐患。因此,建立系统的目的就是为了最大程度的减少杆塔的漏检和错检,实现输电系统巡检的实时性和高效性,最终确保线路的高效安全的长期正常运行。
3.1、GPS和RFID定位解决方案
巡检点签到是判断巡检人员是否到位的依据,巡检工作人员可以根据巡检仪的导航信息到达指定的作业地点,巡检仪读取坐标信息后自动识别人员签到状态。根据实际工作需要可配置GPS或RFID混合定位模式,在GPS信号较好的区域使用GPS坐标签到;在无GPS信号区域可配置使用RFID模式进行巡检点签到。

3.2、GPS导航解决方案
输电线路的分布范围广,在巡检工作中会有一部分时间消耗在设备寻找定位上,巡检仪具备GPS导航功能,为巡检人员提供导航服务,协助巡检人员快速到达巡检区域。

3.3、GIS应用解决方案
系统能依据杆塔的经纬坐标自动生成线路图,巡检路线由干个杆塔组成。每一个经纬坐标上,可有一个或多个设备。系统能够对巡检路线上的各个经纬坐标点进行灵活的定义,每个经纬坐标点是全球唯一编码,具有不可模仿的特点。根据巡检制度提示并强制巡检人员到规定的巡检现场对巡检项目逐一巡检到位,并具有认证功能。

3.4 JOYO-X线路设备巡检系统
JOYO-X线路设备巡检系统解决方案是针对我国电力、石油、铁路、电信、水利、城市等行业的管线、重要地点和部位管理的实际需要而设计开发的一套线路巡检管理系统。系统采用GPS定位技术、GPS导航技术、无线通讯技术、GIS地理信息技术等多项技术于一体,不仅能够有效地对巡检人员进行实时监督和管理,确保其巡查到位,而且能够对巡检过程中出现的设备缺陷、故障、事故等事件数据进行记录及提醒报警,从而大幅提高巡查巡检的质量,有效防止设备事故发生。

总之,基于GIS和GPS的输电线路巡检系统为巡检工作减少了录入工作量,减少了系统总成本,节约大量的人力物力,使巡检工作的质量大大提高;巡检过程的智能化、自动化让执行巡检任务和巡检标准全面落实,最大限度减少漏检和错检;巡检缺陷反馈和处理的及时性、准确性得到空前的加强,为消除设备的安全隐患赢得了时间,更为整个输电网的安全工作提供了最切实有效的保证。
