CN105404968A - 一种基于gis的输电线路中枢管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于GIS的输电线路中枢管理系统，用以解决传统输电线路巡检工作效率低下的问题，包括手机端、服务器、web客户端和桌面客户端，手机端和桌面客户设有至少两个，手机端、web客户端和桌面客户端均与服务器相连接；所述服务器内设有tomcat服务、数据库和地图服务，tomcat服务分别与数据库和地图服务相连接。本发明通过建立Windows系统客户端和android客户端精确定位每一基杆塔，实现高精度地理卫星地图下通道环境与线路通道信息的高度集成，有效解决了输电专业传统存在的问题；有效提升了输电专业精益化管理水平，大大减少了以往由于巡检方式落后、巡视不到位、检修效率低等问题造成的输电线路安全运行隐患，检修作业过程中标准化作业水平有很大提高。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路巡检的技术领域，特别是指一种基于GIS的输电线路中枢管理系统。
背景技术
随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，输电线路安全运行越来越重要。近年来，随着电网建设的加快，电网规模迅猛增长，电力输电线路长度大幅增加，通道环境愈加恶劣，再加上线路运维人员和老龄化现象日益突出，电力部门每年都要花费巨大的人力和物力资源进行巡线工作，主要方法是人工定期巡线，这种方法不仅劳动强度大，还存在巡检方式落后、线路段受制于地形因素甚至无法巡视到位、缺陷上报不及时、缺陷信息主要以时候导入为主的问题，检修过程中普遍存在检修作业不符合标准化作业流程等，造成巡检工作效率低下，存在较大的安全隐患。
为建立现代化运检管控体系，提升输电专业精益化管理水平，按照国网公司关于输电线路管理“四化”建设的要求，提出基于GIS的输电线路智慧中枢管理系统，实现电力线路巡检管理的电子化、信息化和智能化，以保证线路的安全和电力系统的稳定,达到电力系统“安全、经济、高可靠性”的运行目标。
发明内容
本发明提出一种基于GIS的输电线路中枢管理系统，因地制宜，提升了输电线路精益化管理，保证了输电线路的安全和电力系统的稳定,达到电力系统“安全、经济、高可靠性”的运行目标。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于GIS的输电线路中枢管理系统，包括手机端、服务器、web客户端和桌面客户端，手机端和桌面客户设有至少两个，手机端、web客户端和桌面客户端均与服务器相连接；所述服务器内设有tomcat服务、数据库和地图服务，tomcat服务分别与数据库和地图服务相连接。
所述web客户端使用B/S架构，桌面客户端使用C/S架构，手机端运行于android平台，数据库服务由MySQL系统提供，用来存储、管理系统所有数据，支撑系统稳定运行，运行于服务器端；地图服务由arcgisserver提供，用来展示地图及提供地图搜索、定位、导航功能。
所述手机端、web客户端和桌面客户端均设有GIS、GPS和GPRS，手机端、web客户端和桌面客户端均具有监听服务器有最新程序后自动更新功能的。
所述服务器内设有输电线路电子沙盘、巡视管理系统、智能缺陷管理系统、检修管理系统、运行状态分析系统和培训系统，输电线路电子沙盘与巡视管理系统相连接，巡视管理系统与智能缺陷管理系统相连接，智能缺陷管理系统与检修管理系统相连接。
所述巡视管理系统包括视频巡检模块、无人机巡检模块、机器人巡检模块和人工巡检模块，视频巡检模块和机器人巡检模块设置在杆塔上；所述视频巡检模块包括高压感应取电装置、视频监控装置和通信装置，视频监控装置、通信装置分别与高压感应取电装置相连接，视频监控装置通过通信装置与服务器相连接。
所述视频监控装置主要包括电源控制单元、云台控制单元、图像采集装置、红外测温装置、红外夜视装置、远程控制单元、存储器和数据传输模块。
所述通信装置包括光纤型通信装置和远程无线通信装置，光纤型通信装置设置在光纤接入点，远程无线通信装置设置在无线节点；光纤型通信装置包括OPGW光纤接续盒、数据路由器、wifi通讯模块和太阳能充电管理模块，OPGW光纤接续盒、wifi通讯模块、太阳能充电管理模块分别与数据路由器相连接；所述远程无线通信装置包括天线发射模块、射频收发模块、基带数据处理模块、数据接入接口和电源模块。
本发明产生的有益效果：
（1）通过GPS技术和GPRS技术的结合，将手机作为作业现场手持机，具备上传和下载缺陷的同时，加入导航和路径回放功能，实现现场信息的即时共享，提供详细的线路信息和线路缺陷查询。
（2）具有智能缺陷管控平台，实现缺陷的自动分类、智能检索、智能提醒功能。引入工器具管理、标准化作业、人员精益化调配等，标准化检修流程辅助系统，规范检修作业，并建立高效的应急指挥系统。
（3）搭建输电线路设备“四维”巡检管理体系。借助及云架构技术创新以视频巡检、无人机巡检、机器人巡检和人工巡检为结合的新模式。
通过建立Windows系统客户端和android客户端精确定位每一基杆塔，实现高精度地理卫星地图下通道环境与线路通道信息的高度集成，有效解决了输电专业传统存在的问题；有效提升了输电专业精益化管理水平，大大减少了以往由于巡检方式落后、巡视不到位、检修效率低等问题造成的输电线路安全运行隐患，检修作业过程中标准化作业水平有很大提高，有效解决了输电专业传统的管理方法存在的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的总体框架图。
图2为本发明的原理框图。
图3为本发明缺陷处理的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于GIS的输电线路中枢管理系统，包括：手机端、服务器、web客户端和桌面客户端，手机端和桌面客户设有至少两个，手机端、web客户端和桌面客户端均与服务器相连接；所述服务器内设有tomcat服务、数据库和地图服务，tomcat服务分别与数据库和地图服务相连接。
web客户端使用B/S架构，桌面客户端使用C/S架构，手机端运行于android平台，数据库服务由MySQL系统提供，用来存储、管理系统所有数据，支撑系统稳定运行，运行于服务器端；地图服务由arcgisserver提供，用来展示地图及提供地图搜索、定位、导航等诸多功能。手机端、web客户端和桌面客户端均设有GIS、GPS和GPRS，手机端、web客户端和桌面客户端均具有监听服务器有最新程序后自动更新功能的。
如图2所示，服务器内设有输电线路电子沙盘、巡视管理系统、智能缺陷管理系统、检修管理系统、运行状态分析系统和培训系统，输电线路电子沙盘与巡视管理系统相连接，巡视管理系统与智能缺陷管理系统相连接，智能缺陷管理系统与检修管理系统相连接。
输电线路电子沙盘与巡视管理系统相结合建立基于GIS的输电线路设备可视化信息系统，分别利用桌面客户端和手机端的Windows系统客户端和android客户端，可以定位到每一基杆塔，加入高精度的地理信息卫星地图，缺陷和隐患点直接标记在GIS地图上，实现通道环境与线路通道信息的高度集成。在GIS地图的基础上，与巡视管理系统相结合，搭建输电线路设备“四维”巡检系统。开创视频监控、无人机巡视新模式，提高检修效率。
巡视管理系统包括视频巡检模块、无人机巡检模块、机器人巡检模块和人工巡检模块，视频巡检模块和机器人巡检模块设置在杆塔上。视频巡检模块包括高压感应取电装置、视频监控装置和通信装置，视频监控装置、通信装置分别与高压感应取电装置相连接，高压感应取电装置为它们提供电源。
视频监控装置通过通信装置与服务器相连接。所述视频监控装置主要包括电源控制单元、云台控制单元、图像采集装置、红外测温装置、红外夜视装置、远程控制单元、存储器和数据传输模块。通信装置包括光纤型通信装置和远程无线通信装置，光纤型通信装置设置在光纤接入点，远程无线通信装置设置在无线节点；光纤型通信装置包括OPGW光纤接续盒、数据路由器、wifi通讯模块和太阳能充电管理模块，OPGW光纤接续盒、wifi通讯模块、太阳能充电管理模块分别与数据路由器相连接；所述远程无线通信装置包括天线发射模块、射频收发模块、基带数据处理模块、数据接入接口和电源模块。
搭建输电线路设备“四维”巡检管理体系，提高巡检管理水平，主要包括以下方面：
①将隐患点视频监控的理念进行拓展，借助以高清视频图像、感应取电电源、大容量无线通信传输等技术为基础的视频装置，在重要输电线路上搭建以可视距离为单位的输电线路视频监控网，监测信息在输电线路智慧中枢管理系统平台中汇集并进行处理，实现巡检高效率、低成本的目的。
②为增强无人机的巡检数据采集的时效性，通过在无人机设备上安装信息采集和传输装置，传输回中枢管理系统平台，人员在监控中心可以得到经处理后的现场实时数据，对决策层更好的进行指挥提供帮助。
③研发微小型驻塔式输电线路巡检机器人，机器人巡检模块设置在杆塔上，可以随时监测输电线路，对无人机巡检模块和视频巡检模块进行互补，全方位无死角进行巡视作业。
智能缺陷管理系统通过GPS技术和GPRS技术的结合，使用手机端作为作业现场手持机，与过去传统的PDA手持机相比，包含巡视模块和检修模块，具有缺陷上报、查询及实时地图导航等功能，实现即时高效的现场信息共享和任务下发。手机端加入导航、路径规划和路径回放功能，优化各种工况下线路巡检路径，使得巡检信息更加形象准确的向管理层、指挥者表达。具备上传和下载缺陷的同时，还具有：
①加入导航和路径回放功能，实现对检修人员道路导航、位置标记等野外作业支持；
②实现现场信息的即时共享，提供详细的线路信息和线路缺陷查询；
③音视频互联互通，方便开展远程指挥业务。
智能缺陷管理系统实现缺陷的自动分类、智能检索、智能提醒功能。引入工器具管理、标准化作业、人员精益化调配等，标准化检修流程辅助系统，规范检修作业，并建立高效的应急指挥系统。智能缺陷管理系统将“四维”巡检系统所发现的缺陷的自动分类、智能检索、智能提醒功能，达到综合检修管理的目的。
检修管理系统引入工器具管理、标准化作业、人员精益化调配等，实现缺陷的运行发现-系统上报-检修处理一体化管理模块，标准化检修流程辅助系统，规范检修作业，安全措施和标准作业指导书，工器具管理。借助事件信息的及时共享技术，利用无人机巡检模块等先进设备，快速高效做出对应急事件的决策，组建应急指挥系统。检修管理系统强化输电监控中心的职能，就近调度人员和资源，通过远程指挥和监督实现业务管理，合理调度和分配检修资源，提高检修资源的调度管理水平，降低检修人员的劳动强度，提高检修作业效率。优化对设备数据的管理，根据国网公司对状态检修的要求，完善线路全寿命信息，建立由各类巡检资料组成的知识库管理系统。
运行分析系统包含输电线路运行缺陷分析、线路跳闸分析、班组检修工效对比、及输电线路安全状况分级等模块，为管理层更加准确的制定决策，班组成员提升工作效率具有较大帮助。
培训系统采用桌面系统与手机端结合的方式，开展安全教育、专业知识学习、员工培训知识共享等培训，提升员工业务素质，提高安全意识。
如图3所示，本发明缺陷处理的方法是：巡视管理系统对输电线路进行巡检，运行人员在巡视中发现缺陷；两周的巡视周期内，需将缺陷连通照片输入中枢管理系统的服务器中；服务器形成待审核的缺陷，在智能缺陷管理系统中运行专责通过对比缺陷照片及缺陷描述，对所报缺陷进行审核；如果缺陷与描述相符，上报缺陷审核通过，服务器中形成未处理缺陷，如果缺陷与描述不相符，缺陷照片与描述严重不符的，退回至运行人员让其重新申报，缺陷照片与描述偏差不大的，运行专责对描述进行修改，然后上报缺陷审核通过，服务器中形成未处理缺陷；检修管理系统确定缺陷所在位置，让检修人员分别处理各自班组的线路缺陷，检修班组可以自己处理的，应在规定的检修周期内完成，检修班组暂时无法处理的处理，针对不同情况应按照延期程序办理延期手续，停电检修、技改/大修处理或不能处理的进行记录；检修人员对相应处理过的缺陷进行消除，上传各自班组检修完成照片；形成待审核处理缺陷；检修专责将处理后的缺陷照片意义审核，处理合格，缺陷处理完成，否则上报缺陷审核通过，服务器中形成未处理缺陷。
本发明通过建立Windows系统客户端和android客户端，搭建一个以监控中心为核心的信息查询、多维巡检、远程应急指挥、资源调配的集约型检修业务模式，依托GIS的输电线路设备可视化信息系统，精确定位每一基杆塔，实现高精度地理卫星地图下通道环境与线路通道信息的高度集成，有效解决了输电专业传统的管理方法存在的问题。
本发明的社会效益：提高巡检质量和输电线路巡检的智能化水平，减少输电线路运行隐患，从而确保了电网的安全、可靠、经济运行，具有巨大的社会效益。本发明的经济效益：根据运维经验，以往由于巡视不到位、检修不及时等问题造成的电网事故发生的经济损失将在几十乃至几百万元，因此该系统的潜在经济效益至少能达到百万元。本发明能有效提升输电线路运维现代化管理水平，提升运维效率，在今后线路运维人员结构化缺员的趋势下，有巨大的推广前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于GIS的输电线路中枢管理系统，其特征在于，包括手机端、服务器、web客户端和桌面客户端，手机端和桌面客户设有至少两个，手机端、web客户端和桌面客户端均与服务器相连接；所述服务器内设有tomcat服务、数据库和地图服务，tomcat服务分别与数据库和地图服务相连接。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的输电线路中枢管理系统，其特征在于，所述web客户端使用B/S架构，桌面客户端使用C/S架构，手机端运行于android平台，数据库服务由MySQL系统提供，用来存储、管理系统所有数据，支撑系统稳定运行，运行于服务器端；地图服务由arcgisserver提供，用来展示地图及提供地图搜索、定位、导航功能。
3.根据权利要求1所述的基于GIS的输电线路中枢管理系统，其特征在于，所述手机端、web客户端和桌面客户端均设有GIS、GPS和GPRS，手机端、web客户端和桌面客户端均具有监听服务器有最新程序后自动更新功能的。
4.根据权利要求1所述的基于GIS的输电线路中枢管理系统，其特征在于，所述服务器内设有输电线路电子沙盘、巡视管理系统、智能缺陷管理系统、检修管理系统、运行状态分析系统和培训系统，输电线路电子沙盘与巡视管理系统相连接，巡视管理系统与智能缺陷管理系统相连接，智能缺陷管理系统与检修管理系统相连接。
5.根据权利要求4所述的基于GIS的输电线路中枢管理系统，其特征在于，所述巡视管理系统包括视频巡检模块、无人机巡检模块、机器人巡检模块和人工巡检模块，视频巡检模块和机器人巡检模块设置在杆塔上；所述视频巡检模块包括高压感应取电装置、视频监控装置和通信装置，视频监控装置、通信装置分别与高压感应取电装置相连接，视频监控装置通过通信装置与服务器相连接。
6.根据权利要求4所述的基于GIS的输电线路中枢管理系统，其特征在于，所述视频监控装置主要包括电源控制单元、云台控制单元、图像采集装置、红外测温装置、红外夜视装置、远程控制单元、存储器和数据传输模块。
7.根据权利要求4所述的基于GIS的输电线路中枢管理系统，其特征在于，所述通信装置包括光纤型通信装置和远程无线通信装置，光纤型通信装置设置在光纤接入点，远程无线通信装置设置在无线节点；光纤型通信装置包括OPGW光纤接续盒、数据路由器、wifi通讯模块和太阳能充电管理模块，OPGW光纤接续盒、wifi通讯模块、太阳能充电管理模块分别与数据路由器相连接；所述远程无线通信装置包括天线发射模块、射频收发模块、基带数据处理模块、数据接入接口和电源模块。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |