配電線路設(shè)備GPS定位巡視系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

1配電線路設(shè)備GPS定位巡視系統(tǒng)的設(shè)計

1.1配電線路設(shè)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(shè)備坐標數(shù)據(jù),制定巡視路線,實現(xiàn)包括關(guān)聯(lián)固化設(shè)備到位點、作業(yè)指導(dǎo)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(shè)備GPS定位巡視系統(tǒng),如圖1所示。

1.2配電線路設(shè)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(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)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(shè)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(shè)備"黑點"管理和巡視工作質(zhì)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(shè)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(shè)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(shè)備的地理位置信息,GIS服務(wù)器也能獲取GPS巡視系統(tǒng)的設(shè)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(shè)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(shè)備GPS坐標點的形式,導(dǎo)入到手機或PID中,在配網(wǎng)線路設(shè)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(dǎo)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(wù),開發(fā)處理程序。熟練的操作人員通?？梢钥朔礼IS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(jié)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(jié)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(shè)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(shè)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(guān)聯(lián)巡視計劃及作業(yè)指導(dǎo)書,然后將作業(yè)指導(dǎo)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(shè)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(shè)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?qū)崟r掌握統(tǒng)計配電線路、設(shè)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(shè)備GPS定位巡視系統(tǒng)功能得以實現(xiàn)。

2配電線路設(shè)備GPS定位巡視系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1配電線路設(shè)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(shè)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(yīng)用前景

2.2.1項目的適用性

配電線路設(shè)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(dǎo)致的線路、設(shè)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(diào)配人員因地形不熟悉無法定期開展巡視的可能,班組新調(diào)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(shè)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(jié)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(shè)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。