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电力设备巡检系统

一、应用方案背景介绍

随着社会的发展与进步,各行各业对管理工作要求越来越规范化、科学化、数据化。特别是电力行业掌控着国家经济保障和发展的重要机构,电力行业信息化进程的快慢将是至关重要的。电力公司承担着电能的安全传输和保障,电能的传输就离开不了各个变电站设备及线路。只有这些设备和线路的处于安全运行状态,才能使电能真正应用到各行各业中,才能保障国家经济的快速发展,广大人民群众才能安全便捷的使用电能应用到生活当中。

电力公司的设备运行保障部门是保障电能安全传输的重要部门,其管理手段的先进还是落后是决定电能是否顺利运输到各行各业和老百姓家中的重要环节。由于电力线路及设备长期暴露在大自然之中,不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用,而且还经常受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害。而且多种因素将会促使线路上、设备上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀,如不及时发现和消除,就可能会发展成为各种故障,对电力系统的安全和稳定构成威胁。所以每年电力公司的设备运行保障部门将投入大量的人力、物力和财力来保障电能的安全运输,使这些电力设备和线路能保持正常工作状态。

对这些电力设备和线路的巡检是重要的工作环节,电力公司有专门设备巡检人员来保证电力设备和线路的安全,提高电力设备的可靠率,确保电力设备和线路的最小故障率。

目前电力设备巡检工作方式普遍较为落后。很多系统仍旧采用早期的人员签到或领导抽查等较为传统的记录方式。随着信息化的发展,它的弊端也越来越明显地表现出来。这种巡检方法可靠性差,效率低,真实性不足,管理者不容易准确掌握巡检人员的工作状态,这就造成安全事故的重大隐患。一旦安全事故发生,不仅给国家造成巨大财产损失,而且对人民群众生命财产安全也构成巨大威胁。安全管理年年讲、月月讲、天天讲,但终因管理手段落后始终难以落到实处。如果岗位工作人员再玩忽职守、思想麻痹存在侥幸心理,造成事故的隐患更是难以避免,不但会影响决策者和主要部门领导的业绩,而且一个个事故隐患造成重大事故也会毁掉几十年的辛苦打下来的基业。

 

本方案就是针对以上应用背景和问题提出的一套科学、有效的信息化管理手段。

二、采用本方案的意义和前景

电力设备手持终端巡检系统,针对巡检工作实际需要及特点,具有路线安排、数据记录、工作状态监督、数据汇总报告等功能。并可与电力设备企业现有信息系统无缝连接,有效的了解、检查巡检工作状态,及时发现电力设备或线路上的事故隐患,提升电力设备、电力设备设备运行的安全性,降低生产运营成本、提高工作效率,具有低成本、轻便易操作,设备使用时间长等显著优点。

经过多次现场试点,实践证明该系统可以有效的降低人为因素带来的漏检和错检等问题。由于采用该系统,电力设备检修部门在巡检工作第一次实现了无纸化数据采集,同时使设备和电力设备管理部门有效的监督巡检人员的工作情况,实现巡检工作电子化、信息化、智能化,从而最大程度提高工作效率,保证了电力设备、电力设备设备的低故障率安全运行,推动电力设备企业的科技创一流工作。

 

电力设备手持终端巡检系统,特别是本方案采用的高科技技术,对以往巡检采用的手工方式,或者采用了简单的设备进行电子巡检等方式,进行了一次彻底的革新,解决了以往方案中存在的不足。其主要体现在以下几个方面:

l       不需要在巡检设备和电力设备上安装任何设备,只是使用纽扣式的电子标签做为该设备的电子身份标签,巡检设备只是进行读写,大大降低了系统的采购和维护成本。

l       巡检设备采用指纹技术落实了巡检人员的岗位责任。指纹具有唯一性,使巡检人员不能替岗,脱岗,发生事故可以有据可查,有效的保证了巡检人员的巡检质量,提高了设备和电力设备的安全可靠性,消除安全隐患。

l       巡检设备采用智能化系统,可以通过个性化编程并下载升级,实现各种个性化功能要求。将使原有巡检系统功能单一、实现方式不灵活、操作不方便等诸多缺陷得到改善。采用无线网络和RFID技术,实现电力设备巡检工作的真正高效信息化管理。

三、系统建设目标和系统设计功能介绍

3.1、系统建设目标

l       实现电力设备巡检管理的实时化、科学化,提高维护管理水平及工作效率。

l       通过使用GPRS网络将巡检数据以及RFID数据实时传输到巡检管理部门。

l       通过对巡检系统数据的汇总和分析,及时发现电力设备线路中的故障隐患。

l       科学的管理和安排巡检人员的巡检工作。

l       为巡检维护管理工作提供一种科学有效的手段。

l       智能巡检手持移动终端可以扩展实现GPS卫星定位功能,增加管理手段,在管理中心利用GIS系统对巡检人员进行跟踪定位,随时检查巡检人员的到岗和工作情况,提高工作人员的安全性。

3.2、系统设计功能介绍

3.2.1巡检设备:手持移动终端(大道DA1100手持机)

1)功能介绍

主要配发给巡检人员,用于巡检电力设备或线路使用。是一款具有工业级别的多功能智能移动终端,可以在野外或工作地点配合巡检工作人员使用。

 

2)采集方式

数据的采集方式有两种:

A)手持移动终端直接手工录入

B)如果电力设施检测仪器可以提供数据输出接口,手持移动终端和仪器就可以直接对接,方便快捷准确进行数据采集。

 

3)设备分类

       根据使用模式的不同,设备可以分为两大类:

(A) 普通巡检功能:配发给设备巡检人员,进行日常设备巡检

B)管理稽查功能:各级管理人员对设备的巡检结果进行抽查,对日常巡检工作起到监督作用(巡检人员对设备巡检后,会将最后巡检信息写入信息纽扣中)

 

4)功能特点

l       采用智能化WINDOW CE操作系统,采用彩色触摸液晶显示屏,可以为系统功能进行个性功能化开发编程。强大的操作系统和存储容量,可以建立完善的功能数据库,完成电力公司领导提出的各种个性化功能需求。应用程序的主要功能描述如下:

Ø         记录巡检人员到达巡查点的时间及状态信息;

Ø         读取电力设备信息电子标签纽扣,对该设备的生产日期,设备类型等信息     进行显示,并对所操作的检查项进行显示,方便巡检人员选择排查,对于隐患故障的处理办法和结果也可进行选择和记录;

Ø         可以接收管理中心的具体工作安排信息。

 

l       采用指纹识别技术,使用指纹可以保证到岗的巡检人员的真实身份的确认,对巡检出现的问题进行有据追踪,追查,防止管理漏洞,替岗、待岗的现象发生,防止巡检人员的麻痹大意对巡检工作的疏忽,时刻保持认真的工作状态,仔细巡检。这个功能特点是电力行业最新采用的技术,解决了以往系统存在的管理漏洞。

l       可读写RFID模块,对电力设备纽扣电子标签的识别和读写,也可扩展超高频功能模块,对电路巡检的特殊性进行工作,提供更好更先进的技术手段。

l       GPRS传输、通话功能、GPS的功能扩展:巡检人员在检查完设备情况后,根据检查的内容或出现的隐患及解决问题的情况,可以实时上传到信息管理中心,方便管理中心及时进行故障修复的预案和了解最新的巡检情况,对于重大隐患事故通过通话功能进行现场报告。可以扩展GPS,进行卫星定位,对于荒郊野外的电力设备和线路在没有GPRS的信号下,可进行实时跟踪和定位,增加更强的管理功能,提高巡检工作的效率。

l       GPRS功能作用:GPRS的应用可以实时准确的控制巡检人员是否按时到位,在第一时间内发现隐患及设备故障,及时处理。既可以根据巡查设备传输上来的数据评估巡检人员的工作质量,又可以为年终巡检人员工作总结提供一份准确的基础数据。作为管理者,可随时随地通过网络管理软件查看巡检人员当前到位情况,或统计分析和调阅查询历史记录。

3.2.2信息钮

采用目前最先进的非接触电子标签,性能稳定使用方便。安装方式是镶嵌到电力设备上,采用防金属干扰,具体技术指标:

l       工作原理:读写器通过天线发送出一定频率的射频信号,当RFID标签进入读写器工作区域时,其天线产生感应电流,从而RFID标签被激活并向读写器发送出自身编码等信息;读写器接收到来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至控制器主机进行处理;控制器根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定作出相应的处理和控制,发出指令信号;RFID标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑,控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作。

l       特点:

Ø         数据存储:与传统形式的标签相比,容量更大(1bit—1024bit),数据可随时更新,可读写。

Ø         读写速度:与条码相比,无须直线对准扫描,读写速度更快,可多目标识别、运动识别。

Ø         使用方便:体积小,容易封装,可以嵌入产品内。

Ø         安全:专用芯片、序列号惟一、很难复制。

Ø         耐用:无机械故障、寿命长、抗恶劣环境。

Ø         可使用于恶劣的工作环境:-20~50(湿度为90%)

 

3.2.3信息管理平台

 

信息管理平台是整个巡检系统的核心部分。整个巡检系统过程都是通过软件来实现查询记录、操作和检验巡检效果、实时监控、接收和下发打印报表等。完善的系统管理管理软件为用户提供了以下具体功能

 

l       查询功能:完善的查询是该系统的重要特点之一,可以分层次,分人员对巡检人员实时上传的巡检信息或以往的巡检信息进行分类查询。

Ø         提供人员设置,即提供操作人员身份识别;

Ø         地点设置,即为不同巡检地点提供巡检计划;

Ø         计划设置即为整个巡检范围提供人员地点,通过服务器能够方便查询近期记录与备份记录及实时上传记录,巡检地点、巡检工作人员、时间、事件等不同选项结果。也可以让历史记录与实时或计划数据进行比较,自动生成巡检人员历史巡检情况对比表,使管理者一目了然的了解预定计划执行情况。

l       实时监控功能:可实时接收巡检人员上传的记录,方便评估巡检人员的工作状态,处理上传记录并对报警进行预案处理。可实时下发给巡检人员新的巡检计划,线路安排,工作通知等。

Ø         监控中心接收机收到上报信息并进行存储,系统对接收机收到的信息通过系统进行读取,分解出故障发生的时间、地点、设备类型、发现者,并把这些数据信息自动存入数据库服务器,同时可以网上发布。

Ø         监控终端借助RFID系统在软件里显示巡检状态,如显示各个巡检人员发现的故障点,各类故障的紧急情况,处理情况,目前状态,各巡检人员在某一时刻的位置和巡检路线。

Ø         通过比对指纹上传信息,让巡检人员必须亲自到现场方可以进行巡检,从而约束工作人员的确实到位巡检。

Ø         可将GPS与嵌入式GIS相集成,根据接收的GPS信号保证巡检的到位率,杜绝漏检、不到位检查。GIS的电子地图显示功能闪烁显示当前辖区内所有巡检器最近一次到位点,并显示前一巡点到此点的移位箭头显示,使管理者直观清楚的看到现场巡检人员的到位状况。

 

l       功能完善强大的数据库结构

Ø         各类历史数据进行统计、汇总、分析;对实时传输数据进行存储,汇总和分析;

Ø         用各类图表或报表的格式显示某种故障在某段时间内发生的频率和发生对象,供管理人员通过预测分析加强管理和制定应对措施,达到事前控制的目的,以减少事故发生率,确保安全大生产的顺利进行;

Ø         存储巡检人员的指纹信息。

 

l       打印报表功能:完善的打印报表功能为汇报,总结,审核提供真实可靠的依据。可以根据要求提供各类基础台帐和专业报表,满足电力系统管理的要求。

 

3.2.4系统特点

 

l       结构简单,调试安装方便,巡检范围广,适用性和扩展性强。

l       能实时远距离传输信息,可进行遥控、群控,使系统真正实现自动化,智能化,并可以与服务器联网,自动分析、计算和打印数据记录及报表。

四、系统设计流程

4.1工作流程

巡检人员在外出巡检时,通过手持移动终端向监控管理中心发送信息,汇报当前巡检人员的位置、时间等信息(如果有GIS,此工作可在监控中心大屏就可观察到)实时上传开始巡检工作。发现故障电力设备时先按指纹进行比对,然后在把故障类型、设备编号、处理结果等当前信息实时发送到中心监控平台,监控中心进行评估反馈处理意见,当前巡检工作流程结束,继续巡检下一个电力设备。  

 

4.2工作流程设计图
电力巡检系统


 
 
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