0 引言

開展變電設備在線監測集成應用及運檢移動作業平臺、輸電通道自然災害智能監測預警技術研究應用等,加快推進大數據、云計算、物聯網和移動互聯等新技術在運檢領域的創新應用是國家電網公司《智能運檢白皮書》提出的重要要求。作為檢修公司的運檢調度中樞,運檢指揮中心負責生產信息的收集和生產的指揮,收集電網運行的一切信息,包括日常工作信息、狀態檢測數據、監控視頻信號等。指揮主要體現在3個方面：基于人員承載力分析的計劃制定、異常信號和缺陷的及時處置、應急搶修工作的統籌調配和協調。運檢指揮中心迫切需要通過移動作業終端、視頻監控、現場巡檢等手段獲得管理信息,現有電網運維管控手段已經不能解決日益增長的高效處理現場需求與整體管控之間的矛盾。基于此,為推進智能運檢指揮體系的高效運轉,實現運行信息和管理信息的雙穿透,借助智能管控平臺和移動作業終端,實現工作運維軌跡追蹤、任務完成率檢查等功能,達到對工作現場監控、運檢專項任務督辦等作業過程的全面管控。通過對作業人員信息、現場作業流程、工作完成情況、現場疑難問題等管控,提高作業質量^[1-4]。

運檢指揮中心通過移動作業終端了解工作人員技能水平、工作角色等信息,了解移動作業終端使用率;通過智能管控系統和移動作業終端實時展示設備的固定參數、歷史故障、評價評估報告等靜態信息,設備當前的運行狀態、運維環境、檢修試驗等動態信息。通過對人員信息和設備信息的掌握實現設備運行狀態透明、人員工作狀態透明。

 1 終端系統設計

1.1 系統架構

PMS2.0、電網GIS、安全風險管控系統、變電站智能運營系統、輸電平臺、OMS等系統將業務數據共享到數據中心,班組移動作業終端系統通過數據中心接入相關數據。班組移動作業終端系統數據架構如圖1所示。利用大數據分析和專家庫的各專業專家在線互動,形成故障的準確判斷和快速指揮,同時深度挖掘現有的試驗監測數據判斷設備潛在隱患,有效實現跨專業融合協同,為前端作業班組提供強大的數據和信息支持,促進業務直通班組^[5-6]。

圖1 班組移動作業終端系統數據架構Fig.1 Data architecture of team mobile inspection terminal system

班組移動作業終端系統采用內網部署方式,在北京市電力公司指定的機房內統一部署,移動終端借助電力無線虛擬專網,通過內網安全接入平臺接入訪問移動應用內網服務端。班組移動作業終端系統物理部署架構^[7]如圖2所示。

圖2 班組移動作業終端系統部署架構Fig. 2 Deployment architecture of team mobile inspection terminal system

專用移動終端采用北京市電力公司統一定制的專用智能手機移動終端,內網移動應用APP被部署在終端設備上,通過安全接入平臺訪問移動應用內網服務端所提供的服務,實現數據提取、展現和與用戶的交互功能。

安全接入平臺的一端被部署在移動終端可訪問的電力專網中,另一端部署在內網中,與移動應用內網服務器相連接,安全接入平臺負責移動應用內網服務端系統和移動應用APP之間的通信交互,在網絡層保障安全^[8]。

1.2 技術路線

班組移動作業終端系統選擇混合開發技術路線,支持Android系統,使用Java、JS等語言開發,支持Java EE部分規范,總體上采用B/S架構,其中移動應用內網服務端采用分層技術和面向服務的技術架構,支持主流中間件,融合主流、成熟的開源軟件。

 2 系統總體功能設計

2.1 功能總體設計

為了進一步提高安全供電和優質服務水平,深化“三集五大”體系建設,結合迅猛發展的互聯網技術和移動智能終端設備,檢修公司改進傳統業務工作模式,用“互聯網+”思維方式,研發班組移動作業終端系統（簡稱“掌上檢修”）,實現對檢修生產專業的移動化應用和管理^[9-11]。

班組移動作業終端系統整體共包括移動應用內網服務端、班組移動作業終端兩大部分。

2.2 移動應用內網服務端功能

移動應用內網服務端功能主要包括：作為服務端與掌上運檢APP進行交互,為APP提供數據和服務支持;實現與PMS2.0系統、GIS系統等其他業務系統通過數據中心進行數據和服務交互;為班組移動作業提供工作現場和人員監視等服務;提供系統的后臺管理功能^[12]。

2.3 班組移動作業終端功能

班組移動作業終端以APP的形式,在Android系統上運行,支持變電檢修、變電運維、輸電運檢、電纜運檢和帶電作業5個專業工作現場移動作業。

5個專業共包含變電一次檢修、變電二次檢修、變電運維、輸電運檢、電纜運檢、狀態監測和帶電作業七大類移動應用,掌上檢修APP采用單一安裝包模式設計,整體只發布一個APK安裝包,系統根據登錄人員的角色和類別,自動啟動和展現工作所需的功能模塊和展示界面^[13-15]。

 3 系統應用實例

3.1 信息監視

基于GIS技術研制了電網電子沙盤,實現三維GIS圖展示輸電和電纜線路、變電站、桿塔、設備分布情況,并且實時展示搶修現場分布、運檢人員位置和軌跡情況以及人員的個人信息。建立運檢人員信息數據庫,定期收集、匯總、展示、評估、調配運檢人員信息,信息內容包括基本信息和歷史工作成績等相關內容。設計預警控制臺,展示重點設備預警信息、設備狀態預警、危機缺陷超期預警、環境預警等。點擊預警信息數據,可在GIS地圖中顯示具體設備位置并顯示詳細信息^[16]。信息監視界面如圖3所示。

圖3 信息監視界面Fig.3 The information monitoring interface

3.2 分析決策

包含代辦任務、遠程會商、綜合信息查詢以及分析結論推送等四大類11項子模塊;主要依托綜合大數據、移動終端和專家會商機制,可對指揮中心信息監視組和一線生產人員遇到的難題進行實時的專業指導。比如輸電專業依據年度輸電線路季節性年歷、月歷分析工作計劃,對機械、異物、雷害、冰害風險區域進行統計分析,并報運檢部發布風險區域預警,提示相關單位開展差異化防控措施。5 km范圍內發生過外力故障或者缺陷20次以上的區域統計結果如圖4所示。

圖4 5 km范圍內發生過外力故障或者缺陷20次以上的區域統計結果Fig.4 The statistical demonstrative results of 20-time or more transmission line faults within 5 km

3.3 生產指揮

生產指揮界面是針對系統使用管理人員設計,主要體現“協同管控”的理念,包含現場管理、缺陷管理、計劃管理、應急管理、政治供電五大類運檢綜合業務（見圖5）,解決了指揮層級過多不利于高效指揮的問題,實現了作業過程和質量的全流程閉環管理和多任務、多專業的協同和宏觀掌控。

圖5 生產指揮主界面Fig.5 Master interface of production command

3.4 政治保電

在重大政治活動保電期間,可以通過管控系統綜合監控現場人員執行的輸電通道巡視、看護任務,并且利用系統全覆蓋檢查,重點檢查其到崗到位情況,對發現的各類問題及時進行督促和提醒。管理人員通過監控平臺可以實時掌握每一條線路,及每一名外協人員目前的工作狀態,查看其巡視軌跡和回傳的現場照片,減少了中間管理鏈條,使管理更趨于扁平化^[17]。

 4 結語

基于終端應用的運檢智能管控,密切聯系移動互聯的開發理念,將現場與管理之間通過移動應用密切聯系,在開發過程中融合故障診斷、大數據分析和圖像采集識別,實現生產現場和管理決策的協調配合,達到了作業現場與技術管理的雙向貫通,可為現代化電網運維檢修管理和實施提供支撐。