變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)

2019-01-05 21:23:29 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

隨著我國國民經(jīng)濟飛速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷優(yōu)化，社會各行各業(yè)對電力的需求日益增長。為滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要，作為國民經(jīng)濟發(fā)展的先行產(chǎn)

隨著我國國民經(jīng)濟飛速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的不斷優(yōu)化，社會各行各業(yè)對電力的需求日益增長。為滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要，作為國民經(jīng)濟發(fā)展的先行產(chǎn)業(yè)，電力行業(yè)投入了大量的人力、物力發(fā)展基礎設施，變電站作為電力系統(tǒng)的重要節(jié)點，建設數(shù)量快速增加。變電運維專業(yè)結(jié)構(gòu)性缺員與變電站基數(shù)不斷增多造成專業(yè)管理困難的問題就逐漸凸顯出來。

國網(wǎng)長春供電公司變電運維室組織創(chuàng)新活動工作室，開展了“變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)”的開發(fā)，隨著系統(tǒng)的逐步應用，有效提高了運維人員管理效率、簡化了管理流程、增加了監(jiān)督管理手段、保證了運維質(zhì)量，極大的緩解了變電站數(shù)量多和運維專業(yè)結(jié)構(gòu)性缺員造成的管理困難，為基礎運維管理工作的扎實開展提供了有力保證。

一、成果先進性

本次活動為解決變電運維專業(yè)生產(chǎn)工作實際困難，研發(fā)了一套變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)集當今最先進的計算機軟硬件技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、藍牙技術(shù)、紅外技術(shù)、信息處理技術(shù)等于一體。此技術(shù)可以為工作、管理人員提供一個方便、快捷的輔助巡視工作平臺，提高變電站門禁系統(tǒng)安全性，還可以加強巡視到崗到位管理，對工作人員進行考核。

1.變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為中心，以移動智能手機APP為授權(quán)和記錄介質(zhì)，以具有藍牙和紅外功能的智能鑰匙為開門和關門介質(zhì)，以保證安全運行為目的，填補了目前運維工作管理空白，為監(jiān)督巡視人員出勤率、運維工作質(zhì)量、監(jiān)測缺陷發(fā)展提供了有效手段。

2.變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)主要包括計算機網(wǎng)絡部分、應用軟件部分以及硬件部分

計算機網(wǎng)絡部分及硬件部分是整個系統(tǒng)的基礎，應用軟件部分則是整個管理系統(tǒng)的核心部分，而各項關鍵技術(shù)的使用則是系統(tǒng)能夠運行的保證。通過搭建網(wǎng)絡服務器數(shù)據(jù)庫以及升級改造現(xiàn)有遙控門禁系統(tǒng)，為實現(xiàn)變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)良好運行提供基礎保障；研發(fā)后臺管理系統(tǒng)、移動智能手機APP以及智能藍牙、紅外鑰匙，將各項關鍵技術(shù)結(jié)合為一體，為實現(xiàn)變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)提供技術(shù)平臺。

3.變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用B/S模式。B/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和應用可存取在不同平臺、不同網(wǎng)絡，靈活且伸縮性大。此模式具有以下優(yōu)點：

具有統(tǒng)一的界面、使用簡單。客戶端只需安裝手機APP軟件，電腦能上網(wǎng)即可使用，操作界面簡單統(tǒng)一。

維護簡單。用戶進行系統(tǒng)維護更新，只需對服務器進行操作，大大的節(jié)省了成本。

擴展性良好。B/S模式采用標準的TCP/IP、HTTP協(xié)議，使網(wǎng)管系統(tǒng)與Intranet很好的結(jié)合，易于開發(fā)，共享性強。

安全性好。層層獨立的三層結(jié)構(gòu)，通過防火墻即可實現(xiàn)隔離。

鑒于其B/S的種種優(yōu)點和系統(tǒng)開發(fā)的特殊要求，選用B/S網(wǎng)絡模式作為變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

4.變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的選擇

目前常用的服務器操作系統(tǒng)有Linux、Unix、Windows，其中微軟的Windows系列操作系統(tǒng)簡單易用，使用較廣。所以變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)選用Windows系列操作系統(tǒng)，服務器端選用Windows2008，客戶端的選用Windows XP或者windows 7。

Tomcat是Apache軟件基金會（Apache Software Foundation）的Jakarta項目中的一個核心項目，由Apache、Sun和其他一些公司及個人共同開發(fā)而成。由于有了Sun的參與和支持，最新的Servlet和JSP規(guī)范總是能在Tomcat中得到體現(xiàn)，Tomcat 5支持最新的Servlet2.4和JSP2.0規(guī)范。因為Tomcat技術(shù)先進、性能穩(wěn)定，而且免費，因而深受Java愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認可，成為目前比較流行的Web應用服務器。

Tomcat作為目前最流行的Web服務器產(chǎn)品之一，它的平臺吸引了眾多著名網(wǎng)站的選擇。Tomcat完全支持由JSP開發(fā)Web應用程序，由JAVA、JSP、Javascript開發(fā)后臺管理系統(tǒng)，由Java開發(fā)移動智能手機APP。因此，為了更好的進行系統(tǒng)開發(fā)，選擇Tomcat作為Web服務器，而瀏覽器則選用Windows系統(tǒng)自帶的Internet Explorer。由于選擇的服務器端用的是Windows 2008操作系統(tǒng)，所以選擇微軟自主研發(fā)的SQLServer 2008做為數(shù)據(jù)庫軟件。

5.變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)主要功能模塊簡介

系統(tǒng)由設備巡檢缺陷管理模塊，人員到崗到位管理模塊，門禁管理模塊三個主要業(yè)務模塊構(gòu)成，主要功能如下：

完善缺陷處理流程，增加了對缺陷發(fā)展趨勢監(jiān)測的管理手段和技術(shù)手段，減少了設備安全隱患；

優(yōu)化巡檢管理流程，增加了對巡檢工作的監(jiān)督手段，便于管理人員對變電站門禁、巡檢人員到崗到位情況進行直觀及時的管理，保證了巡檢的數(shù)量與質(zhì)量，提高了設備安全穩(wěn)定運行系數(shù)，為變電安全運行管理提供保障；

通過整合新型門禁系統(tǒng)，大大減少了實體鑰匙的使用數(shù)量，實現(xiàn)了門禁管理的信息化、規(guī)范化和科學化。該系統(tǒng)具有控制簡單，門禁控制系統(tǒng)客戶端的零物理成本，多門禁系統(tǒng)集成控制，以及運行維護成本低的優(yōu)勢，極大地提高了出入管理效率，解決了開關門無記錄等問題，移動智能終端可以在線管理進出權(quán)限，保證每次開關門均能與操作人綁定，追溯數(shù)據(jù)準確。該系統(tǒng)可遠程授權(quán)，但必須通過智能藍牙鑰匙本地開門，既發(fā)揮了互聯(lián)網(wǎng)帶來的便捷性，也保障了本地門禁被他人侵入的風險，最大限度的增強了網(wǎng)絡安全性，提高了工作效率。

二、成果創(chuàng)新性

目前長春供電公司變電運維室管轄內(nèi)共有96座變電站，地理位置分布區(qū)域廣，加之變電運維專業(yè)結(jié)構(gòu)性缺員嚴重，個別班組達到每個人維護1.4個變電站，變電運維專業(yè)管理工作中的主要困難表現(xiàn)為以下幾點：

1.目前變電運維專業(yè)利用PMS對缺陷的新增、消缺流程進行管理，PMS只能對缺陷的增、刪、改、查進行數(shù)據(jù)管理，但是缺乏對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)但尚未處理的缺陷發(fā)展情況進行有效管理的流程，對已發(fā)現(xiàn)但尚未處理的缺陷只能采取運維人員加強巡視，做好巡視記錄的方式進行管理，而巡視記錄難以直觀的體現(xiàn)缺陷發(fā)展趨勢，對制訂合理、有效的消缺計劃指導性不強。

2.管理人員數(shù)量相對較少，缺乏有效的手段對運維人員巡視次數(shù)和質(zhì)量進行現(xiàn)場監(jiān)督。變電運維管理人員相對較少，無法實現(xiàn)對全部運維工作進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查，只能采用大型復雜操作到崗到位和定期隨機進行監(jiān)察性巡視的辦法進行現(xiàn)場督查。

3.變電站門禁繁雜，嚴重影響運維專業(yè)人員日常巡視及管理工作。

目前長春地區(qū)共計96座變電站，每個變電站院門、樓門各用一把鑰匙，意味著至少需要192把鑰匙，大量的實體鑰匙導致對鑰匙的使用次數(shù)、使用時間、使用人員都缺乏有效的手段進行追蹤和記錄，嚴重影響運維及運維管理工作的開展。

變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)針對以上困難開發(fā)了三個主要功能模塊，下面結(jié)合該系統(tǒng)的三個主要功能模塊對本系統(tǒng)的創(chuàng)新點進行逐一介紹：

設備巡視缺陷管理模塊

我們針對變電站設備現(xiàn)存缺陷發(fā)展趨勢缺乏有效監(jiān)管手段問題，開發(fā)了設備巡視缺陷管理模塊。

變電站巡視任務開始時在手機APP中提示現(xiàn)有缺陷，進而加強巡視，記錄缺陷發(fā)展情況，上傳服務器。實現(xiàn)了對設備缺陷發(fā)展情況的計劃采集和圖形管理，對缺陷的發(fā)展趨勢進行了有效管控，可根據(jù)缺陷的發(fā)展情況合理調(diào)整檢修計劃，最大程度的減少了缺陷造成的安全隱患。

巡視監(jiān)督管理模塊

我們針對管理人員數(shù)量相對較少，缺乏有效的手段對運維人員巡視次數(shù)和質(zhì)量進行現(xiàn)場監(jiān)督問題，開發(fā)了巡視監(jiān)督管理模塊

智能手機APP按“五通一措”規(guī)定巡視周期實時記錄巡視人、巡視起止時間等信息，將責任落實到人，保證巡視數(shù)量；巡視結(jié)束后運維人員需將巡視指導卡圖片資料回傳服務器，保證巡視質(zhì)量。

門禁管理模塊

我們針對變電站門禁系統(tǒng)繁雜，嚴重影響運維專業(yè)人員日常巡視及管理工作問題，開發(fā)了門禁管理模塊。

門禁管理模塊則可以通過智能手機APP和具備藍牙及紅外功能的智能鑰匙相配合。實現(xiàn)僅需一把鑰匙根據(jù)不同權(quán)限即可開啟多個站門、樓門的功能，大大提高了運維人員工作效率。手機app和智能鑰匙在離線狀態(tài)下通過藍牙授權(quán)，并自動記錄開關門等相關信息，最大限度的提高了網(wǎng)絡安全性。

三、成果可推廣性

變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)的推廣應用有利于提高變電運維的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)電力系統(tǒng)“安全、經(jīng)濟、多供、少損”的目標。

1.使用智能巡檢輔助管理系統(tǒng)將變電站門禁、巡檢管理、缺陷管理等相關管理規(guī)定落到實處，提高設備安全可靠性。通過制定巡檢計劃和手機APP相結(jié)合巡檢作業(yè)，確保現(xiàn)場巡檢工作按時到位，杜絕工作人員杜撰和任意修改巡檢記錄。

2.智能巡檢輔助管理系統(tǒng)，通過手機APP上傳每次巡檢指導卡照片資料，使變電站巡檢數(shù)據(jù)信息更真實可靠、更具時效性。管理人員通過系統(tǒng)能更及時、更直接的對巡檢數(shù)據(jù)進行客觀的管理。

3.實現(xiàn)了對變電站巡檢人員的科學管理。通過系統(tǒng)所提供的相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可以直觀的看到巡檢人員的巡檢情況、到位情況和巡檢質(zhì)量，也可以把系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計作為巡檢人員的考核標準，以提高對人員工作的科學量化管理水平。

4.加強了對缺陷的管理，規(guī)范了缺陷處理流程。發(fā)現(xiàn)缺陷后即可通過手機APP拍照并記錄缺陷詳細信息。對現(xiàn)存缺陷的提醒功能，較強了對缺陷的管理，通過手機APP將現(xiàn)有缺陷的發(fā)展情況記錄上傳服務器，服務器將自動形成缺陷發(fā)展數(shù)據(jù)曲線，使管理人員對缺陷發(fā)展情況一目了然，極大的方便制訂有效、合理的消缺計劃。

5.將變電站的門禁信息處理納入電子軌道，及時把各種門禁數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成電子信息，省去了傳統(tǒng)的紙質(zhì)錄入，實現(xiàn)了無紙化的管理，達到了管理輕松高效和低成本的目標。

6.系統(tǒng)設計人性化、智能化，手機APP使用方便，不論作業(yè)人員文化層次高低均能快速掌握。

綜上所述，變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)可以緩解變電運維專業(yè)規(guī)模不斷擴大與人員短缺之間的矛盾，增加了運維管理手段，提高了工作效率。且系統(tǒng)的移植性和擴展性良好，可以迅速的在任一地區(qū)上線推廣。目前系統(tǒng)正在國網(wǎng)長春供電公司內(nèi)部推廣，取得了良好效果，系統(tǒng)的功能能夠解決吉林省內(nèi)乃至全國電力系統(tǒng)變電運維專業(yè)的需求，極具在變電運維專業(yè)推廣應用的價值。

四、成果經(jīng)濟性及社會效益

變電站采用智能巡檢輔助管理系統(tǒng)后取得了以下效益：

1.實現(xiàn)了智能手機APP對設備缺陷發(fā)展情況的計劃采集和圖形管理，對缺陷的發(fā)展趨勢進行了有效管控，最大程度的減少了缺陷造成的安全隱患。

2.系統(tǒng)通過智能手機APP實現(xiàn)將變電站巡視的數(shù)量和質(zhì)量責任落實到人，作為狀態(tài)檢修的支撐手段，提高了變電設備運行經(jīng)濟性。

3.系統(tǒng)通過智能手機APP和具備藍牙及紅外模塊的智能鑰匙相配合。實現(xiàn)僅需一把鑰匙根據(jù)不同權(quán)限即可開啟多個站門、樓門的功能，大大提高了運維人員工作效率。

4.手機app和智能鑰匙在離線狀態(tài)下通過藍牙授權(quán)，并自動記錄開關門等相關信息，最大限度的提高了網(wǎng)絡安全性。

5.系統(tǒng)智能手機APP開發(fā)了安卓和蘋果IOS兩個版本，可以在任何個人智能手機上進行安裝，授權(quán)后即可使用，減少了對專用手持機的定制和開發(fā)，降低了開發(fā)應用成本，并最大程度的減少了后期的維護費用。

6.國網(wǎng)長春供電公司目前有96座變電站，大多以操作隊形式進行運維工作，各操作隊對所轄變電站相關鑰匙進行統(tǒng)一集中管理。每座變電站至少有1個站門和1個樓門，變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)使用后，只需一把智能藍牙鑰匙，即可開啟192扇門，遇到緊急事故，運維人員無需去操作隊駐地取站門、樓門鑰匙，使用手機APP配合智能藍牙鑰匙即可進入變電站進行事故處理，縮短了事故處理時間，極大減少了事故帶來的經(jīng)濟損失。

變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)明顯提高了變電站巡檢工作的智能化水平，極大增強了巡檢工作效率，大大減小了設備安全隱患，實現(xiàn)了變電站運行管理的智能化，科學化和標準化，有力保障了電力運行的安全，收到了極大的社會效益和經(jīng)濟效益。

五、推動行業(yè)進步情況

變電站采用智能巡檢輔助管理系統(tǒng)后彌補了變電運維專業(yè)管理空白，環(huán)節(jié)專業(yè)矛盾，提升變電站的管理水平，具體體現(xiàn)在如下幾點：

1.完善缺陷處理流程，增加對缺陷發(fā)展趨勢根據(jù)，減少設備安全隱患；

2.優(yōu)化巡視管理流程，保證巡視的數(shù)量與質(zhì)量；

3.整合新型門禁系統(tǒng)，實現(xiàn)門禁管理的信息化、規(guī)范化和科學化。

系統(tǒng)的應用增強了變電運維安全管理，簡化了管理流程，增加了變電運維專業(yè)的管理手段和技術(shù)手段，大幅提升了工作效率，對變電運維專業(yè)管理的進步起到了積極的推動作用。

六、成果實施應用情況

變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)為變電站安全運行搭建了一個方便快捷、科學先進的工作平臺。變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)功能分為移動智能手機APP和后臺服務器管理系統(tǒng)兩部分。通過后臺服務器管理系統(tǒng)給移動智能手機APP下達巡視任務，由巡視人員到變電站設備區(qū)開啟巡視任務，APP授權(quán)智能藍牙鑰匙通過紅外發(fā)射器打開門禁，巡視結(jié)束后關閉門禁，繼而把巡視結(jié)果、開關門、缺陷等記錄傳回到服務器管理系統(tǒng)，由管理人員對巡視人員到崗到位進行考核，對上報缺陷進行處理。

圖1 變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)總體設計

后臺管理系統(tǒng)主要用于管理門禁系統(tǒng)、制訂巡視計劃、收集巡視終端采集的數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析、考核管理、缺陷管理、系統(tǒng)管理等；移動智能手機APP主要負責開啟（關閉）變電站站門、樓門，啟動巡視任務，并且把巡視結(jié)果、開關門、缺陷等記錄上傳到后臺管理系統(tǒng)。變電站智能巡檢輔助管理系統(tǒng)主要功能如圖2所示。