1配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)的設計

1.1配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)的原理

基于全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、掌上電腦(PID)、資產(chǎn)系統(tǒng)安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)平臺維護檢修模塊四部分,建立一個通過GPS定位功能,定位、收集配電線路設備坐標數(shù)據(jù),制定巡視路線,實現(xiàn)包括關聯(lián)固化設備到位點、作業(yè)指導書、定位巡視、百分百到位巡視工作管控、監(jiān)測功能的一套配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng),如圖1所示。

1.2配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)的實現(xiàn)

1A2.1全球定位系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)(GlobalPoSitioningSyStem,GPS)是美國建成的具有在海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)。

如圖2所示,空間部分、用戶部分、控制部分三個部分共同組成了一個完整的GPS定位系統(tǒng)。

配電線路設備GPS巡視系統(tǒng)通過GPS衛(wèi)星的空間定位功能實現(xiàn),可以有效實現(xiàn)配網(wǎng)線路設備"黑點"管理和巡視工作質量的監(jiān)督。按照"一線一規(guī)程"及自定義巡視路線的原則,利用資產(chǎn)系統(tǒng)安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)平臺維護檢修模塊,基于平板電腦GPS定位功能,收集、定位配電線路設備坐標數(shù)據(jù),同時確認巡視"黑點"分布情況,方便制定巡視到位策略。配電線路設備GPS巡視系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)通過信息交換、數(shù)據(jù)庫共享的方式,巡視系統(tǒng)從GIS系統(tǒng)中獲取線路設備的地理位置信息,GIS服務器也能獲取GPS巡視系統(tǒng)的設備缺陷信息。手機、PID與GPS巡視系統(tǒng)可以很好地達到巡視記錄方便快捷、數(shù)據(jù)精確的要求。GPS巡視系統(tǒng)還可以監(jiān)測到不按巡視路線巡視、漏巡、巡視不到位、不及時以及虛假巡視記錄的情況,從而為管理人員提供有效的監(jiān)督依據(jù),進而達到提高工作效率和管理水平的目的。

1.2.2地理信息系統(tǒng)

將所需的數(shù)據(jù)采集、測繪回來之后,輸入GIS系統(tǒng),就能生成所需定位的配網(wǎng)線路設備地圖。而通過收集巡視"黑點"坐標數(shù)據(jù),對GPS定位系統(tǒng)反饋出來的"黑點"分布情況,制定最有效、高效的巡視方案與路徑,輸入巡視"黑點"數(shù)據(jù),就能在GIS中直觀地反映出最合適的巡視路線。將GIS中顯現(xiàn)的巡視路徑通過拆分為多個線路設備GPS坐標點的形式,導入到手機或PID中,在配網(wǎng)線路設備巡視時,按照所標巡視路線行進,便能對線路進行百分百到位巡視,而且將所經(jīng)過的路徑與導入的坐標點相比較,就能發(fā)現(xiàn)是否有不按路線巡視、漏巡等情況。

GIS系統(tǒng)的組成如圖3所示,有以下五個部分:

(1)人員,是GIS中最重要的組成部分。開發(fā)人員必須定義GIS中被執(zhí)行的各種任務,開發(fā)處理程序。熟練的操作人員通常可以克服GIS軟件功能的不足,但相反的情況就不成立,最好的軟件也無法彌補操作人員對GIS的一無所知所帶來的負作用。

(2)數(shù)據(jù),精確、可用的數(shù)據(jù)可以影響到查詢和分析的結果。

(3)硬件,硬件的性能會影響軟件對數(shù)據(jù)的處理速度,使用是否方便以及可能的輸出方式。

(4)軟件,包含GIS軟件和各種數(shù)據(jù)庫,繪圖、統(tǒng)計、影像處理及其他程序。

(5)過程,GIS要求明確定義、一致的方法來生成正確的、可驗證的結果。

1.2.3掌上電腦

PDA(PerSonalDigitalASSiStant),又稱為"掌上電腦",是輔助個人工作的數(shù)字工具,主要提供記事、通信錄及行程安排等功能。目前所用PDA均為安卓操作系統(tǒng),可以很方便地記錄現(xiàn)場數(shù)據(jù),通過錄音、輸入文字、拍照等方式對現(xiàn)場線路設備缺陷進行實時記錄及上傳,這有別于傳統(tǒng)的書面記錄方式,并且可以當場上傳,具有時效性。

PDA在配網(wǎng)線路設備GPS巡視中扮演了系統(tǒng)與工作人員之間橋梁的角色,是巡視系統(tǒng)中重要的一環(huán)。將巡視周期、巡視路線與到位點固化到資產(chǎn)系統(tǒng)安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)平臺維護檢修模塊中,關聯(lián)巡視計劃及作業(yè)指導書,然后將作業(yè)指導書下載至PDA,利用平板電腦GPS定位功能,定位、收集配電線路設備坐標數(shù)據(jù),制定"一線一規(guī)程"及自定義巡視路線,利用手機、PDA等設備進行GPS定位巡視,實行到位巡視工作的反饋與管控,通過資產(chǎn)系統(tǒng)安全生產(chǎn)管理子系統(tǒng)平臺維護檢修模塊查詢功能,能夠實時掌握統(tǒng)計配電線路、設備巡視到位情況,提高工作效率,加強統(tǒng)一運維工作。至此,配網(wǎng)線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)功能得以實現(xiàn)。

2配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)的應用

2.1配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)與人工巡視的比較

通過比較(表1)可知,配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)比傳統(tǒng)的人工巡視更高效、更精確、更智能。

2.2項目的應用前景

2.2.1項目的適用性

配電線路設備GPS定位巡視系統(tǒng)具備普遍適用性,可提高配電線路巡視工作效率,投入成本較低,具體如下:

(1)投資成本少,只需組織運維骨干簡單培訓,就能上手操作。一臺PDA成本在1500~2000元,一個運維班組如果配置5臺PDA,組織人員巡視時,一回較長的10kV線路巡視2天即可完成,且達到百分之百巡視到位,可將10kV線路平均巡視時間由5天降至3天以內(nèi),充分減少了巡視所需人力、物力,縮短了巡視工作時間,方便了日常運維工作的高效開展。

(2)提高配電線路巡視工作水平。通過GIS定位系統(tǒng)制定有效的巡視路徑,減少了只依靠人工巡視導致的線路、設備少巡、漏巡等情況,利用GPS定位巡視功能,能實現(xiàn)百分百巡視到位,掌握班組巡視到位情況,切實提高巡視到位率,同時也消除了班組新調配人員因地形不熟悉無法定期開展巡視的可能,班組新調配人員可通過GPS定位系統(tǒng)如期進行線路巡視,保證線路設備安全運行。

2.2.2項目的經(jīng)濟性

項目的經(jīng)濟性分析如表2所示。

3結語

本項目具備普遍適用性,投入成本低,操作簡單易上手,通過數(shù)據(jù)采集、存儲、系統(tǒng)分配即可實現(xiàn)配電線路設備GPS定位巡視,提高工作效率、經(jīng)濟效益和線路運行的安全、可靠水平。從表2經(jīng)濟性分析可以看出,本項目投入產(chǎn)出比約為1:25(因線路回數(shù)、長度、地形等可能有上下浮動),投入小,收益極大。