基于移动互联全民巡检移动端软件技术研究杨劭炜

杨劭炜汤永根李沐红

（国网浙江丽水市莲都区供电公司323000）

摘要：配电线路是电力系统的重要组成部分。由于其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，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害。上述因素将会促使线路上各元件老化、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。

关键词：移动互联；全民巡检；移动端；软件技术

引言

巡检是有效保证配电线路及其设备安全的一项基础工作。通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体的检修内容，以便及时消除缺陷，预防事故发生，或将故障限制在最小范围，保证配电线路的安全和电力系统稳定，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。

1项目背景

传统线路巡检普遍采用的是人工巡视、手工纸介质记录的工作方式，该方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷。加之因为城市发展，配电网线路日益复杂化，巡检人员已经表现出严重的人员不足。不能对线路定时、定点进行巡视。

智能巡检是有效保证配电线路及其设备安全的一项基础工作。通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全运行的隐患，提出具体的检修内容，以便及时消除缺陷，预防事故发生，或将故障限制在最小范围，保证配电线路的安全和电力系统稳定，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。

2设计原则

（1）先进性：本系统的设计要基于最先进的计算机技术以及信息处理技术。

（2）标准性：本系统的设计要遵循一系列的国际标准和行业标准。

（3）实用性：本系统的设计应该立足于供电单位配网的发展现状和管理现状，为广大群众参与巡检提供信息化支撑。

（4）效益性：本系统的设计能为国家电网贯彻的“智能电网”这个目标打下结实的基础，能提高配电网工作管理水平和效率。

（5）扩展性：智能配网是一个复杂的体系。本系统的设计要具备一定的扩展性和兼容性，能适应智能配网将来的发展需求。

（6）完整性：本系统设计应该包括从设备层到高级决策层的一系列功能设计，应是整个配网系统的完整实现。

3总体设计

3.1现状分析

（1）目前丽水莲都公司已经采购了三防平板电脑（android4.4.2系统7英寸，联通3G网络专属网络，无法访问外网），抢修手持机（华为mate8手机5.5英寸，联通或移动普通网络，可以访问外网），考虑到在不另外增加移动设备的基础上，实现巡视功能。因多种终端网络情况不一致，且考虑到数据的安全性，因此建议使用离线形式；

（2）对PMS1.0系统、PMS2.0系统进行分析，PMS1.0系统能够导出杆塔等点类型设备的含经纬度坐标信息的Excel文档，但是PMS2.0系统导出的数据无经纬度信息，因此无法实现pms2.0系统导出基本台帐的功能；

（3）国网公司针对PMS3.0的态度发生转变，可能会推迟上线或者干脆不上线，会在PMS2.0系统上完善功能，并且开放PMS2.0二次开发的权限，能够在已有系统上利用已有框架开发自己的管理插件。

3.2开发建议

（1）基于离线地图、离线数据开展平台的开发工作，数据的交互通过国网安全U盘进行，主站部署在内网电脑中，可通过程序将巡视任务下载到国网安全U盘中，巡视人员使用时，通过OTG线将安全U盘与安装有APP的三防平板电脑、手机连接，即可开展巡视任务。巡视完毕后，将U盘插到内网电脑，通过上传程序交付巡视任务。

（2）考虑到设备台帐的初始化和后续更新，前期可将工作重点集中在主站端、任务订制审核、U盘数据交互、移动端巡视功能，初版使用PMS1.0数据开展工作。后期有两种方式数据获取方式：（1）、通过对PMS2.0现有GIS模块进行客户端改造，使其能够长期运行在后台，并且读取PMS2.0数据并更新到设备库中。（缺点：PMS2.0定期会进行服务端维护，维护期间会断开服务，因此在每次更新维护后需要重新启动获取数据的GIS客户端，可增加短信提醒功能，当无法获取数据时，提示系统管理人员进行GIS客户端的重启）。（2）、等省公司开放PMS2.0的插件订制权限后，将方法1中的数据接口修改为插件获取数据。

（3）考虑到IOS的系统并不够开放，因此将此次APP的开发范围圈定在android手机4.0-6.0版本。

4主站软件功能

4.1巡检任务管理

巡视任务管理包括巡视任务的制定、下发、回传和浏览。

用户制定巡视任务时可指定本次巡视任务的重点和需要注意的事项、危险点等内容。

巡视任务制定后通过下发按钮可提前下发给执行班组，执行班组接到巡视任务后可将巡视任务直接下载到交互U盘。

巡视人员巡视结束后，可通过巡视任务上传功能将巡视信息上传到主站服务器端，巡视信息包括：巡视轨迹、巡视范围、巡视时间、发现的缺陷信息等。

4.1.1巡视周期设定

按照巡视类型，对不同的巡视对象类制订巡视周期与巡视主要内容，并根据电网资源树生成巡视周期表与巡视周期任务。

4.1.2巡视任务制定

巡视任务制定实现巡视任务的定义工作，巡视任务包括：巡视性质、巡视范围、应注意的事项、巡视危险点、巡视班组、巡视人、巡视时间限制、巡视结果、相关缺陷等。巡视性质可选项有：定期巡视、故障巡视、特殊巡视、监察性巡视、夜间巡视。巡视结果可选项有：合格、不合格。巡视人员要求支持多选。编制部门默认为当前登录用户所在的单位，且不允许修改。巡视部门默认为当前登录用户所在的单位，选项有：配检中心、供电所，支持以下拉框形式进行选择输入，并对应到数据权限自动过滤选择范围：任务界面中增加“巡视班组”字段，以下拉框形式选择输入，选择范围限定为巡视部门对应的各班组。

导出excel时进行列距调整方便在office2003环境下进行打印查看。

在定义巡视任务时，系统将自动根据用户制定的巡视性质，按照设备的上次巡视日期和该设备的巡视周期将到期设备列出，用户也可以根据需要对巡视的范围进行调整，系统根据用户最终确定的巡视范围自动生成每个设备或单元的巡视任务卡，在此过程中用户还可以针对部分设备的巡视卡进行调整，形成本次巡视任务的特定巡视卡。

4.1.3巡视范围设定

在设定巡视范围时，系统将提供图形界面方便选择相关的线路，选定线路的下游设备即为巡视范围；或支持地图上点击设定相关的巡检点，巡检点即为巡视范围；或在地理图上设定线路边界，边界内的线路设备即为巡视范围；或在地理图绘制圆形、矩形多边形区域，且选定线路名称，以实现巡视范围设定。缺陷信息主要指需要巡检的位置是否仍有未消缺的缺陷，如有，终端会得到这些信息以供巡检人员现场巡视使用。

4.1.4巡视任务下发

巡视任务下发指用户制定该巡视任务的执行人或执行班组。巡视人员进入巡视任务管理中，系统自动提示用户当前需要执行的巡视任务。巡视人员可选择相应的巡视任务下载到巡视终端中进行巡视，在巡视任务完成之前，用户可以多次执行巡视终端中同一任务。成功下载到巡视终端后相应的巡视任务状态设定为“执行中”。巡视任务审核通过后方可下载到巡视终端中。

4.1.5巡视任务回传

巡视人员巡视结束后，可以将巡视终端上的数据同步到主站软件，系统根据巡视任务巡视的状态确定该巡视任务是否结束，若巡视任务未结束，用户也可以上传数据，但用户还可以操作该巡视任务；若该巡视任务已经结束，系统进行数据同步的同时将主站软件中的相应巡视任务状态设定为“上传归档”，将巡视结果上传服务器供生产管理系统使用，并且可以通过巡视任务查询功能调阅该次巡视任务的详细信息。查询结果支持excel导出。列距调整方便在office2003环境下进行打印查看。

4.1.6巡视任务查询

包括根据时间、巡视人员、巡视班组、巡视性质、巡视任务状态（制定、分配、执行中、上传归档）等条件对巡视任务进行过滤查询。查询结果支持列表形式展现，查询结果可以导入Excel文件中。

选中当前巡视记录时，可查阅相应的设备修正信息记录。

4.1.7巡视查询统计

巡视信息回传到服务器后，系统需提供查询统计功能，如可以对巡视的到位情况进行查询，查询的内容包括漏检设备、超时巡检设备等。选中每条巡视认为可查看相应的巡视轨迹。查询列表显示内容有：运行单位、巡视性质、巡视范围、巡视班组、巡视人、巡视时间、到位率、漏检设备、超时设备。

系统具有完善的统计功能，可以按巡视性质、巡视范围、巡视班组、巡视人、巡视时间段等进行统计，并可以将统计的信息以饼图、柱图等形式展示。统计的结果也可以导入Excel文件或打印输出。

4.2缺陷查询统计

可以输入各种组合条件对缺陷进行查询、统计。查询条件包括：缺陷级别、缺陷类型、设备地点、发现日期、发现班组、发现人和缺陷内容。统计的结果也可以导入Excel文件或打印输出。

4.3巡视到位统计

按巡视任务统计巡视到位率，可详细查看未到位的设备。统计的结果也可以导入Excel文件或打印输出。示例：当前巡视任务中需要巡视100个设备，实际到位为98个，则到位率为98%。

支持多条件的巡视到位率统计，查询条件有：巡视性质、巡视范围、巡视班组、巡视人、巡视起止时间。巡视性质、巡视班组、巡视人、巡视时间段支持选择输入。

巡视终端记录的坐标和GIS系统中设备坐标进行比较，如超出设定的边界则认为漏检，即为不到位。边界值建议可配置，由系统管理员设定为5米或10米。

到位率统计时显示列表信息有：巡视性质、巡视范围、巡视班组、巡视人、巡视时间、到位率、漏检设备。其中漏检设备信息包含设备类型和名称。点击字段可以进行排序。

巡视任务到位率，未到位设备汇总导出时进行列距调整，方便在office2003环境下进行打印查看。

4.4巡视轨迹回放

多台终端的不同时间的巡检轨迹可以汇总至服务端进行统计。查阅巡视任务时支持巡视轨迹回放。

4.5标准缺陷库管理

系统提供各种设备的常见缺陷维护和管理，支持按设备类型增加、删除和修改常见的缺陷。定义好的常见缺陷可下载到终端，方便巡视人员完成缺陷信息填报。

4.6设备巡视项管理

系统提供各类设备巡视项的维护和管理，支持按设备类型增加、删除和修改国网典型的巡视卡，且可为每类设备定义多个巡视项，如可为杆塔定义杆塔和基础设施巡视项、横担、金具、绝缘子巡视项等多个巡视项，每个巡视项信息请参见第六章节。定义好的巡视卡自动下载到终端，方便巡视人员完成巡视信息填报。

4.7常用短语定义

为方便现场缺陷信息的录入，在巡视终端中支持常用设备名称和标准缺陷库定义，巡视人员在填报缺陷或巡视信息时，通过选择的方式即可完成缺陷信息或设备名称的输入。设备名称包括：开关站、杆塔、变压器、架空线、电缆、柱上开关、工井。

4.8数据库备份

定期完成主站数据库备份，备份路径可设定和调整。

4.9巡视任务备份

每次巡视结果同步到主站服务器后，系统在工作站指定的目录将巡视任务打包备份，便于数据的再次加载。

每次巡视任务下载到巡视终端前，系统自动将当前巡视终端中的巡视任务打包备份到指定的目录，考虑到容量限制。

5移动终端应用功能

5.1设备模型

实现变电站、开关站、变压器台、T接箱、电缆、架空线、柱上开关、跳档、电缆接头、杆塔、电缆井和接地环等设备建模。每类设备的字段默认为现有GIS系统的基本属性即可。

5.2字段控制

系统提供字段显示配置功能，实现对每类设备字段信息的显示控制。

5.3图元管理

系统提供设备图元定义功能，实现对每类设备图元的定义。变电站、开关站变台、T接箱、杆塔、电缆井等点设备要求盖住连接的线路。

5.4基础图形功能

图形缩放：通过手指划动实现图形放大缩小。

图形漫游：提供平滑的漫游功能，并实现无缝、无刷新的视觉效果，便于用户游览及快速定位。

设备分层显示：为了避免因过多设备在同一页面下显示而引起的效率问题，对设备进行分层显示，根据实际业务配置需要显示的设备。

5.5设备加载显示

支持巡视设备加载与显示。当选定巡视任务后可加载当前巡视任务范围内的线路设备。显示的设备有：变电站、开关站、变压器台、T接箱、电缆、架空线、柱上开关、跳档、电缆中间头、杆塔、电缆井。

5.6GPS坐标定位

巡视终端内置GPS模块，可以实时定位。通过设定GPS来控制GPS开关状态。

5.7轨迹路径显示

通过GPS读取的当前位置以点的形式叠加在地图上综合显示。

5.8轨迹路径记录

巡检过程中所形成的轨迹都可以记录下来，并通过USB数据接口传至主站服务器端以形成历史轨迹。为到位率统计提供依据。

5.9巡检任务管理

巡检终端巡视任务管理包括巡视任务查阅、巡视内容的填写和巡视任务的上传。

巡视终端中巡视任务管理界面中，任务名称以省略方式显示，当鼠标点击时可以显示全名。

查阅巡视任务时支持以设备树或设备分类方式显示需要巡视的设备。架空线时根据电流方向依次列出线路和杆塔；多条电缆同沟并架时，支持以线路为单位根据电缆井编号从小到大显示电缆井，或直接根据电缆井编号从小到大显示电缆井，每个工井展开为线路名称。选定相应的设备可定位到地理图中。如巡检的位置存在已有的缺陷信息的，还需要从后台服务端读取后显示，以便现场进行消缺记录。

巡视人员在巡视过程中，若存在设备跳转等情况，系统会自动告警，告知巡视人员漏检了设备；若该设备存在未消除的缺陷或超周期信息，系统会自动提示用户注意。

5.10巡视内容填写

巡视任务制定完成后，用户可以通过U盘将巡视任务下载到电脑上，巡视人员到现场后根据巡视路线图，系统自动提示用户对该设备的巡视项目内容。

系统提供手工和自动两种方式的巡视内容填写。手工方式要求巡视人在巡视卡上进行打“√”，标明该项已经确认；或系统自动完成该巡视卡信息的填写，要求巡视轨迹和设备位置基本吻合（在允许范围内）。如果在巡视过程中发现缺陷，可在巡视过程中直接填写缺陷信息。

在填写缺陷信息时，缺陷地点和设备将根据当前巡视设备自动默认，为解决巡视终端录入汉字速度较慢等问题，软件将各种设备的常见缺陷维护为标准缺陷库给巡视人员选择。在巡视终端中添加的新缺陷，将上传到主站软件系统中。

对于已经存在未消缺陷的设备，在用户巡视该设备时，系统将自动提示用户该设备存在未消缺陷，提醒用户注意加强巡视缺陷部位，并可直接调阅该设备的缺陷详细信息，若缺陷发展趋势趋于严重，用户还可以对缺陷信息进行调整，在巡视结束后系统也可将修正后的信息同步到主站软件系统。

5.10.1缺陷信息填报

发现缺陷后登记缺陷的内容包括：缺陷级别、缺陷类型、设备地点、设备名称、缺陷内容、缺陷性质、发现日期、发现班组、发现人、是否消缺、消缺时间、运行单位、备注等信息。支持照片拍摄且自动关联到当前缺陷记录中。

巡视过程中发现已消缺，则及时填写消缺信息。

5.10.2巡视内容上传

巡视人员巡视结束后，可以将巡视终端上的数据上传到主站软件系统中。这些信息主要包括：设备缺陷信息和巡视项目信息等。

5.11设备查询定位

支持设备分类查询与定位，查询条件为设备名称，可查询的设备类型有变电站、开关站、变台、T接箱、杆塔。查询结果以列表形式展现，显示内容为设备的基本属性信息，选定记录可定位到地理图中高亮显示。

5.12设备属性查阅

巡检过程中遇到需要了解详细情况的设备，可查看此设备的属性。查看方式可以是手动点击，也可根据当前GPS坐标位置计算当前最近的设备自动弹出该设备的属性。

5.13缺陷图形展现

为直观清晰标识缺陷的设备，在地理图以气泡方式标识缺陷设备，选中当前设备，可查看详细的缺陷信息。

5.14设备修正信息

巡视过程中发现线路电气连接关系、设备参数、坐标位置、杆塔信息和工井信息与GIS系统中不一致时，在巡视终端中通过照片、经纬度坐标和文本信息记录差异信息，便于设备更改单的出具，资料员将依据设备更改单修改到GIS系统中。

系统提供设备修正信息的维护和管理，支持对设备修正信息增加、删除和修改操作。当发现设备参数或坐标信息不正确时，可选择当前设备完成修正信息记录添加操作，以及完成拍照或GPS定位操作。当发现电气连接不正确时，可选择附近设备完成修正信息记录添加操作，以及完成拍照、GPS定位或说明信息填写等操作。

巡视人员巡视结束后，可以将巡视终端上的设备修正信息上传到主站软件系统中。

6基础数据同步

6.1电子地图同步

系统将供电公司管辖范围内电子地图同步到移动终端，农村的地图建议采用的1：1万电子地图，在同步前需要完成地图格式转换和处理。

6.2巡视设备同步

巡视数据的下载、上传等均通过安全加密U盘实现，并且通过程序进行。无需复杂的操作。

7结论

文章通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，预防事故发生，或将故障限制在最小范围，保证配电线路的安全和电力系统稳定，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。