国家电网电力巡视数字化

国家电网电力巡视作业数字化解决方案【提要】本系统由3个主要部分组成，包括无线射频网络、桌面终端系统、现场作业系统，整个系统通过使用以太网、无线局域网（WLAN）、GPRS网络(G网)建立的综合数据通道进行数据交互，现场作业系统通过无线射频网络对电力设施进行数字化管理，并且协同工作站系统实现作业现场与办公场作工作人员的实时数据通讯。1.系统组成本系统由3个主要部分组成，包括无线射频网络、桌面终端系统、现场作业系统，整个系统通过使用以太网、无线局域网（WLAN）、GPRS网络(G网)建立的综合数据通道进行数据交互，现场作业系统通过无线射频网络对电力设施进行数字化管理，并且协同工作站系统实现作业现场与办公场作工作人员的实时数据通讯。1.1.无线射频网络无线射频网络由部署在设施表面的单个射频标签组成，存储在射频标签芯片中的设施信息构建成为庞大的数据仓库，电力设施本身既是信息的物理实体也是信息的载体，如下图：无线射频网络实现了物理空间与数字空间的无缝连接，真正实现了“物联网”。1.2.桌面终端系统桌面终端系统是安装在办公室工作人员电脑上的终端软件系统，主要用于管理人员对台账、巡视内容、巡视计划、巡检记录、设施缺陷、系统安全进行查询、检索、编辑、统计等操作，协助管理人员的管理工作。桌面终端系统通过Internet连接到数据服务中心，在线实时察看巡视作业数据、执行电子作业流程、发布巡检作业有关的信息。1.3.现场作业系统现场作业系统由硬件设备和软件系统两部分组成：硬件系统使用可携带的移动数字设备，功能类似于一台超小型的PC机，由触摸屏幕、键盘及外设组成，轻巧方便、便于携带，可以通过无线网络传输数据；平台采用MicrosoftWinCE5.0及以上系统，提供强大的办公功能，支持所有标准的软硬件接口。工业级移动数据终端能够满足电力用户在生产环境中的绝大部分要求，除实现了办公级移动数据终端的全部功能外，还具有以下特点：1.卓越的防水、防尘、防腐蚀、抗震性，达到国际级工业应用标准，可以在恶劣的环境条件下正常工作。2.精心设计的紧凑型结构。所有的附件——射频读写模块、GSM/GPRS模块、视频采集模块、蓝牙/红外模块、3G模块全部集成在设备内部，携带方便，易于扩展（例如GPS模块）；外形采用人体工程学设计，易于手持，防止滑脱；设备集成键盘，可以进行更复杂的输入操作。3.提供多种数据通信模式，包括WiFi、GPRS、GMS、蓝牙、红外以及3G网络，可以进行音频甚至视频通话。4.电池容量更大，使用时间更长。5.多种携带方式，适用不同工种。工业级数据移动终端作为系统的硬件平台有很高的延展特性，将来根据需要可以增加温度、湿度、压力等数据采集模块，终端自带的操作系统具有收发电子邮件、短信，处理word等各式文档，移动电话等功能。软件实现了现场作业系统的智能化，使移动数字终端真正成为用户生产作业过程中的数字化辅助工具。现场作业系统的软件平台提供了用户协同桌面终端系统处理数据的能力，用户界面的风格同桌面终端系统保持一致，用户可以像使用桌面终端一样使用移动数据终端。现场作业系统提供了几个重要功能：1.识别设施射频标签数据；2.实时察看设施信息；3.记录巡视情况，主要包括设施状态、缺陷描述、到岗时间；4.设施GPS定位/导航；5.实时察看巡视作业任务情况；6.实时察看巡视线路；7.实时处理WorkFlow单据。2.创新点2.1.无线射频技术无线射频技术相比其他巡检、巡更产品应用的技术是一项革命性的创新。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。最基本的射频系统由三部分组成：1、标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；2、阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；3、天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。射频标签的特点：具有全球唯一号码，不可复制；是完全非接触式的，它无需待识别物品出现于直线视界中，每秒能读取200-300个标签；能存储大量信息，这些信息能够被加密，也能够通过授权更改，可多次识别，反复读写达10万次，数据长期保存;具有防水、防磁、耐磨损、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优点；轻巧灵活，使用方便，可以封装成任何样式，也可印刷打印，方便的嵌入或粘贴在商品中，制作方式非常灵活；性价比、灵活性、可升级性比其它技术都高。使用无线射频标签标识设施的技术优势：不需要光源，甚至可以透过外部材料读取数据；使用寿命长，能在恶劣环境下工作；能够轻易嵌入或附着在不同形状、类型的产品上；读取距离更远；可以写入及存取数据，写入时间相比打印条形码更少；标签的内容可以动态改变；能够同时处理多个标签；标签的数据存取有密码保护，安全性更高；可以对射频标签所附着的物体进行追踪定位。2.2.现场作业系统普通的办公自动化系统必须在固定的地理位置使用PC机运行，不具有在作业现场处理事务的能力。巡更系统虽然可以使用巡更棒、手持机等巡更工具，但其功能仅仅是记录简单的到岗事件等信息，不能处理复杂的事务。电力巡视作业数字化解决方案将软硬件系统完美的结合，使移动设备和固定设备之间可以互相协调工作，工作人员在移动数字终端的协助下，在作业现场就可以使用信息系统完成复杂的功能，所有必须的数据、图纸等信息能够在远离办公环境的作业地点实时查看、处理；移动数字终端之间也可以相互通信，满足移动办公的需要，如图：2.3.WorkFlow引擎系统解决方案对表单、票据的处理使用自主研发的WorkFlow系统——作业流系统。系统由3部分组成：1.数据：系统使用的表单、票据全部封装打包成数据块。2.节点：节点描述的是数据的状态，即表单、票据当前的处理步骤。3.规则：规则是从一个节点到另一个节点的操作，由用户输入，规则定义了数据的流向，决定了具体的工作流程。WorkFlow引擎是WorkFlow系统的核心部分。WorkFlow引擎将数据按照规则以及用户选择的操作“推”向下一个处理阶段，实现作业流程的自动化和智能化，提高工作效率，规范作业流程，实现无纸办公。以缺陷处理流程为例，如下图：数据：缺陷报告单节点：初始、待处理缺陷、待维修缺陷、待确认缺陷、结束规则：初始缺陷报告单经过同步操作——〉待处理缺陷待处理缺陷通过提交维修——〉待维修缺陷待处理缺陷通过忽略缺陷——〉结束状态待维修缺陷通过维修并扫描——〉待确认缺陷待维修缺陷通过退回提交人——〉待处理缺陷待确认缺陷通过确认消缺——〉结束状态所有与巡视作业有关的工作流程，例如施工、维修、送电、断电、通知等业务流程都可以使用WorkFlow系统实现。系统提供了可视化的作业流定义模块，用户可以自己创建作业流程，可以有效地避免系统重复开发、浪费资源的现象。3.系统功能描述3.1.台帐管理台帐管理提供用管理系统中电力设施数字信息，用户可以使用台帐管理功能，编辑电力设施的设施名称、所在地点、设施类型、各项参数等。系统提供用户保存、浏览设施图纸的功能，用户可以用放大、缩小等方式察看图纸。使用桌面读写器分配射频标签，向标签中写入设施信息，分配的标签将部署在相应的电力设施上。为每一个电力设施制定巡视标准，组成电子版的“巡视作业指导书”，巡视人员将按照预定的巡视标准检视设施，杜绝错检、漏检现象。用导航、过滤得方式快速定位要查看的设施，根据作业地点、站点、设施内容、类型等参数统计设施，可以查看设施的缺陷数量、缺陷详情、维修情况、测试情况、设施参数等。将台帐统计、查询结果按照预定的格式打印、导出，可以将导出的报表保存为Word、Excel、PDF等格式。3.2.电力设施类型管理设施类型是电力设施的基本属性，包括类型名称和若干个参数，往往做成铭牌部署在设备表面，以往的资产管理系统通常采用在系统中预置类型名称的方式，需要修改数据类型时必须对系统内部做修改，操作不便，升级代价高。电力巡视作业数字化解决方案采用自定义的数据类型设计，用户可以使用系统提供的工具进行设施类型维护，自行增加、删除、编辑设施类型，系统为用户预制了所有可能用到的数据类型，例如文字型、数值类型、日期类型等。每一种数据类型都有格式化的输入方式，方便用户输入、避免笔误现象，例如日期类型系统提供了日期选择工具的输入方式。3.3.巡视计划管理巡视计划管理提供用户管理巡视计划的功能，用户可以使用此功能制定、下发巡视计划，查看巡视计划的执行情况。巡视计划管理由管理员使用桌面终端制定，下发到巡视人员使用的移动数字终端供巡视人员在巡视现场使用。3.4.缺陷语管理用户可使用系统将常用的缺陷语（缺陷描述）分门别类的记录在系统中，巡视人员现场作业时使用移动数字终端可快速根据设备类型等属性过滤、选择缺陷语或缺陷语组合，达到快速、高效、规范记录设施缺陷的目的。3.5.设施缺陷处理电子流巡视人员一旦在巡视作业中登记了设施缺陷，系统立刻生成该设备的缺陷报告，管理人员可以实时的在“设施缺陷处理”功能中查询上报的缺陷，按照预定的流程根据系统提示对缺陷进行处理，缺陷报告在桌面终端系统和现场作业系统之间来回传输，现场工作人员可以使用此功能与管理人员实时交互。系统预定了一套处理流程：1、上报缺陷2、填写维修建议3、设备维修4、消缺确认，系统可以按照用户需要定制消缺处理的流程设置，满足各个供电公司的不同需求。3.6.自定义作业流系统系统提供用户自己创建新功能的工具，用户使用自定义作业流系统按照自己的需求创建新的作业流程。系统中预定了一些基于作业流系统的功能，例如“缺陷处理”。系统提供的工具是所见即所得的图形化编辑界面，用户只需定义好要创建的功能的名称，简单的使用拖拽操作部署流程关键点，用连线的方式定义用户操作，即可创建出新的功能。自定义作业流系统可以定制资金申请、工单派发、各种通知/公告、文档传输等等跟流程有关的功能，将传统的纸面作业文件转变成更规范、更高效、更经济的智能电子文档。由于电子文档会按照预定的工作路径传送，100%的避免了错发、漏发、处理不及时。3.7.系统用户管理系统用户管理集系统安全和联系薄管理功能于一身，其中：联系薄编辑用户的基本信息，如姓名、电话、工作地点等信息；系统安全管理：创建系统用户、以组的方式管理用户；为用户组分配系统使用权限，限制用户对系统功能的使用；为系统用户设置登陆密码；注销、恢复系统用户，被注销的用户暂时不能登陆系统；使用系统安全管理设置用户组权限，系统对不同权限的用户展现不同的功能，为用户提供协同作业的工具。3.8.移动终端管理系统对现场作业人员使用的移动数字终端施行统一管理，进一步保障系统的数据安全，杜绝非法设备对数据中心的访问。3.9.现场作业系统现场作业系统安装在移动数字数字终端上，由现场作业人员（巡视人员、设施安装、维修人员）随身携带，通过多协议无线网络同数据中心通信，协同桌面终点系统以及其他移动数字终端完成巡检、消缺等工作。3.10.设施识别现场作业人员使用移动数字终端的设施识别功能，扫描设施上的射频标签，终端屏幕上即可显示设施的类型、各种参数、所在地点、图纸等信息。用户不必携带其他纸面资料及可在户外环境下获悉设施的详细信息。3.11.记录巡视结果现场作业人员使用巡视记录功能记录设施的巡视结果，设施的缺陷将被实时传送到数据中心，供管理人员使用桌面终端系统及时查看和处理。当作业人员使用设施识别功能识别到设施的射频标签，现场作业系统将提示作业人员设施的巡视标准，作业人员按照提示填写每一条巡视标准的巡视结果，系统提供了避免用户漏填、错填的机制。系统一旦发现有设施缺陷，即可创建设施缺陷报告，使用者不必再填写设施缺陷报告上传，上报工作由系统自动完成。3.12.作业任务用户在移动数字终端屏幕查看自己的作业任务情况。当有新任务下发给现场作业人员时，移动数字终端在屏幕上显示新作业任务的信息，作业人员按照提示的信息。3.13.计划巡视系统将计划巡视任务实时下发到巡视人员的现场作业系统，巡视人员按照移动数字终端上的提示进行计划巡视作业，系统以路线图的方