一、應(yīng)用方案背景介紹

隨著社會的發(fā)展與進步，各行各業(yè)對管理工作要求越來越規(guī)范化、科學(xué)化、數(shù)據(jù)化。特別是電力行業(yè)掌控著國家經(jīng)濟保障和發(fā)展的重要機構(gòu)，電力行業(yè)信息化進程的快慢將是至關(guān)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(shè)備及線路。只有這些設(shè)備和線路的處于安全運行狀態(tài)，才能使電能真正應(yīng)用到各行各業(yè)中，才能保障國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，廣大人民群眾才能安全便捷的使用電能應(yīng)用到生活當中。

電力公司的設(shè)備運行保障部門是保障電能安全傳輸?shù)闹匾块T，其管理手段的先進還是落后是決定電能是否順利運輸?shù)礁餍懈鳂I(yè)和老百姓家中的重要環(huán)節(jié)。由于電力線路及設(shè)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(jīng)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(shè)備上各元件老化、疲勞、氧化和腐蝕，如不及時發(fā)現(xiàn)和消除，就可能會發(fā)展成為各種故障，對電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定構(gòu)成威脅。所以每年電力公司的設(shè)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(shè)備和線路能保持正常工作狀態(tài)。

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

目前電力設(shè)備巡檢工作方式普遍較為落后。很多系統(tǒng)仍舊采用早期的人員簽到或領(lǐng)導(dǎo)抽查等較為傳統(tǒng)的記錄方式。隨著信息化的發(fā)展，它的弊端也越來越明顯地表現(xiàn)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(tài)，這就造成安全事故的重大隱患。一旦安全事故發(fā)生，不僅給國家造成巨大財產(chǎn)損失，而且對人民群眾生命財產(chǎn)安全也構(gòu)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(lǐng)導(dǎo)的業(yè)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(yè)。

本方案就是針對以上應(yīng)用背景和問題提出的一套科學(xué)、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(shè)備手持終端巡檢系統(tǒng)，針對巡檢工作實際需要及特點，具有路線安排、數(shù)據(jù)記錄、工作狀態(tài)監(jiān)督、數(shù)據(jù)匯總報告等功能。并可與電力設(shè)備企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)無縫連接，有效的了解、檢查巡檢工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備或線路上的事故隱患，提升電力設(shè)備、電力設(shè)備設(shè)備運行的安全性，降低生產(chǎn)運營成本、提高工作效率，具有低成本、輕便易操作，設(shè)備使用時間長等顯著優(yōu)點。

經(jīng)過多次現(xiàn)場試點，實踐證明該系統(tǒng)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(tǒng)，電力設(shè)備檢修部門在巡檢工作第一次實現(xiàn)了無紙化數(shù)據(jù)采集，同時使設(shè)備和電力設(shè)備管理部門有效的監(jiān)督巡檢人員的工作情況，實現(xiàn)巡檢工作電子化、信息化、智能化，從而大程度提高工作效率，保證了電力設(shè)備、電力設(shè)備設(shè)備的低故障率安全運行，推動電力設(shè)備企業(yè)的科技創(chuàng)一流工作。

電力設(shè)備手持終端巡檢系統(tǒng)，特別是本方案采用的高科技技術(shù)，對以往巡檢采用的手工方式，或者采用了簡單的設(shè)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(xiàn)在以下幾個方面：

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

l       巡檢設(shè)備采用指紋技術(shù)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(fā)生事故可以有據(jù)可查，有效的保證了巡檢人員的巡檢質(zhì)量，提高了設(shè)備和電力設(shè)備的安全可靠性，消除安全隱患。

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

三、系統(tǒng)建設(shè)目標和系統(tǒng)設(shè)計功能介紹

3.1、系統(tǒng)建設(shè)目標

l       實現(xiàn)電力設(shè)備巡檢管理的實時化、科學(xué)化，提高維護管理水平及工作效率。

l       通過使用GPRS網(wǎng)絡(luò)將巡檢數(shù)據(jù)以及RFID數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)窖矙z管理部門。

l       通過對巡檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯總和分析，及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備線路中的故障隱患。

l       科學(xué)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(xué)有效的手段。

l       智能巡檢手持移動終端可以擴展實現(xiàn)GPS衛(wèi)星定位功能，增加管理手段，在管理中心利用GIS系統(tǒng)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(tǒng)設(shè)計功能介紹

3.2.1巡檢設(shè)備：手持移動終端(大道DA1100手持機）

（1）功能介紹

主要配發(fā)給巡檢人員，用于巡檢電力設(shè)備或線路使用。是一款具有工業(yè)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(shù)據(jù)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(shè)施檢測儀器可以提供數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)采集。

（3）設(shè)備分類

       根據(jù)使用模式的不同，設(shè)備可以分為兩大類：

(A) 普通巡檢功能：配發(fā)給設(shè)備巡檢人員，進行日常設(shè)備巡檢

（B）管理稽查功能：各級管理人員對設(shè)備的巡檢結(jié)果進行抽查，對日常巡檢工作起到監(jiān)督作用(巡檢人員對設(shè)備巡檢后，會將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(tǒng)，采用彩色觸摸液晶顯示屏，可以為系統(tǒng)功能進行個性功能化開發(fā)編程。強大的操作系統(tǒng)和存儲容量，可以建立完善的功能數(shù)據(jù)庫，完成電力公司領(lǐng)導(dǎo)提出的各種個性化功能需求。應(yīng)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(tài)信息；

Ø         讀取電力設(shè)備信息電子標簽紐扣，對該設(shè)備的生產(chǎn)日期，設(shè)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(jié)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(shù)，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(xiàn)的問題進行有據(jù)追蹤，追查，防止管理漏洞，替崗、待崗的現(xiàn)象發(fā)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(tài)，仔細巡檢。這個功能特點是電力行業(yè)新采用的技術(shù)，解決了以往系統(tǒng)存在的管理漏洞。

l       可讀寫RFID模塊，對電力設(shè)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(shù)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(shè)備情況后，根據(jù)檢查的內(nèi)容或出現(xiàn)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(fù)的預(yù)案和了解新的巡檢情況，對于重大隱患事故通過通話功能進行現(xiàn)場報告。可以擴展GPS，進行衛(wèi)星定位，對于荒郊野外的電力設(shè)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(yīng)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(nèi)發(fā)現(xiàn)隱患及設(shè)備故障，及時處理。既可以根據(jù)巡查設(shè)備傳輸上來的數(shù)據(jù)評估巡檢人員的工作質(zhì)量，又可以為年終巡檢人員工作總結(jié)提供一份準確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。作為管理者，可隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件查看巡檢人員當前到位情況，或統(tǒng)計分析和調(diào)閱查詢歷史記錄。

3.2.2信息鈕

采用目前先進的非接觸電子標簽，性能穩(wěn)定使用方便。安裝方式是鑲嵌到電力設(shè)備上，采用防金屬干擾，具體技術(shù)指標：

l       工作原理：讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當RFID標簽進入讀寫器工作區(qū)域時，其天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而RFID標簽被激活并向讀寫器發(fā)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(diào)和解碼后送至控制器主機進行處理；控制器根據(jù)邏輯運算判斷該標簽的合法性，針對不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號；RFID標簽的數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯，控制邏輯接收指令完成存儲、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。

l       特點：

Ø         數(shù)據(jù)存儲：與傳統(tǒng)形式的標簽相比，容量更大(1bit—1024bit)，數(shù)據(jù)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(chǎn)品內(nèi)。

Ø         安全：專用芯片、序列號惟一、很難復(fù)制。

Ø         耐用：無機械故障、壽命長、抗惡劣環(huán)境。

Ø         可使用于惡劣的工作環(huán)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(tǒng)的核心部分。整個巡檢系統(tǒng)過程都是通過軟件來實現(xiàn)查詢記錄、操作和檢驗巡檢效果、實時監(jiān)控、接收和下發(fā)打印報表等。完善的系統(tǒng)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(tǒng)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(shè)置，即提供操作人員身份識別；

Ø         地點設(shè)置，即為不同巡檢地點提供巡檢計劃;

Ø         計劃設(shè)置即為整個巡檢范圍提供人員地點，通過服務(wù)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(jié)果。也可以讓歷史記錄與實時或計劃數(shù)據(jù)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(yù)定計劃執(zhí)行情況。

l       實時監(jiān)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(tài)，處理上傳記錄并對報警進行預(yù)案處理。可實時下發(fā)給巡檢人員新的巡檢計劃，線路安排，工作通知等。

Ø         監(jiān)控中心接收機收到上報信息并進行存儲，系統(tǒng)對接收機收到的信息通過系統(tǒng)進行讀取，分解出故障發(fā)生的時間、地點、設(shè)備類型、發(fā)現(xiàn)者，并把這些數(shù)據(jù)信息自動存入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，同時可以網(wǎng)上發(fā)布。

Ø         監(jiān)控終端借助RFID系統(tǒng)在軟件里顯示巡檢狀態(tài)，如顯示各個巡檢人員發(fā)現(xiàn)的故障點，各類故障的緊急情況，處理情況，目前狀態(tài)，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(xiàn)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(jù)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(qū)內(nèi)所有巡檢器近一次到位點，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(xiàn)場巡檢人員的到位狀況。

l       功能完善強大的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

Ø         各類歷史數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、匯總、分析；對實時傳輸數(shù)據(jù)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(nèi)發(fā)生的頻率和發(fā)生對象，供管理人員通過預(yù)測分析加強管理和制定應(yīng)對措施，達到事前控制的目的，以減少事故發(fā)生率，確保安全大生產(chǎn)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(jié)，審核提供真實可靠的依據(jù)。可以根據(jù)要求提供各類基礎(chǔ)臺帳和專業(yè)報表，滿足電力系統(tǒng)管理的要求。

3.2.4系統(tǒng)特點

l       結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)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(tǒng)真正實現(xiàn)自動化，智能化，并可以與服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，自動分析、計算和打印數(shù)據(jù)記錄及報表。

四、系統(tǒng)設(shè)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(jiān)控管理中心發(fā)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(jiān)控中心大屏就可觀察到）實時上傳開始巡檢工作。發(fā)現(xiàn)故障電力設(shè)備時先按指紋進行比對，然后在把故障類型、設(shè)備編號、處理結(jié)果等當前信息實時發(fā)送到中心監(jiān)控平臺，監(jiān)控中心進行評估反饋處理意見，當前巡檢工作流程結(jié)束，繼續(xù)巡檢下一個電力設(shè)備。  

4.2工作流程設(shè)計圖