【关键词】智能终端;配电线路巡检;智能导航
1. 引言
为保证配电线路及其设备平安可靠的运行，人工定期或不定期进行的线路巡检工作占着十分重要的地位。现在电网巡检中普遍存在的线路巡检和缺陷反馈采用手工记录、缺陷小票流水传递进行消缺的传统模式，已经不能适应对供电质量日益提高的要求。为提高线路巡检的工作效率，有效避免漏巡、漏检等新问题的发生，降低野外线路的故障率，加强事故处理效率和能力，更好的保证野外线路平安、可靠、优质的连续运行，线路巡检工作必须由“传统人工”向“移动信息”过渡，实现线路的电子化、信息化、智能化管理势在必行。
基于此，北京合众思壮科技股份有限公司开发出配电应急指挥与导航系统，为电网企业提供电线路运行、维护与应急指挥一体化解决方案。本系统集成智能终端、GPRS无线通讯手段、RFID技术等，基于“移动系统” 和“规范化”概念改造传统配电巡检工作模式，实现配电线路巡检管理的电子化、信息化、规范化和智能化，从根本上消除了配电设备巡视不到位、不按周期巡视的问题，还可以省去巡检人员重复录入设备缺陷的烦琐过程，减少巡视工作量、提高巡视效率，确保巡检人员从工作计划、安排、执行到验收归档规范化，达到输电线路长期高效稳定运行。本系统具有快速引导人员到达现场，实施现场调度的能力，以及应急救援呼救能力。在终端控制中心可实时了解人员当前位置、以图像、文字形式及时反馈现场情况、远程调度导航等功能。
GPS导航功能是应用GPS导航技术与虚拟专用无线数据通讯技术，建立的配电网中设备查询、定位、导航的GPS导航定位系统。使巡检人员在系统帮助下，运用卫星定位和移动导航系统的语音提示，准确快速的找到配网设备所在位置。解决工作人员不熟悉配电设备位置和突发事件时必须快速到达事发地的问题，有效提高工作质效。
2. 系统功能结构
3. 系统方案
配电应急指挥与导航系统逻辑层面结构主要由“地理信息与专题数据服务中心”、“监控指挥调度中心平台”、“智能导航调度终端设备软件”、“手持终端”、“终端数据维护软件”等五部分组成。
实现对现场定位信息采集、地图维护、巡视路径制订、单个配电设备导航、线路导航、定位信息数据库后台维护等功能。可以通过手持终端的查询及导航功能快速、准确的到达配电设备现场或事故现场，对现场检查、设备维护与检修等需到达用电现场的各项工作提供极大的帮助，切实提高工作质效。
3.1地理信息与专题数据服务中心
“地理信息与专题数据服务中心”完全基于SOA架构设计系统总体架构，具有高度灵活的业务架构。其基于SOA架构设计，实现集中式管理、分布式管理和混合式管理。灵活的部署方式，推动配电应急指挥与导航系统的敏捷实施与运作。
“地理信息与专题数据服务中心”作为系统服务核心，具有如下功能：
1)为终端提供电子地图数据服务;
2)专题坐标数据信息服务;
3)地图维护服务;
4)路径制订服务;
5)终端调度、监测信息服务。
3.2监控指挥调度中心平台
“监控指挥调度中心平台” 充分应用自主研发的实景综合地理信息系统和可编程卫星遥感影像技术，搭建调度信息中心统一指挥决策平台，追踪并展现各业务系统的图形图像、视频、文字、虚拟线路模型之间的内在联系，辅助现场指挥;并应用综合实时信息和分析功能形成辅助决策支持系统，满足电网管理企业的生产指挥决策需要。帮助电网单位建立领先的生产指挥监测决策体系。
其具有如下功能：
1)电网实景展现;
2)电网设备台账查看、状态分析;
3)专题坐标数据维护;
4)人员设备实时监督调度;
5)专题图形维护;
6)巡视路径制订。
3.3智能导航调度终端设备软件
“智能导航调度终端设备软件”是具有行业领先的民用复合型导航系统。传统的民用卫星定位导航系统，如：灵图、凯利德、高德等，在专业行业应用领域使用具有很大局限性，无法实现高精度真实经纬度坐标获取、野外自动路网识别、路网数据库自动扩展、无限路径轨迹纪录、用户自主维护信息点、无法进行二次开发对系统进行定制、远程遥控导航等诸多专业领域所必须的功能。
为满足行业应用领域对导航系统的特殊要求与市场的迫切需求，行业应用定制型智能导航系统具有系统功能定制灵活、二次开发接口全面、可自动记忆与识别经过的道路、自动完善路网数据库、无限路径轨迹纪录、只要给出目标点可自动为用户计算相应道路;对于野外路径轨迹，可自动选取路径轨迹参与导航，实现城市-野外无缝化全程路径语音引导。
同时，智能导航调度终端设备软件还具有快速引导人员到达现场，实施现场调度的能力，以及应急救援呼救能力。在终端控制中心可实时了解人员当前位置、以图像、文字形式及时反馈现场情况、远程调度导航等功能。
智能导航调度终端设备软件作为强大而又领先的配电应急指挥与导航系统的一部分，具有如下功能：
1)设备巡视信息实时提交;
2)设备信息信息查询、显示;
3)单个配电设备导航;
4)按线路进行导航;
5)巡检路径规划;
6)自动路网识别;
7)应急救援呼救;
8)现场实时调度;
9)现场照片回传。
3.4手持终端
本系统“手持终端”应用已经成熟的PND、PDA硬件设备，基于优良的跨平台特性，可依据客户需求可选用运行Windows CE、Windows Mobile、Symbian、Linux、Android等操作系统的任意硬件设备。
3.5终端数据维护软件
系统具有终端数据维护软件，可统一管理各终端的专题信息点、路径轨迹、路网数据，实现各终端的数据一致性。并可在中心软件中，进行诸如：专题信息点管理、路网数据管理、路径轨迹管理、路网与路径回显、设备参数管理等全面的管理与维护工作。
4. 系统硬件实现
4.1手持式GPS智能终端
依据客户需求采用PND、PDA硬件设备，运行与Windows Mobile操作系统，应用设备内置GPS模块进行坐标定位，可以实现配电设备现场坐标信息的精确定位。
4.2后台管理服务器
采用内部局域网服务器，主要用于后台管理软件运行，可建设基于GPRS、WCDMA的现场查询公用平台。
4.3便携式PC终端
利用具备GPS、GPRS、WCDMA模块或扩展卡的便携笔记本电脑，实现用电现场的定位信息采集、客户信息现场综合查询、系统维护等功能。
5. 系统优势
利用先进的计算机技术、地理信息系统技术与通信技术相结合，实现了配电网中设备巡检、生产指挥与导航等功能，与其他系统相比，本系统的主要优势有：
1)先进的手持终端设备
本系统所使用的手持终端设备支持无线标签与条形码两种巡视点到位方案。同时，可使用WIFI网络实现无线数据链，实时传输到位与隐患信息并下载显示包括设备图纸、台账在内的全面信息。
2)独有的手持终端可视化技术
基于领先的可视化技术可直接在终端上浏览实景化的虚拟设备现场，观看虚拟巡视走廊各个细节。
3)领先的三维可视化维修作业指导技术
系统具有获得专利的三维可视化维修作业指导技术，可在现场通过终端直观的观看某一设备的三维虚拟维修作业指
4)全面的设备信息管理。
系统服务端作为整个系统核心，具有强大的数据管理、整合能力，可管理、维护，包括：主接线图、设备图纸、设备台账、三维虚拟模型、三维虚拟维修作业指导在内的全部数据信息。
5)获得专利的抗电磁无线标签巡检技术
系统配套了获得专利的抗电磁无线标签，可在强电磁干扰下长期、可靠的工作长达8年，不会出现巡检困难、无法识别等问题。
6)数据信息即时传输/统一管理
除具有WIFI网络无线数据链，实时传输到位与隐患信息并下载显示包括设备图纸、台账在内的全面信息的功能外，还基于SOA架构体系实现了系统服务与上级系统同步，简单设置即可实现自上而下的统一管理，管理人员足不出户即可全面掌控。
6)功能强大的应急指挥平台
具有决策准确、响应快速、过程可控等特点。由配电工区、电力调度中心、95598呼叫中心三位一体组成的配网故障信息研判指挥组，可以对故障情况进行快速分析研究，并根据结果迅速指挥调动抢修力量。
配电应急指挥与导航系统具有实时接收指挥中心调度信息并依据调度信息直接使用路径引导人员到达现场的功能，应用先进的智能导航引擎实现全程语音引导人员快速到达现场。同时系统创新支持野外移动指挥中心，允许管理人员在野外使用手提电脑实现全部指挥中心的功能，进行对现场与人员的全面掌控，而这一切无须任何辅助支持，只需在一台手提电脑上插入定制VPN虚拟专网连接设备。
7)可高精度实时定位人员车辆位置并准确的确定配电设备位置
终端具有自主知识产权并获得国家专利高抗干扰定位算法将系统误差控制在了0.5-2米左右，可真正有效地解决巡视人员巡线的到位问题，同时也可使用iPPP(精密单点定位)技术，应用手持机内部专用的GPS定位模块与网络通讯技术可使手持机动态定位精度达到亚米级(水平0.4m，垂直0.8m)。目前在定位领域处于绝对领先地位。
8)引导人员迅速、准确、便捷的到达杆塔或事故地点
终端具有两套互相交联的导航引擎，“城市道路导航系统”与“野外智能导航系统”并通过路网信息系统进行无缝结合。系统创新性的提供了一套用于野外无路状态下的专利导航模块，可自动记录并分析所经过的路径，不断自我拓展路网数据库，可在零操作的同时实现野外田间、山间、野地的路网识别记录。无论工作人员前往的目标是山川、湖泊还是城市，均可准确无误的计算出最佳的路径轨迹，实现全程语音引导到达。帮助工作人员精确、无误、迅速的到达目标地点。
文章作者：韦冠吉
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