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[導(dǎo)讀]摘要:對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行定期巡視和檢修是維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段,目前人工巡檢、二維碼巡檢、機(jī)器人巡檢等方式存在耗費(fèi)人力物力、效率低下等問題。為彌補(bǔ)現(xiàn)有巡檢方式的不足,全方位監(jiān)控電力設(shè)備的運(yùn)行狀況,提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的電力巡檢方法,基于RFID射頻技術(shù)獲取電力設(shè)備的信息,基于物聯(lián)網(wǎng)GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的精準(zhǔn)定位,基于Java語言實(shí)現(xiàn)電力巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該方法采用了一種基于光伏微能量的RFID技術(shù),將現(xiàn)有的有源RFID射頻技術(shù)與光伏微能量系統(tǒng)相結(jié)合,基于光伏微能量系統(tǒng)收集射頻系統(tǒng)所需的能量,解決了傳統(tǒng)有源RFID標(biāo)簽穩(wěn)定性差、續(xù)航時(shí)間短的問題,實(shí)現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力精準(zhǔn)化巡檢,為實(shí)現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)提供了技術(shù)支持。

引言

電網(wǎng)中供電和配電系統(tǒng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大,設(shè)備也在不斷更新?lián)Q代,因此結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜,需要管理的設(shè)備也越來越多。隨之而來的問題就是配置跟不上電力技術(shù)的升級(jí),以及無法承擔(dān)過大的用電負(fù)荷,導(dǎo)致設(shè)備故障。鑒于該情況,應(yīng)定期對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行巡檢,若存在設(shè)備損壞和老化的情況,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)其進(jìn)行檢修,防止造成電路故障和經(jīng)濟(jì)損失,確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)巡檢方式需要大量勞動(dòng)力的支持,且耗費(fèi)時(shí)間較長,存在明顯的不足,例如設(shè)備數(shù)量龐大導(dǎo)致漏檢、時(shí)效性差、效率低、智能化程度低,信息無法及時(shí)傳輸,各個(gè)部門之間無法做到全面的信息共享,不能及時(shí)掌握設(shè)備情況和控制設(shè)備運(yùn)行。

針對(duì)上述問題,近年來,各種智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用,其中二維碼巡檢、機(jī)器人巡檢等技術(shù)是主要的研究方向。二維碼技術(shù)的應(yīng)用使巡檢智能化程度得到了提升,提高了對(duì)設(shè)備的控制能力,然而在實(shí)際應(yīng)用過程中,掃描二維碼需要靠近機(jī)器,對(duì)處于復(fù)雜地形的設(shè)備而言維護(hù)難度大,且二維碼發(fā)生脫落或損毀等情況會(huì)增加檢修人員的工作量?;跈C(jī)器人的巡檢方式進(jìn)一步提升了巡檢智能化水平,實(shí)際應(yīng)用表明,巡檢機(jī)器人系統(tǒng)可以顯著提高電力設(shè)備的可靠性。然而,機(jī)器人的生產(chǎn)成本和運(yùn)維成本均較高,且較難適用于復(fù)雜地形,所以無法普及應(yīng)用至一般電力設(shè)備的日常巡檢中。

綜上所述,現(xiàn)有巡檢方法存在依賴人工勞動(dòng)、運(yùn)維成本較高、可控性和及時(shí)性不強(qiáng)、設(shè)備維護(hù)難度大、工作持續(xù)性低等問題。為了解決以上問題,本文提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的電力巡檢方法,基于RFID射頻技術(shù)獲取電力設(shè)備的信息,基于物聯(lián)網(wǎng)GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的精準(zhǔn)定位,將現(xiàn)有的有源RFID射頻技術(shù)與光伏微能量系統(tǒng)相結(jié)合,基于光伏微能量系統(tǒng)收集射頻系統(tǒng)所需的能量,將電力設(shè)備的位置信息寫入RFID系統(tǒng),基于電子地圖進(jìn)行標(biāo)注,構(gòu)建了電力設(shè)備物聯(lián)網(wǎng),通過RFID閱讀器和電力地圖的基礎(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的定位和跟蹤。

1電力巡檢系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

1.1基于光伏微能量的.RID技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)在使用過程中,將無線電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟l率的電磁場,通過無線通信對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改、增加和刪除等操作,并識(shí)別物體的狀態(tài)。通過掃描放置在物體上的RFID標(biāo)簽,將標(biāo)簽內(nèi)的信息導(dǎo)入RFID閱讀器進(jìn)行識(shí)別和轉(zhuǎn)碼,再發(fā)送給移動(dòng)客戶端或服務(wù)器。本文使用一種基于光伏微能量的新型標(biāo)簽系統(tǒng),在傳統(tǒng)的RFID技術(shù)基礎(chǔ)上增加了光伏微能量技術(shù),可以有效收集微能量,為射頻系統(tǒng)提供能量。該系統(tǒng)結(jié)合了傳統(tǒng)有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn),既不需要近距離掃描,又滿足了體積小、耐用性強(qiáng)的需求。電子標(biāo)簽以太陽能電池作為總的動(dòng)力來源,太陽能電池板與能量轉(zhuǎn)換器相接,再依次接入能量收集控制器和能量暫存器,太陽能電池板、能量收集控制器和能量暫存器與RFID控制單元連接。太陽能充足時(shí),電子標(biāo)簽將收集到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能,提供給無源標(biāo)簽和能量存儲(chǔ)控制器使用,在夜間無光源的情況下,啟動(dòng)自帶的半導(dǎo)體激光光源對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別和信息管理。基于光伏微能量的RFID技術(shù)原理如圖1所示。

1.2 電力設(shè)備定位跟蹤技術(shù)

在電力巡檢系統(tǒng)中 ,對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行定位是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確故障定位和及時(shí)運(yùn)維檢修的重要前提 。電力設(shè)備位置由經(jīng)緯度坐標(biāo)表示 ,需要一個(gè)完備的地理信息系統(tǒng)作為平臺(tái) ,將RFID技術(shù)與GIs技術(shù)相互融合即可實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備定位跟蹤技術(shù) 。電力設(shè)備定位技術(shù)包括設(shè)備位置信息配置和設(shè)備定位過程 ,一方面 ,RFID 標(biāo)簽粘貼在設(shè)備上 ,其中存儲(chǔ)設(shè)備信息 ,通過設(shè)備配置過程 ,將設(shè)備信息與GIs信息結(jié)合 ,實(shí)現(xiàn)基于GIs設(shè)備定位 : 另 一 方面 , 在巡檢過程中通過RFID閱讀器閱讀 RFID標(biāo)簽信息 ,可以快速地在GIs地圖上尋找到設(shè)備 ,實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備定位和跟蹤 。在設(shè)備位置信息配置過程中 ,將電力設(shè)備的經(jīng)緯度坐標(biāo)存儲(chǔ)在基于光伏微能量的新型RFID標(biāo)簽系統(tǒng)中,RFID標(biāo)簽粘貼或者固定在電力設(shè)備上,將商用電子地圖的位置信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),在電子地圖上標(biāo)記對(duì)應(yīng)設(shè)備的經(jīng)緯度信息,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備位置信息的配置,如圖2所示。

在設(shè)備定位過程中,巡檢人員通過RFID閱讀器或者具有RFID閱讀功能的客戶端讀取電力設(shè)備上所固定的 RFID標(biāo)簽 ,獲取經(jīng)緯度數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)定位。若電力設(shè)備發(fā)生移動(dòng) ,則在RFID閱讀器獲取該設(shè)備上的RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的經(jīng)緯度信息之后 ,在電子地圖上標(biāo)記出該設(shè)備原有的位置信息以及移動(dòng)路徑 。該過程直接利用現(xiàn)有商用電子地圖的定位和跟蹤功能實(shí)現(xiàn) ,流程如圖3所示。

2 電力巡檢系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2. 1 巡檢系統(tǒng)需求分析

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況 , 電力巡檢系統(tǒng)需求包括基礎(chǔ)信息管理、業(yè)務(wù)信息管理、巡檢計(jì)劃管理、統(tǒng)計(jì)查詢、系統(tǒng) 管理、地圖設(shè)備定位查詢等 。其中 ,基礎(chǔ)信息管理對(duì)區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備信息進(jìn)行記錄 ,并提供管理員權(quán)限 ,根據(jù)巡檢過程中的實(shí)際情況 ,更新設(shè)備信息 ,規(guī)劃巡檢線路:

2電力巡檢系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1巡檢系統(tǒng)需求分析

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,電力巡檢系統(tǒng)需求包括基礎(chǔ)信息管理、業(yè)務(wù)信息管理、巡檢計(jì)劃管理、統(tǒng)計(jì)查詢、系統(tǒng)管理、地圖設(shè)備定位查詢等。其中,基礎(chǔ)信息管理對(duì)區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備信息進(jìn)行記錄,并提供管理員權(quán)限,根據(jù)巡檢過程中的實(shí)際情況,更新設(shè)備信息,規(guī)劃巡檢線路:

業(yè)務(wù)信息管理包括管理端下達(dá)的巡檢任務(wù)管理、巡檢員的巡檢記錄管理、巡檢員上傳的缺陷記錄跟蹤管理:巡檢計(jì)劃管理為有權(quán)限的用戶新建巡檢任務(wù),指定巡檢線路和規(guī)定巡檢時(shí)間:統(tǒng)計(jì)查詢包括巡檢統(tǒng)計(jì)、缺陷統(tǒng)計(jì),巡檢統(tǒng)計(jì)對(duì)巡檢次數(shù)、線路、時(shí)間等進(jìn)行記錄:系統(tǒng)管理包括用戶、角色、權(quán)限、菜單和日志查看等:地圖設(shè)備定位查詢基于查詢條件搜索查詢用戶設(shè)備及這一設(shè)備的全部詳細(xì)信息,并在地圖上顯示。

2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能模塊

電力巡檢系統(tǒng)采用C/S(客戶端/服務(wù)器端)的框架結(jié)構(gòu),客戶端包括設(shè)備管理模塊、巡檢任務(wù)模塊、缺陷管理模塊、地圖查詢模塊,服務(wù)器端包括基礎(chǔ)信息模塊、業(yè)務(wù)信息模塊、統(tǒng)計(jì)查詢模塊、系統(tǒng)管理模塊。服務(wù)器端采用通用SSH框架開發(fā),包括Model、Dao、Service和Action四層。移動(dòng)端采用ModelViewController(MVC)架構(gòu),包括model、view和controller。model是實(shí)際應(yīng)用對(duì)象,屬于整個(gè)應(yīng)用程序的主體,包含業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù),若數(shù)據(jù)需要發(fā)生變化,由相應(yīng)的model負(fù)責(zé)通知view:view是用戶所看到并與之進(jìn)行交互的圖形界面,其中顯示model提供的相關(guān)數(shù)據(jù)并能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入,它不實(shí)際參與業(yè)務(wù)處理,不改變model:controller負(fù)責(zé)邏輯處理、控制數(shù)據(jù)在圖形界面上的展示,向model發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)調(diào)用model來進(jìn)行業(yè)務(wù)的處理。

基于物聯(lián)網(wǎng)的電力巡檢系統(tǒng)Android客戶端系統(tǒng)根據(jù)上述架構(gòu)主要?jiǎng)澐譃槿髮?表現(xiàn)層、控制層和業(yè)務(wù)層,如圖4所示。其中,表現(xiàn)層用于用戶進(jìn)行GUI交互和相關(guān)的數(shù)據(jù)編輯驗(yàn)證,表現(xiàn)層使用xML語言完成UI的設(shè)計(jì)布局,依據(jù)AndroidUI設(shè)計(jì)原則,將Java語言布局與xMI布局融合在一起完成圖形界面的整體設(shè)計(jì)??刂茖又饕嫦驑I(yè)務(wù)應(yīng)用,即巡檢相關(guān)業(yè)務(wù),為表現(xiàn)層提供內(nèi)部實(shí)際操作。業(yè)務(wù)層中則包含了設(shè)備管理、巡檢任務(wù)、缺陷管理、地圖查詢等部分信息的讀取和保存。

2.3服務(wù)器端功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)

服務(wù)器端基礎(chǔ)信息模塊包括區(qū)域信息管理、設(shè)備管理、線路管理和傳感規(guī)則等。在區(qū)域、設(shè)備和線路管理過程中,利用RFID技術(shù)和GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備和線路的地圖定位,結(jié)合地圖信息可以獲得設(shè)備和線路所在的區(qū)域信息。

服務(wù)器端業(yè)務(wù)信息模塊包括巡檢計(jì)劃、巡檢任務(wù)、巡檢記錄、漏檢設(shè)備等。巡檢計(jì)劃和巡檢任務(wù)通過服務(wù)器端統(tǒng)一管理,在巡檢記錄過程中,巡檢員每完成一次巡檢任務(wù),將通過RFID閱讀器閱讀一次設(shè)備的RFID標(biāo)簽,基于藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)RFID信息和服務(wù)器與客戶端之間的信息交換,即記錄巡檢情況。

服務(wù)器端統(tǒng)計(jì)查詢模塊包括巡檢統(tǒng)計(jì)、缺陷統(tǒng)計(jì)、地圖找設(shè)備、傳感數(shù)據(jù)分析、告警信息等。在地圖找設(shè)備的過程中,通過讀取RFID的設(shè)備位置信息和GIS地圖實(shí)現(xiàn)設(shè)備的查找。

服務(wù)器端系統(tǒng)管理模塊包括組織機(jī)構(gòu)、部門管理和用戶管理功能。組織機(jī)構(gòu)實(shí)際是最高級(jí)別的單位或組織,屬于整個(gè)系統(tǒng)的最高層,部門是在組織機(jī)構(gòu)管理的次級(jí)組織,用戶管理則對(duì)應(yīng)到個(gè)人,每個(gè)用戶應(yīng)從屬于某一部門,所有部門都從屬于組織機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)管理模塊中,三者關(guān)聯(lián)起來進(jìn)行共同管理,為管理員分配不同的權(quán)限,對(duì)這三者進(jìn)行編輯和增刪操作。同時(shí)對(duì)于用戶個(gè)人的登錄或者管理員對(duì)系統(tǒng)的修改行為進(jìn)行記錄以供查詢。

2.4客戶端功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)

客戶端設(shè)備管理模塊包括與設(shè)備相關(guān)的兩大部分功能:移動(dòng)端系統(tǒng)中進(jìn)行新設(shè)備注冊,查詢設(shè)備的全部信息。新設(shè)備注冊需要先確定設(shè)備的類型,系統(tǒng)再向服務(wù)器發(fā)送請求,獲取該類型相應(yīng)不可更改的基本信息和由用戶確定的自定義信息,其中基本信息內(nèi)容包含五個(gè)部分,即設(shè)備名稱、編碼、RFID、類別、位置信息,自定義信息能夠上傳該設(shè)備的圖像資料,由管理員或相應(yīng)的用戶進(jìn)行編輯與相關(guān)維護(hù)工作。

客戶端巡檢任務(wù)通過服務(wù)端發(fā)送,由客戶端進(jìn)行接收??蛻舳嗽谑杖〉窖矙z任務(wù)推送后,選擇并確認(rèn)某一條巡檢任務(wù)開始執(zhí)行,按照該任務(wù)中規(guī)定的巡檢路線進(jìn)行巡檢,并同步填寫巡檢記錄,巡檢記錄內(nèi)容包括三個(gè)部分:外觀、有無破損、功能有無缺陷。

客戶端缺陷管理模塊在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)缺陷設(shè)備時(shí),巡檢員同步填寫缺陷記錄表,對(duì)發(fā)現(xiàn)的缺陷情況進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄,系統(tǒng)會(huì)持續(xù)關(guān)注所記錄的設(shè)備,無論移動(dòng)端或是服務(wù)端都具有該功能。在下一次巡檢時(shí),巡檢人員確認(rèn)缺陷維修處理情況并在終端進(jìn)行確認(rèn)。

客戶端地圖查詢模塊用于確定巡檢員所在位置的詳細(xì)信息,可以在地圖上查詢周邊的全部設(shè)備,可以分類查詢并標(biāo)注顯示,在地圖詳細(xì)查詢頁面顯示設(shè)備全部信息。

2.5通信接口設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)的電力巡檢系統(tǒng)規(guī)劃制訂了多個(gè)通信接口,典型的有設(shè)備查詢接口和任務(wù)查詢接口,如表1所示。

用戶在登錄系統(tǒng)后,通過操作,點(diǎn)擊區(qū)域信息圖標(biāo)時(shí),移動(dòng)端向服務(wù)端發(fā)出對(duì)該區(qū)域設(shè)備類別及各類別數(shù)目的查詢請求。若服務(wù)器能成功查詢到結(jié)果,則將對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)符設(shè)置為true,并向移動(dòng)端返回所請求查詢的結(jié)果:若無法成功查詢到,則將對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)符設(shè)置為false,不向移動(dòng)端返回任何數(shù)值。

3電力巡檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與用例

3.1系統(tǒng)開發(fā)工具及硬件設(shè)備

電力巡檢客戶端及其服務(wù)器端的開發(fā)選擇IntelliJIDEA、JavasDK、AndroidsDK、Java語言,開發(fā)環(huán)境配置為i7一4790CPU@3.0GHz、winl0、64位操作系統(tǒng)。用到的硬件包括RFID閱讀器和光伏微能量RFID標(biāo)簽,如圖5所示。

(a)RFID閱讀器(b)RFID標(biāo)簽

圖5測試用新設(shè)備

3.2客戶端主要功能

客戶端包括設(shè)備管理模塊、巡檢任務(wù)模塊、缺陷管理模塊、地圖查詢模塊,受限于篇幅,本節(jié)重點(diǎn)介紹巡檢任務(wù)模塊和地圖查詢模塊。

3.2.l巡檢任務(wù)模塊

巡檢任務(wù)模塊包括接收巡檢任務(wù)和設(shè)備巡檢兩大功能。

工作人員接收巡檢任務(wù)有通知欄任務(wù)推送和用戶登錄客戶端查詢兩種方式。用戶未查看應(yīng)用界面的情況下,系統(tǒng)可以將信息發(fā)送到通知欄,提醒用戶有待執(zhí)行的任務(wù),該方式具有及時(shí)、直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)思路為:創(chuàng)建一個(gè)通知欄的Builder構(gòu)造類,定義通知欄的Action并設(shè)置通知欄點(diǎn)擊事件,為用戶推送通知。用戶登錄移動(dòng)客戶端后,可以對(duì)待巡檢的任務(wù)進(jìn)行查詢,讀取用戶的ID,并生成特定的查詢格式,在HTTP協(xié)議的支持下,實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢任務(wù)的查詢,并向用戶反饋查詢結(jié)果。用戶在查詢?nèi)蝿?wù)時(shí),可以根據(jù)特定條件進(jìn)行篩選,例如巡檢設(shè)備的類型、巡檢開始或結(jié)束時(shí)間、任務(wù)編號(hào)以及巡檢記錄的結(jié)果等。任務(wù)編號(hào)模塊中只包含文本,輸入時(shí)使用EditText控件,將輸入的文本傳送到服務(wù)器端,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)文本內(nèi)容進(jìn)行模糊查詢:時(shí)間控件DatePickerDialog負(fù)責(zé)管理巡檢開始時(shí)間和巡檢結(jié)束時(shí)間的查詢。巡檢結(jié)果設(shè)置三個(gè)狀態(tài),分別是待分配、執(zhí)行中、已完成:巡檢類型可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整更新,將按巡檢類型查找的請求發(fā)送出去,服務(wù)器接收請求并反饋相應(yīng)的值更新選項(xiàng)。按照巡檢結(jié)果或巡檢類型進(jìn)行查找時(shí),需要通過自定義Spinner控件實(shí)現(xiàn)。接收巡檢任務(wù)界面如圖6(a)所示。

巡檢任務(wù)模塊的設(shè)備巡檢功能是在用戶登錄客戶端后,可以點(diǎn)擊待執(zhí)行的任務(wù),該項(xiàng)任務(wù)的ID儲(chǔ)存在待辦列表中,點(diǎn)擊后,任務(wù)ID通過待辦Activity傳送并跳轉(zhuǎn)到巡檢頁面,點(diǎn)擊需要查看的任務(wù)記錄,就可以查看連接在指定線路上的設(shè)備信息,如圖6(b)所示。不同的巡檢任務(wù)可能包含同一設(shè)備,用戶對(duì)需要巡檢的設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)擊查看時(shí),該設(shè)備在此次巡檢任務(wù)中分配到的ID會(huì)傳送到服務(wù)器端,從服務(wù)器返回的數(shù)值中包含了巡檢設(shè)備的信息,該信息會(huì)顯示在巡檢頁面上。為了集中管理設(shè)備信息,所有巡檢項(xiàng)目的維護(hù)都由服務(wù)器端完成,用戶要做的是點(diǎn)擊記錄向服務(wù)器發(fā)送巡檢項(xiàng)目和類型請求。

(a)接收巡檢任務(wù)界面(b)巡檢任務(wù)界面

圖6巡檢任務(wù)界面

3.2.2地圖查詢模塊

地圖查詢模塊可以讓管理人員隨時(shí)掌握巡檢員的位置,用戶登錄后,擁有查看區(qū)域所在位置、區(qū)域名稱以及分布于區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備信息(設(shè)備名稱、設(shè)備數(shù)量等)的權(quán)限,實(shí)現(xiàn)了高度可視化管理,如圖7所示。

點(diǎn)擊區(qū)域可在地圖上出現(xiàn)全部設(shè)備的位置信息,每種設(shè)備分配一個(gè)專屬的顏色,并注明設(shè)備名稱。地圖引導(dǎo)工作人員進(jìn)行設(shè)備巡檢是系統(tǒng)的重要功能,工作人員巡檢時(shí)攜帶移動(dòng)端,并打開地圖界面,通過藍(lán)牙接收設(shè)備上的7RID標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào),地圖會(huì)自動(dòng)將該設(shè)備標(biāo)示出來,并跳轉(zhuǎn)到該設(shè)備的巡檢頁面。實(shí)現(xiàn)過程為:在配置文件AnFrdoFManofest.xml中聲明目標(biāo)sDK版本,獲取內(nèi)置sD卡的讀寫權(quán)限,允許程序檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),允許程序訪問wo二Ro網(wǎng)絡(luò)并收集信息,允許程序讀寫移動(dòng)設(shè)備狀態(tài)和用戶個(gè)人信息等,并獲取百度地圖的開發(fā)秘鑰。

將該系統(tǒng)用于某區(qū)域的設(shè)備管理,可以查看區(qū)域所在位置、區(qū)域名稱以及分布于區(qū)域內(nèi)的所有設(shè)備信息(設(shè)備名稱、設(shè)備數(shù)量等)。自定義一個(gè)sendsearch,將用戶所屬部門的ID報(bào)告給服務(wù)器,服務(wù)器會(huì)返回?cái)?shù)值,對(duì)返回值進(jìn)行解碼,得到設(shè)備的經(jīng)度和緯度坐標(biāo),再使用MunotyPdont方法在地圖上標(biāo)記出小區(qū)的位置,可以根據(jù)用戶習(xí)慣自定義標(biāo)記。其中小區(qū)圖標(biāo)的布局通過LonearLaydut顯示,在頂端顯示區(qū)域名字,在區(qū)域設(shè)備種類名稱旁邊標(biāo)注該種設(shè)備的數(shù)量,以TableLaydut劃分行列顯示。點(diǎn)擊區(qū)域圖標(biāo),服務(wù)器即可收到區(qū)域ID,服務(wù)器通過searchMunotyInfd接口向數(shù)據(jù)庫發(fā)送請求,得到許可后用戶可以查看設(shè)備的數(shù)量、種類和屬性。移動(dòng)端收到返回?cái)?shù)據(jù)時(shí),經(jīng)過處理實(shí)現(xiàn)xML動(dòng)態(tài)讀寫操作。用戶可以通過點(diǎn)擊區(qū)域圖標(biāo)查看區(qū)域內(nèi)全部設(shè)備的功能。打開系統(tǒng)的事件監(jiān)聽功能,用戶點(diǎn)擊區(qū)域圖標(biāo),后臺(tái)將之前顯示的內(nèi)容刪除,通過aMap.mdveCamera(CameraUpdateRactdry.changeLatLng)將區(qū)域在地圖的中心點(diǎn)處顯示出來,接著調(diào)整縮放級(jí)別。從服務(wù)器調(diào)用SearchMunityDevice接口,獲取該區(qū)域全部設(shè)備的ID、地理位置、名稱等相關(guān)信息,通過解析返回值在地圖上標(biāo)記出設(shè)備,根據(jù)用戶設(shè)置的圖標(biāo),利用if語句進(jìn)行判斷分類,每種設(shè)備對(duì)應(yīng)一種圖標(biāo)樣式。

3.3服務(wù)器端主要功能

服務(wù)器端包括基礎(chǔ)信息模塊、業(yè)務(wù)信息模塊、統(tǒng)計(jì)查詢模塊、系統(tǒng)管理模塊,本節(jié)重點(diǎn)介紹業(yè)務(wù)信息模塊。

業(yè)務(wù)信息功能包含巡檢的計(jì)劃、任務(wù)、記錄和漏檢設(shè)備等方面的管理,如圖8所示。

巡檢計(jì)劃是由管理部門根據(jù)實(shí)際目標(biāo)預(yù)先制訂,用戶對(duì)巡檢計(jì)劃制訂的參與,主要表現(xiàn)在對(duì)巡檢任務(wù)的增減、啟用與停止方面,用戶需要新增巡檢計(jì)劃時(shí),首先需要驗(yàn)證用戶的登錄狀態(tài)是否正常,用戶是否已經(jīng)登錄或者由于長時(shí)間未操作已經(jīng)退出,若屬于正常登錄,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出設(shè)置表單,用戶需要重新對(duì)巡檢計(jì)劃的物理信息如名稱、線路和周期等進(jìn)行重新設(shè)定后提交到數(shù)據(jù)庫中。

巡檢任務(wù)管理中,由人機(jī)交互界面對(duì)巡檢任務(wù)進(jìn)行構(gòu)建,在系統(tǒng)的人機(jī)交互界面中,用戶需要完成對(duì)系統(tǒng)生成新任務(wù)的信息填寫,包含了任務(wù)的全新編號(hào)和該巡檢任務(wù)的類型與周期等信息。巡檢記錄管理對(duì)系統(tǒng)的每一巡檢操作進(jìn)行記錄保存,方便后臺(tái)工作人員查看,同時(shí),巡檢日志也有助于系統(tǒng)的維護(hù)與正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)開始巡檢任務(wù)時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成并創(chuàng)建一個(gè)巡檢文件,并保存在數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)巡檢任務(wù)執(zhí)行完成后,數(shù)據(jù)庫會(huì)自動(dòng)保存。用戶也可以通過管理系統(tǒng)對(duì)所有的巡檢記錄完成審核操作,可以進(jìn)行通過或駁回操作。系統(tǒng)會(huì)對(duì)所有記錄的狀態(tài)進(jìn)行記錄,主要表現(xiàn)在當(dāng)有未被審核的記錄時(shí),系統(tǒng)會(huì)將其儲(chǔ)存狀態(tài)暫時(shí)顯示為0,如果用戶在查詢該記錄后對(duì)其進(jìn)行了初步審核,并選擇了通過或駁回選項(xiàng),則該項(xiàng)記錄的儲(chǔ)存狀態(tài)將會(huì)改變?yōu)?。

漏檢設(shè)備管理中判斷是否存在漏檢的方法是檢查在創(chuàng)建該巡檢任務(wù)時(shí)對(duì)應(yīng)的巡檢記錄,當(dāng)用戶進(jìn)行巡檢任務(wù)后,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)巡檢結(jié)果與設(shè)定的巡檢任務(wù)一一對(duì)應(yīng)比較,如果存在漏檢的情況,漏檢設(shè)備的巡檢結(jié)果將會(huì)被記錄為Nu11,用戶即可根據(jù)這項(xiàng)機(jī)制快速從冗雜的數(shù)據(jù)中找到漏檢的設(shè)備及其1D,并將其記錄在巡檢記錄表中。在數(shù)據(jù)庫中用戶也可以通過查詢操作查詢存在漏檢情況的巡檢任務(wù)的任務(wù)編號(hào)及其他基本信息,如巡檢類型、線路等。

3.4案例驗(yàn)證

將所開發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)的電力巡檢系統(tǒng)應(yīng)用于某小區(qū),并通過模擬線路缺陷的方式來測試系統(tǒng)的實(shí)用性。根據(jù)客戶端缺陷管理界面可知,在該小區(qū)附近的導(dǎo)線上出現(xiàn)異物,如圖9(a)所示,發(fā)現(xiàn)之后系統(tǒng)自動(dòng)生成巡檢任務(wù),預(yù)設(shè)巡檢時(shí)間為2019-05-04T08:47:21,如圖9(b)所示。巡檢員在接收巡檢界面中接收巡檢任務(wù),設(shè)置巡檢開始時(shí)間為2019-05-04T09:18:23,之后巡檢員進(jìn)行巡檢并處理異物,在2019-05-04T10:01:53完成缺陷的處理,并在系統(tǒng)中進(jìn)行提交,如圖9(c)所示。巡檢員完成提交之后缺陷處理界面自動(dòng)更新,如圖9(d)所示。

上述巡檢過程從發(fā)現(xiàn)缺陷的08:47至處理完缺陷的10:01,共耗時(shí)74min,而傳統(tǒng)的基于人工巡檢、電話通知等方式的線路消缺在處理導(dǎo)線異物缺陷時(shí)平均耗時(shí)約為6h。基于物聯(lián)網(wǎng)的電力巡檢系統(tǒng)將巡檢效率提高了6倍左右,且整個(gè)缺陷發(fā)現(xiàn)和處理過程可以實(shí)時(shí)記錄缺陷信息、處理情況、漏檢信息等,并與中心服務(wù)器同步,從而實(shí)現(xiàn)巡檢和檢修全過程的記錄和管理,這對(duì)于實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)備巡檢具有重要意義,可以有效支撐電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。

4結(jié)論

(1)本文介紹了一套基于Android平臺(tái)的電力巡檢系統(tǒng)設(shè)計(jì),擴(kuò)大了傳感器和RFID的應(yīng)用范圍,使之更加智能化,并根據(jù)需求設(shè)計(jì)了相應(yīng)的客戶端,后臺(tái)管理系統(tǒng)和安全、高效、快速的通信接口,提高了信息的傳輸速率,使管理人員能夠及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況。

(2)在地理信息系統(tǒng)硬件及軟件的支持下,利用電子地圖作為載體,將設(shè)備的位置信息導(dǎo)入地圖,可以直觀反映出設(shè)備的位置信息及相關(guān)屬性,再結(jié)合藍(lán)牙進(jìn)行客戶端和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸,形成了一個(gè)完整的電力巡檢后臺(tái)管理系統(tǒng)。

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