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電力設備巡檢系統

一、應用方案背景介紹

隨著社會的發展與進步,各行各業對管理工作要求越來越規范化、科學化、數據化。特別是電力行業掌控著國家經濟保障和發展的重要機構,電力行業信息化進程的快慢將是至關重要的。電力公司承擔著電能的安全傳輸和保障,電能的傳輸就離開不了各個變電站設備及線路。只有這些設備和線路的處于安全運行狀態,才能使電能真正應用到各行各業中,才能保障國家經濟的快速發展,廣大人民群眾才能安全便捷的使用電能應用到生活當中。

電力公司的設備運行保障部門是保障電能安全傳輸的重要部門,其管理手段的先進還是落后是決定電能是否順利運輸到各行各業和老百姓家中的重要環節。由于電力線路及設備長期暴露在大自然之中,不僅承受正常機械載荷和電力負荷的作用,而且還經常受污穢、雷擊、強風、洪水、滑坡、沉陷、地震和鳥害等外力侵害。而且多種因素將會促使線路上、設備上各元件老化、疲勞、氧化和腐蝕,如不及時發現和消除,就可能會發展成為各種故障,對電力系統的安全和穩定構成威脅。所以每年電力公司的設備運行保障部門將投入大量的人力、物力和財力來保障電能的安全運輸,使這些電力設備和線路能保持正常工作狀態。

對這些電力設備和線路的巡檢是重要的工作環節,電力公司有專門設備巡檢人員來保證電力設備和線路的安全,提高電力設備的可靠率,確保電力設備和線路的最小故障率。

目前電力設備巡檢工作方式普遍較為落后。很多系統仍舊采用早期的人員簽到或領導抽查等較為傳統的記錄方式。隨著信息化的發展,它的弊端也越來越明顯地表現出來。這種巡檢方法可靠性差,效率低,真實性不足,管理者不容易準確掌握巡檢人員的工作狀態,這就造成安全事故的重大隱患。一旦安全事故發生,不僅給國家造成巨大財產損失,而且對人民群眾生命財產安全也構成巨大威脅。安全管理年年講、月月講、天天講,但終因管理手段落后始終難以落到實處。如果崗位工作人員再玩忽職守、思想麻痹存在僥幸心理,造成事故的隱患更是難以避免,不但會影響決策者和主要部門領導的業績,而且一個個事故隱患造成重大事故也會毀掉幾十年的辛苦打下來的基業。

 

本方案就是針對以上應用背景和問題提出的一套科學、有效的信息化管理手段。

二、采用本方案的意義和前景

電力設備手持終端巡檢系統,針對巡檢工作實際需要及特點,具有路線安排、數據記錄、工作狀態監督、數據匯總報告等功能。并可與電力設備企業現有信息系統無縫連接,有效的了解、檢查巡檢工作狀態,及時發現電力設備或線路上的事故隱患,提升電力設備、電力設備設備運行的安全性,降低生產運營成本、提高工作效率,具有低成本、輕便易操作,設備使用時間長等顯著優點。

經過多次現場試點,實踐證明該系統可以有效的降低人為因素帶來的漏檢和錯檢等問題。由于采用該系統,電力設備檢修部門在巡檢工作第一次實現了無紙化數據采集,同時使設備和電力設備管理部門有效的監督巡檢人員的工作情況,實現巡檢工作電子化、信息化、智能化,從而最大程度提高工作效率,保證了電力設備、電力設備設備的低故障率安全運行,推動電力設備企業的科技創一流工作。

 

電力設備手持終端巡檢系統,特別是本方案采用的高科技技術,對以往巡檢采用的手工方式,或者采用了簡單的設備進行電子巡檢等方式,進行了一次徹底的革新,解決了以往方案中存在的不足。其主要體現在以下幾個方面:

l       不需要在巡檢設備和電力設備上安裝任何設備,只是使用紐扣式的電子標簽做為該設備的電子身份標簽,巡檢設備只是進行讀寫,大大降低了系統的采購和維護成本。

l       巡檢設備采用指紋技術落實了巡檢人員的崗位責任。指紋具有唯一性,使巡檢人員不能替崗,脫崗,發生事故可以有據可查,有效的保證了巡檢人員的巡檢質量,提高了設備和電力設備的安全可靠性,消除安全隱患。

l       巡檢設備采用智能化系統,可以通過個性化編程并下載升級,實現各種個性化功能要求。將使原有巡檢系統功能單一、實現方式不靈活、操作不方便等諸多缺陷得到改善。采用無線網絡和RFID技術,實現電力設備巡檢工作的真正高效信息化管理。

三、系統建設目標和系統設計功能介紹

3.1、系統建設目標

l       實現電力設備巡檢管理的實時化、科學化,提高維護管理水平及工作效率。

l       通過使用GPRS網絡將巡檢數據以及RFID數據實時傳輸到巡檢管理部門。

l       通過對巡檢系統數據的匯總和分析,及時發現電力設備線路中的故障隱患。

l       科學的管理和安排巡檢人員的巡檢工作。

l       為巡檢維護管理工作提供一種科學有效的手段。

l       智能巡檢手持移動終端可以擴展實現GPS衛星定位功能,增加管理手段,在管理中心利用GIS系統對巡檢人員進行跟蹤定位,隨時檢查巡檢人員的到崗和工作情況,提高工作人員的安全性。

3.2、系統設計功能介紹

3.2.1巡檢設備:手持移動終端(大道DA1100手持機)

1)功能介紹

主要配發給巡檢人員,用于巡檢電力設備或線路使用。是一款具有工業級別的多功能智能移動終端,可以在野外或工作地點配合巡檢工作人員使用。

 

2)采集方式

數據的采集方式有兩種:

A)手持移動終端直接手工錄入

B)如果電力設施檢測儀器可以提供數據輸出接口,手持移動終端和儀器就可以直接對接,方便快捷準確進行數據采集。

 

3)設備分類

       根據使用模式的不同,設備可以分為兩大類:

(A) 普通巡檢功能:配發給設備巡檢人員,進行日常設備巡檢

B)管理稽查功能:各級管理人員對設備的巡檢結果進行抽查,對日常巡檢工作起到監督作用(巡檢人員對設備巡檢后,會將最后巡檢信息寫入信息紐扣中)

 

4)功能特點

l       采用智能化WINDOW CE操作系統,采用彩色觸摸液晶顯示屏,可以為系統功能進行個性功能化開發編程。強大的操作系統和存儲容量,可以建立完善的功能數據庫,完成電力公司領導提出的各種個性化功能需求。應用程序的主要功能描述如下:

Ø         記錄巡檢人員到達巡查點的時間及狀態信息;

Ø         讀取電力設備信息電子標簽紐扣,對該設備的生產日期,設備類型等信息     進行顯示,并對所操作的檢查項進行顯示,方便巡檢人員選擇排查,對于隱患故障的處理辦法和結果也可進行選擇和記錄;

Ø         可以接收管理中心的具體工作安排信息。

 

l       采用指紋識別技術,使用指紋可以保證到崗的巡檢人員的真實身份的確認,對巡檢出現的問題進行有據追蹤,追查,防止管理漏洞,替崗、待崗的現象發生,防止巡檢人員的麻痹大意對巡檢工作的疏忽,時刻保持認真的工作狀態,仔細巡檢。這個功能特點是電力行業最新采用的技術,解決了以往系統存在的管理漏洞。

l       可讀寫RFID模塊,對電力設備紐扣電子標簽的識別和讀寫,也可擴展超高頻功能模塊,對電路巡檢的特殊性進行工作,提供更好更先進的技術手段。

l       GPRS傳輸、通話功能、GPS的功能擴展:巡檢人員在檢查完設備情況后,根據檢查的內容或出現的隱患及解決問題的情況,可以實時上傳到信息管理中心,方便管理中心及時進行故障修復的預案和了解最新的巡檢情況,對于重大隱患事故通過通話功能進行現場報告。可以擴展GPS,進行衛星定位,對于荒郊野外的電力設備和線路在沒有GPRS的信號下,可進行實時跟蹤和定位,增加更強的管理功能,提高巡檢工作的效率。

l       GPRS功能作用:GPRS的應用可以實時準確的控制巡檢人員是否按時到位,在第一時間內發現隱患及設備故障,及時處理。既可以根據巡查設備傳輸上來的數據評估巡檢人員的工作質量,又可以為年終巡檢人員工作總結提供一份準確的基礎數據。作為管理者,可隨時隨地通過網絡管理軟件查看巡檢人員當前到位情況,或統計分析和調閱查詢歷史記錄。

3.2.2信息鈕

采用目前最先進的非接觸電子標簽,性能穩定使用方便。安裝方式是鑲嵌到電力設備上,采用防金屬干擾,具體技術指標:

l       工作原理:讀寫器通過天線發送出一定頻率的射頻信號,當RFID標簽進入讀寫器工作區域時,其天線產生感應電流,從而RFID標簽被激活并向讀寫器發送出自身編碼等信息;讀寫器接收到來自標簽的載波信號,對接收的信號進行解調和解碼后送至控制器主機進行處理;控制器根據邏輯運算判斷該標簽的合法性,針對不同的設定作出相應的處理和控制,發出指令信號;RFID標簽的數據解調部分從接收到的射頻脈沖中解調出數據并送到控制邏輯,控制邏輯接收指令完成存儲、發送數據或其他操作。

l       特點:

Ø         數據存儲:與傳統形式的標簽相比,容量更大(1bit—1024bit),數據可隨時更新,可讀寫。

Ø         讀寫速度:與條碼相比,無須直線對準掃描,讀寫速度更快,可多目標識別、運動識別。

Ø         使用方便:體積小,容易封裝,可以嵌入產品內。

Ø         安全:專用芯片、序列號惟一、很難復制。

Ø         耐用:無機械故障、壽命長、抗惡劣環境。

Ø         可使用于惡劣的工作環境:-20~50(濕度為90%)

 

3.2.3信息管理平臺

 

信息管理平臺是整個巡檢系統的核心部分。整個巡檢系統過程都是通過軟件來實現查詢記錄、操作和檢驗巡檢效果、實時監控、接收和下發打印報表等。完善的系統管理管理軟件為用戶提供了以下具體功能

 

l       查詢功能:完善的查詢是該系統的重要特點之一,可以分層次,分人員對巡檢人員實時上傳的巡檢信息或以往的巡檢信息進行分類查詢。

Ø         提供人員設置,即提供操作人員身份識別;

Ø         地點設置,即為不同巡檢地點提供巡檢計劃;

Ø         計劃設置即為整個巡檢范圍提供人員地點,通過服務器能夠方便查詢近期記錄與備份記錄及實時上傳記錄,巡檢地點、巡檢工作人員、時間、事件等不同選項結果。也可以讓歷史記錄與實時或計劃數據進行比較,自動生成巡檢人員歷史巡檢情況對比表,使管理者一目了然的了解預定計劃執行情況。

l       實時監控功能:可實時接收巡檢人員上傳的記錄,方便評估巡檢人員的工作狀態,處理上傳記錄并對報警進行預案處理。可實時下發給巡檢人員新的巡檢計劃,線路安排,工作通知等。

Ø         監控中心接收機收到上報信息并進行存儲,系統對接收機收到的信息通過系統進行讀取,分解出故障發生的時間、地點、設備類型、發現者,并把這些數據信息自動存入數據庫服務器,同時可以網上發布。

Ø         監控終端借助RFID系統在軟件里顯示巡檢狀態,如顯示各個巡檢人員發現的故障點,各類故障的緊急情況,處理情況,目前狀態,各巡檢人員在某一時刻的位置和巡檢路線。

Ø         通過比對指紋上傳信息,讓巡檢人員必須親自到現場方可以進行巡檢,從而約束工作人員的確實到位巡檢。

Ø         可將GPS與嵌入式GIS相集成,根據接收的GPS信號保證巡檢的到位率,杜絕漏檢、不到位檢查。GIS的電子地圖顯示功能閃爍顯示當前轄區內所有巡檢器最近一次到位點,并顯示前一巡點到此點的移位箭頭顯示,使管理者直觀清楚的看到現場巡檢人員的到位狀況。

 

l       功能完善強大的數據庫結構

Ø         各類歷史數據進行統計、匯總、分析;對實時傳輸數據進行存儲,匯總和分析;

Ø         用各類圖表或報表的格式顯示某種故障在某段時間內發生的頻率和發生對象,供管理人員通過預測分析加強管理和制定應對措施,達到事前控制的目的,以減少事故發生率,確保安全大生產的順利進行;

Ø         存儲巡檢人員的指紋信息。

 

l       打印報表功能:完善的打印報表功能為匯報,總結,審核提供真實可靠的依據。可以根據要求提供各類基礎臺帳和專業報表,滿足電力系統管理的要求。

 

3.2.4系統特點

 

l       結構簡單,調試安裝方便,巡檢范圍廣,適用性和擴展性強。

l       能實時遠距離傳輸信息,可進行遙控、群控,使系統真正實現自動化,智能化,并可以與服務器聯網,自動分析、計算和打印數據記錄及報表。

四、系統設計流程

4.1工作流程

巡檢人員在外出巡檢時,通過手持移動終端向監控管理中心發送信息,匯報當前巡檢人員的位置、時間等信息(如果有GIS,此工作可在監控中心大屏就可觀察到)實時上傳開始巡檢工作。發現故障電力設備時先按指紋進行比對,然后在把故障類型、設備編號、處理結果等當前信息實時發送到中心監控平臺,監控中心進行評估反饋處理意見,當前巡檢工作流程結束,繼續巡檢下一個電力設備。  

 

4.2工作流程設計圖
電力巡檢系統


 
 
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.(2011年11月5日)................................................................................
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