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集思宝移动GIS硬件设备助力国网SG186

GIS在电力行业,不管是发电、输电、变电、配电,他的各个部门应该说都得到了一个非常充分的应用。

  曾林(Esri中国北京有限公司电力行业总监):

  首先我们从行业的角度来看硬件应该如何满足这个行业的需求,首先我们要光看这个行业的大的动向,包括这个行业,因为现在我们这个产品是跟空间信息紧密结合的,所以我们要了解他整个地理信息建设的规划历程,包括一些计划以及具体的执行过程。这样的话,相关的所有的公司,不光是硬件提供商还是软件、数据,包括整个相关的技术产业链上公司才能安排自己的销售工作、技术工作。

  电力行业应用GIS最早在95年,当时北京上海电力,几个比较发达的地方,首先系引入了GIS在电力行业的应用,最初管理是侧重于称之为FM,实际上就是设备管理,把设备设施管理和地理信息相结合,在这十几年的过程中,电力行业的GIS,很多的地市都经过了少则一轮多则三到五轮的建设过程。中间也有很多成功的案例,也出现了一些失败的教训,经过十多年的总结,现在把GIS技术应用的定位,应该说是比较清晰,GIS是构建整个数字化电网,包括信息化企业一个不可或缺的重要技术,因为我们企业从整个信息化管理的数据流来说,空间位置算一部分,像空间信息的资产,包括运行信息,实时监控的信息等等,结合财务人力资源很多相关的数据,构成了整个数据信息化数据的基础。GIS要实现的核心功能,一个是资源管理,另外一个就是可视化的展现,第三是结构化的分析。资源管理实际上我们可以简单的理解成,我空间数据的采集以及相关数据的管理。可视化的展现,是作为一个综合的展示平台,可以把空间位置,包括开始说的属性信息,包括实时监测的信息,都可以在GIS的平台上做一个综合的展示。结构化的分析,牵扯到空间位置的实质,不光是只是为了一个具体的位置,我是要把这个点线面电网的信息构成这样一个网络,在这方面有很多的的分析模型,经过这些分析模型各种各样的组合计算,给我们的生产运营提供决策。

  GIS在电力行业,不管是发电、输电、变电、配电,他的各个部门应该说都得到了一个非常充分的应用。我以国家电网公司为例,“十二五”规划中提出了三基五大的建设,大规划、大建设、大运营、大检修、大营销。他的GIS建设有非常明确的定位,项目的名称叫做电网GIS空间信息服务平台,他把这个作为GIS基础数据平台,然后给发电、输电、配电、变电等各个应用部门给数据提供一个支持服务。他跟其他系统之间的关系,跟以前的GIS系统完全不一样了,我这是一个共享平台,是企业内部的一个地理信息共享平台,跟业务部门之间的业务系统之间,他只是一种松耦合的关系,互相提供数据、互相提供功能服务。

  国网电网GIS的计划,从09年开始启动,预计到2012年初步建成,除了常规的数据采集、图形编辑,包括空间检索定位等等,包括一些专业的应用,包括我们移动作业三维等等,这些在行业应用里边还只是一个初期阶段,相当于具备基本功能,真正在行业指导生产的时候,结合很多专业的分析模型,这有一点儿太偏专业,不是我们讨论的主要话题。

  电力行业GIS的现状,从目前来说,虽然经过十几年的建设,但是从技术革新包括管理、制度设计,判断他还是处于一个初级阶段,他相关的GIS应用他实际上在电力来说,将来在智能电网中会占据一个非常核心的位置,另外像GIS的建设已经彻底改变以前的模式,因为现在我这边不管是接触到像电力还是电信以及石油石化这些行业,越来越偏向于以省公司或者说大的业务部门为核心来统一建设GIS。简单的理解,市县一级GIS的建设,这个需求会逐渐消亡,彻底都是以省公司、集团公司的总部,以这种方式进行建设。包括三维以及移动作业,包括对内是共享、对外是在线力度服务以及一些专业分析,这会成为未来几年的一个热点。接下来我从行业本身业务部门对GIS的需求角度,来介绍一下GIS在各个业务部门有那些应用。首先我们看到的是,像我们常规的图形,包括查询定位、专题图都是一些通用的功能。另外从深舱口、营销口、调度这些电力最大的部门,包括电力、规划、通信等等,他对GIS都提出了很多非常具体的功能。前面开头之所以介绍了大量的GIS在行业内的应用,实际上相当于做了一个铺垫,因为我们的移动作业终端,从他能够提供的服务来说,首先他是一个基础数据的采集,另外一个是作为各个业务部门到现场或者说到哪儿一个应用的延伸,从这些角度来说,可以理出各个业务部门对移动作业端有一些具体什么样的要求。

  首先我们看一下在电力行业的应用,他是GIS数据的采集,这个采集实际上不仅仅到现场做一个定位,我们可以这样理解,但从我们了解到,他光做一个定位,到了现场之后,他需要获取现场的照片,然后需要调研,有那些不属设备,然后看线路上有那些交叉跨越的地方,包括周围环境的采集,这样的话基本上可以了解到空间数据采集,他包含的一些范围。另外电力在城市有很大一部分,属于地下电缆,这一块如何采集,实际上也给我们提出了一些话题。我们常用的包含GPS定位,包括全站仪,包括标绘和地下设施。GPS测量现在一般比较推荐应用的模式是为了提高精度,还是需要建POS站,电力系统目前以省为单位自行建设,也有当地租用。从行业发展角度来看,应该是自行建POS站是起主导位置。全站仪的测量,包括UDIK的测量主要是做一些精确定位,可以应用的距离,比如说现在全市辐射电网,把马路挖开之后,一条电缆放上去,我们确定坐标位置,以及对周边环境,离房子哪个脚相应的距离,最后都会生成比较详细的军工图纸,包括电缆井盖有精确要求的,对这个数据的准确要求相对来说还是比较高。图纸的一些标绘,他主要是在于,比如说设计行业,他本身结合高清的卫星影像做完之后,需要到现场做标绘的位置进行一些复合勘测,包括线路周边的环境情况,比如说稻田、房屋、河流、水系等等,都要在地图上做一些简单的标绘。地下设施的测量,对已经辐射完的,一般是用管线的测试仪,但是大量的新建的线路,一般都是以RTK来进行实测。

  电力行业另外一个应用特别广的是比较常规的,像电力设计行业,电力勘测设计院,他主要用来根据遥感数据,根据高清的卫星影像首先来做选址和选线,当然等这些资料完善之后,肯定是需要人工到现场,对实地进行调研,包括对当地的地质条件和对周围的环境需要一些监测的,包括到变电站内,对一些厂内的位置和变形检测都有一些非常精确测量的要求。其他在辅助设计和施工放样等方面,我们高精度的单点定位都有一些非常多的应用。

  电力巡检跟石油石化一样,从发电企业购买电,卖给最终用户,他们工作很大一部分职能是维护电网安全运行,对于电力设施日常寻呼是一项日常工作。应急指挥应用,为了购电可靠性,有很多发生事故包括有一些意外事故,和气象环境的影响,发生火灾等其他的灾害,到了现场之后,首先要定位所发生的位置,然后要结合导航尽快的去安排,相应的救灾物质的调配,包括到了现场,现场进行抢修,包括急救的一些情况,是不是需要通过3G网络及时的返回指挥中心,这些对通信、导航、精确定位等都提出了相关的需求。

  抢修工单的作业应用,这更具体化,针对一个具体事故怎样发生实际的工作任务,怎么安排工作计划,到了具体工作现场需要做哪些具体的事情,这实际上是更加细致的应用。另一个是像手持抄表,目前智能电表会应用越来越多,但是传统抄表的方式在国内很大一部分地区,还是有很多的应用。像抄表工人,到现场以后有抄表仪器,可以读取电表的数据。现在除了终端设备之,结合GIS,包括抄表的一些路线、规划,包括对抄表人员是否到位进行考核。我们经常可以碰到,在北京感触比较深的。这些技术对他们的工作有一个比较好的考核。测量的调度管理,测量分几个方面,最常见的是抢修测量,包括应急测量的管理,包括办公测量,还包括物资的运输等等整个陪送体系。这些对GPS、GIS技术以及通信手段都有非常明确的需求在里边。

  针对电力行业的生产部门,他们最核心的是项目巡检,变电站巡检做一个介绍。这个介绍中基本回到会议的主题,根据具体的业务、流程、特点会提出有哪些要求。巡检本身自己一个日常工作,必要性不用多说,实际上是他正常该干的活。像国家电网公司,对日常的工作下发了日常巡检的作业指导书,实际上我到了现场是一种标准化的作业,到了现场首先干什么、后干什么,对港卡需要做哪些检查,这有非常详细的册子,以往的工作模式把工作模式打印出来形成册子,现在有手持终端之后现场的填写、提交,跟总部的工作能够形成更好的闭合流程。

  这种系统架构就不多介绍了,实际上我们可以这样理解,单纯的GIS或者单纯的作业终端跟业务系统必然是紧密结合的,本身信息化的手段只是业务的一个补充和延伸,肯定是业务上有相关的流程,只是信息化的业务做了更好的手段。我们可以假想一下在电力生产中,首先肯定有类似生产管理的系统,来制定这样的相应巡视计划,一个是特殊巡视、一个是常规巡视,特殊巡视比如说刮风打雷下雨,第二天对现场设备进行检查。常规的巡视是定期,一个月为周期,配王的线路半个月,周期性的会下达这样的任务,而且到个人。巡检的个人接收到任务之后下达终端,到现场进行每一项数据的录入和核对,把结果又上传到生产管理系统中去。中间如果发现有问题的话,一般叫做这样的缺陷,这样的缺陷本身在生产中又会有相应的处理流程。

  输电和变电巡检为什么分开,因为各自的差异还是比较大,电力线路输电主要是利用卫星定位的技术,结合巡检终端,他会生成相应的巡视卡,终端会填写一个电子的巡检卡,相应的内容可以通过无限的手段,也可以通过巡视完之后,通过作业的客户端,实际上是电脑,把结果回传到系统中去。变电的巡检,因为范围非常小,就再一个变电站内,变电站内的设施有室外露天,也有在房间里的,因为在那个房间里,包括站内小的范围内通过GPS就没有任何意义了,一般都是通过射频技术,比如说扫二维条码或者射频装置进行读取填写。

  巡检仪对硬件的配置是有选择的,我自己也用过一些设备,我感触最深的,一般像我们这样的设备,硬件出矛盾的可能性,如果用半年、一年不是特别大,感受特别深的是电池。现场作业人员很难对待自己的手机一样,什么时候想工作了,临时插上去冲几个小时,完了之后自己走,很难是一个特别好的保护电池,这对厂家来说应该是有一些要求的。从产品本身常规的硬件条件,工业级的产品,包括三防,抗低温等等,这些都是相对来说通用性的。实际上从行业的角度来说,我们考虑实际的工作环境,因为到了现场,他有刮风下雨天,有烈日的环境,在太阳下,比如说显示屏幕,是否能够清晰的显示,尤其是强光下。这些都是在现场作业人员提出来的。另外对于我们到了现场,像巡检跟测量不一样,他需要精度特别高,但人家希望的是我到了现场之后定位的速度能不能比较快,像一般的话,不是明显看上去这些设备,他有明显的故障和问题,其实我们现场工作人员是没有那个耐心在现场待很长时间,基本上大致看一下就走了。这些方面都提出了这样的要求,包括变电站内,变电站都是高压设备,都有一定的距离,包括设备表面的二维条码包括射频装置,上面有漏油、有污染物,包括射频扫描对这些距离都有相关的要求。巡检仪的操作系统最常规的是windows Mobile的。目前的现场作用,一些平板电脑用安卓的系统越来越多。从巡检仪的软件配置,厂家会有一些自带的软件,包括数据管理、记录,包括后插封的处理,这跟具体的应用终端需要紧密吻合。你这边采集过来的数据,现场登记的记录,直接往服务器上一回传,就能全部记录下来,这些应该是需要,包括业务系统的开发部门,跟他们一起来合作。

  线路巡检应该说包含这样几个部分,一个是通用系统的维护,主要是标准库的建立,可以理解成这些就是通用模板型的东西,在巡检管理中,包含用户的一些权限,包括工作流程、射频条码等等,以及巡检的具体要求管理,剩下就是综合查询,综合查询可以理解成管理层,对巡检业务、流程的监控,包括结果的综合统计等等。线路标准化作业的实例演示,管理人员新建一个巡检业务,会下一个巡视指导书,生成巡视计划,由相关的巡视作业人员把巡视计划下载到PDA端,由巡视人员到现场逐级巡检,中间像卫星导航包括这些,主要是对他巡视的一个到位率,包括巡视路径进行一些管理。到了现场之后按照巡视的标准进行检查,比如说发现这样的缺陷、故障,他会录入,然后回传。出现问题会有核查的管理,检修会有一套标准的作业方式,到了现场该怎么把他进行修复,这些很多现场作业的方式,都是在PDA端进行完成的。

  变电实际上从工作流程,应该说跟线路比较一致,最他的差别在于,一个是主要通过GPS,另外一个变电主要是通过扫描条码,其实条码的设计都是非常有讲究的,他可以包含设备的基本信息,这个基本信息最后是要跟他资产管理的系统,很多的信息,包括运行管理的库,都是需要通过一个编码能够调取出来的。在变电里边发现巡检出现的相关问题之后,他都会制定相应的检测计划,包括对现场施工,要带哪些东西去,要带哪些配件去,可以把PDA端理解成一个小的应用系统。从电力里边的应用,我们来看,他的核心应用一个是作业终端的延续,他有很多可以到现场的工作,比如说到现场需要拍照、需要录视频,还需要了解周边的一些环境。结合他的这些需求,实际上我们可以倒推硬件,我们到底怎么来定制硬件。我们看了一下各个业务部门,包括具体的应用,大家对电力部门到底有哪些业务,有哪些业务部门需要GIS,有GIS的地方,几乎都需要我们的移动作业,对硬件也会有更加细致的需求。


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