0 引言

開(kāi)展變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)集成應(yīng)用及運(yùn)檢移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)、輸電通道自然災(zāi)害智能監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究應(yīng)用等,加快推進(jìn)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)等新技術(shù)在運(yùn)檢領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用是國(guó)家電網(wǎng)公司《智能運(yùn)檢白皮書(shū)》提出的重要要求。作為檢修公司的運(yùn)檢調(diào)度中樞,運(yùn)檢指揮中心負(fù)責(zé)生產(chǎn)信息的收集和生產(chǎn)的指揮,收集電網(wǎng)運(yùn)行的一切信息,包括日常工作信息、狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻信號(hào)等。指揮主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：基于人員承載力分析的計(jì)劃制定、異常信號(hào)和缺陷的及時(shí)處置、應(yīng)急搶修工作的統(tǒng)籌調(diào)配和協(xié)調(diào)。運(yùn)檢指揮中心迫切需要通過(guò)移動(dòng)作業(yè)終端、視頻監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)巡檢等手段獲得管理信息,現(xiàn)有電網(wǎng)運(yùn)維管控手段已經(jīng)不能解決日益增長(zhǎng)的高效處理現(xiàn)場(chǎng)需求與整體管控之間的矛盾。基于此,為推進(jìn)智能運(yùn)檢指揮體系的高效運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)運(yùn)行信息和管理信息的雙穿透,借助智能管控平臺(tái)和移動(dòng)作業(yè)終端,實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)維軌跡追蹤、任務(wù)完成率檢查等功能,達(dá)到對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、運(yùn)檢專項(xiàng)任務(wù)督辦等作業(yè)過(guò)程的全面管控。通過(guò)對(duì)作業(yè)人員信息、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程、工作完成情況、現(xiàn)場(chǎng)疑難問(wèn)題等管控,提高作業(yè)質(zhì)量^[1-4]。

運(yùn)檢指揮中心通過(guò)移動(dòng)作業(yè)終端了解工作人員技能水平、工作角色等信息,了解移動(dòng)作業(yè)終端使用率;通過(guò)智能管控系統(tǒng)和移動(dòng)作業(yè)終端實(shí)時(shí)展示設(shè)備的固定參數(shù)、歷史故障、評(píng)價(jià)評(píng)估報(bào)告等靜態(tài)信息,設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)維環(huán)境、檢修試驗(yàn)等動(dòng)態(tài)信息。通過(guò)對(duì)人員信息和設(shè)備信息的掌握實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)透明、人員工作狀態(tài)透明。

 1 終端系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

PMS2.0、電網(wǎng)GIS、安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)、變電站智能運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)、輸電平臺(tái)、OMS等系統(tǒng)將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享到數(shù)據(jù)中心,班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)中心接入相關(guān)數(shù)據(jù)。班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖1所示。利用大數(shù)據(jù)分析和專家?guī)斓母鲗I(yè)專家在線互動(dòng),形成故障的準(zhǔn)確判斷和快速指揮,同時(shí)深度挖掘現(xiàn)有的試驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷設(shè)備潛在隱患,有效實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)融合協(xié)同,為前端作業(yè)班組提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和信息支持,促進(jìn)業(yè)務(wù)直通班組^[5-6]。

圖1 班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)Fig.1 Data architecture of team mobile inspection terminal system

班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)采用內(nèi)網(wǎng)部署方式,在北京市電力公司指定的機(jī)房?jī)?nèi)統(tǒng)一部署,移動(dòng)終端借助電力無(wú)線虛擬專網(wǎng),通過(guò)內(nèi)網(wǎng)安全接入平臺(tái)接入訪問(wèn)移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)端。班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)物理部署架構(gòu)^[7]如圖2所示。

圖2 班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)部署架構(gòu)Fig. 2 Deployment architecture of team mobile inspection terminal system

專用移動(dòng)終端采用北京市電力公司統(tǒng)一定制的專用智能手機(jī)移動(dòng)終端,內(nèi)網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用APP被部署在終端設(shè)備上,通過(guò)安全接入平臺(tái)訪問(wèn)移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)端所提供的服務(wù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)提取、展現(xiàn)和與用戶的交互功能。

安全接入平臺(tái)的一端被部署在移動(dòng)終端可訪問(wèn)的電力專網(wǎng)中,另一端部署在內(nèi)網(wǎng)中,與移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器相連接,安全接入平臺(tái)負(fù)責(zé)移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)端系統(tǒng)和移動(dòng)應(yīng)用APP之間的通信交互,在網(wǎng)絡(luò)層保障安全^[8]。

1.2 技術(shù)路線

班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)選擇混合開(kāi)發(fā)技術(shù)路線,支持Android系統(tǒng),使用Java、JS等語(yǔ)言開(kāi)發(fā),支持Java EE部分規(guī)范,總體上采用B/S架構(gòu),其中移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)端采用分層技術(shù)和面向服務(wù)的技術(shù)架構(gòu),支持主流中間件,融合主流、成熟的開(kāi)源軟件。

 2 系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)

2.1 功能總體設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步提高安全供電和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平,深化“三集五大”體系建設(shè),結(jié)合迅猛發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)智能終端設(shè)備,檢修公司改進(jìn)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)工作模式,用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維方式,研發(fā)班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱“掌上檢修”）,實(shí)現(xiàn)對(duì)檢修生產(chǎn)專業(yè)的移動(dòng)化應(yīng)用和管理^[9-11]。

班組移動(dòng)作業(yè)終端系統(tǒng)整體共包括移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)端、班組移動(dòng)作業(yè)終端兩大部分。

2.2 移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)端功能

移動(dòng)應(yīng)用內(nèi)網(wǎng)服務(wù)端功能主要包括：作為服務(wù)端與掌上運(yùn)檢APP進(jìn)行交互,為APP提供數(shù)據(jù)和服務(wù)支持;實(shí)現(xiàn)與PMS2.0系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)等其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)和服務(wù)交互;為班組移動(dòng)作業(yè)提供工作現(xiàn)場(chǎng)和人員監(jiān)視等服務(wù);提供系統(tǒng)的后臺(tái)管理功能^[12]。

2.3 班組移動(dòng)作業(yè)終端功能

班組移動(dòng)作業(yè)終端以APP的形式,在Android系統(tǒng)上運(yùn)行,支持變電檢修、變電運(yùn)維、輸電運(yùn)檢、電纜運(yùn)檢和帶電作業(yè)5個(gè)專業(yè)工作現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)作業(yè)。

5個(gè)專業(yè)共包含變電一次檢修、變電二次檢修、變電運(yùn)維、輸電運(yùn)檢、電纜運(yùn)檢、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和帶電作業(yè)七大類移動(dòng)應(yīng)用,掌上檢修APP采用單一安裝包模式設(shè)計(jì),整體只發(fā)布一個(gè)APK安裝包,系統(tǒng)根據(jù)登錄人員的角色和類別,自動(dòng)啟動(dòng)和展現(xiàn)工作所需的功能模塊和展示界面^[13-15]。

 3 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

3.1 信息監(jiān)視

基于GIS技術(shù)研制了電網(wǎng)電子沙盤,實(shí)現(xiàn)三維GIS圖展示輸電和電纜線路、變電站、桿塔、設(shè)備分布情況,并且實(shí)時(shí)展示搶修現(xiàn)場(chǎng)分布、運(yùn)檢人員位置和軌跡情況以及人員的個(gè)人信息。建立運(yùn)檢人員信息數(shù)據(jù)庫(kù),定期收集、匯總、展示、評(píng)估、調(diào)配運(yùn)檢人員信息,信息內(nèi)容包括基本信息和歷史工作成績(jī)等相關(guān)內(nèi)容。設(shè)計(jì)預(yù)警控制臺(tái),展示重點(diǎn)設(shè)備預(yù)警信息、設(shè)備狀態(tài)預(yù)警、危機(jī)缺陷超期預(yù)警、環(huán)境預(yù)警等。點(diǎn)擊預(yù)警信息數(shù)據(jù),可在GIS地圖中顯示具體設(shè)備位置并顯示詳細(xì)信息^[16]。信息監(jiān)視界面如圖3所示。

圖3 信息監(jiān)視界面Fig.3 The information monitoring interface

3.2 分析決策

包含代辦任務(wù)、遠(yuǎn)程會(huì)商、綜合信息查詢以及分析結(jié)論推送等四大類11項(xiàng)子模塊;主要依托綜合大數(shù)據(jù)、移動(dòng)終端和專家會(huì)商機(jī)制,可對(duì)指揮中心信息監(jiān)視組和一線生產(chǎn)人員遇到的難題進(jìn)行實(shí)時(shí)的專業(yè)指導(dǎo)。比如輸電專業(yè)依據(jù)年度輸電線路季節(jié)性年歷、月歷分析工作計(jì)劃,對(duì)機(jī)械、異物、雷害、冰害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并報(bào)運(yùn)檢部發(fā)布風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域預(yù)警,提示相關(guān)單位開(kāi)展差異化防控措施。5 km范圍內(nèi)發(fā)生過(guò)外力故障或者缺陷20次以上的區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4所示。

圖4 5 km范圍內(nèi)發(fā)生過(guò)外力故障或者缺陷20次以上的區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果Fig.4 The statistical demonstrative results of 20-time or more transmission line faults within 5 km

3.3 生產(chǎn)指揮

生產(chǎn)指揮界面是針對(duì)系統(tǒng)使用管理人員設(shè)計(jì),主要體現(xiàn)“協(xié)同管控”的理念,包含現(xiàn)場(chǎng)管理、缺陷管理、計(jì)劃管理、應(yīng)急管理、政治供電五大類運(yùn)檢綜合業(yè)務(wù)（見(jiàn)圖5）,解決了指揮層級(jí)過(guò)多不利于高效指揮的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了作業(yè)過(guò)程和質(zhì)量的全流程閉環(huán)管理和多任務(wù)、多專業(yè)的協(xié)同和宏觀掌控。

圖5 生產(chǎn)指揮主界面Fig.5 Master interface of production command

3.4 政治保電

在重大政治活動(dòng)保電期間,可以通過(guò)管控系統(tǒng)綜合監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)人員執(zhí)行的輸電通道巡視、看護(hù)任務(wù),并且利用系統(tǒng)全覆蓋檢查,重點(diǎn)檢查其到崗到位情況,對(duì)發(fā)現(xiàn)的各類問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行督促和提醒。管理人員通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)可以實(shí)時(shí)掌握每一條線路,及每一名外協(xié)人員目前的工作狀態(tài),查看其巡視軌跡和回傳的現(xiàn)場(chǎng)照片,減少了中間管理鏈條,使管理更趨于扁平化^[17]。

 4 結(jié)語(yǔ)

基于終端應(yīng)用的運(yùn)檢智能管控,密切聯(lián)系移動(dòng)互聯(lián)的開(kāi)發(fā)理念,將現(xiàn)場(chǎng)與管理之間通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用密切聯(lián)系,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中融合故障診斷、大數(shù)據(jù)分析和圖像采集識(shí)別,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和管理決策的協(xié)調(diào)配合,達(dá)到了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與技術(shù)管理的雙向貫通,可為現(xiàn)代化電網(wǎng)運(yùn)維檢修管理和實(shí)施提供支撐。