一、應(yīng)用方案背景介紹

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，各行各業(yè)對(duì)管理工作要求越來(lái)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(guó)家經(jīng)濟(jì)保障和發(fā)展的重要機(jī)構(gòu)，電力行業(yè)信息化進(jìn)程的快慢將是至關(guān)重要的。電力公司承擔(dān)著電能的安全傳輸和保障，電能的傳輸就離開(kāi)不了各個(gè)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(yùn)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(guó)家經(jīng)濟(jì)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(dāng)中。

電力公司的設(shè)備運(yùn)行保障部門(mén)是保障電能安全傳輸?shù)闹匾块T(mén)，其管理手段的先進(jìn)還是落后是決定電能是否順利運(yùn)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(zhǎng)期暴露在大自然之中，不僅承受正常機(jī)械載荷和電力負(fù)荷的作用，而且還經(jīng)常受污穢、雷擊、強(qiáng)風(fēng)、洪水、滑坡、沉陷、地震和鳥(niǎo)害等外力侵害。而且多種因素將會(huì)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(shí)發(fā)現(xiàn)和消除，就可能會(huì)發(fā)展成為各種故障，對(duì)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(yùn)行保障部門(mén)將投入大量的人力、物力和財(cái)力來(lái)保障電能的安全運(yùn)輸，使這些電力設(shè)備和線路能保持正常工作狀態(tài)。

對(duì)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(zhuān)門(mén)設(shè)備巡檢人員來(lái)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(lái)越明顯地表現(xiàn)出來(lái)。這種巡檢方法可靠性差，效率低，真實(shí)性不足，管理者不容易準(zhǔn)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(guó)家造成巨大財(cái)產(chǎn)損失，而且對(duì)人民群眾生命財(cái)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(shí)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(huì)影響決策者和主要部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的業(yè)績(jī)，而且一個(gè)個(gè)事故隱患造成重大事故也會(huì)毀掉幾十年的辛苦打下來(lái)的基業(yè)。

本方案就是針對(duì)以上應(yīng)用背景和問(wèn)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(duì)巡檢工作實(shí)際需要及特點(diǎn)，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(bào)告等功能。并可與電力設(shè)備企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)無(wú)縫連接，有效的了解、檢查巡檢工作狀態(tài)，及時(shí)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(yùn)行的安全性，降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本、提高工作效率，具有低成本、輕便易操作，設(shè)備使用時(shí)間長(zhǎng)等顯著優(yōu)點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)試點(diǎn)，實(shí)踐證明該系統(tǒng)可以有效的降低人為因素帶來(lái)的漏檢和錯(cuò)檢等問(wèn)題。由于采用該系統(tǒng)，電力設(shè)備檢修部門(mén)在巡檢工作第一次實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化數(shù)據(jù)采集，同時(shí)使設(shè)備和電力設(shè)備管理部門(mén)有效的監(jiān)督巡檢人員的工作情況，實(shí)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(yùn)行，推動(dòng)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(duì)以往巡檢采用的手工方式，或者采用了簡(jiǎn)單的設(shè)備進(jìn)行電子巡檢等方式，進(jìn)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(gè)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(biāo)簽做為該設(shè)備的電子身份標(biāo)簽，巡檢設(shè)備只是進(jìn)行讀寫(xiě)，大大降低了系統(tǒng)的采購(gòu)和維護(hù)成本。

l       巡檢設(shè)備采用指紋技術(shù)落實(shí)了巡檢人員的崗位責(zé)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(guò)個(gè)性化編程并下載升級(jí)，實(shí)現(xiàn)各種個(gè)性化功能要求。將使原有巡檢系統(tǒng)功能單一、實(shí)現(xiàn)方式不靈活、操作不方便等諸多缺陷得到改善。采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和RFID技術(shù)，實(shí)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(biāo)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能介紹

3.1、系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

l       實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備巡檢管理的實(shí)時(shí)化、科學(xué)化，提高維護(hù)管理水平及工作效率。

l       通過(guò)使用GPRS網(wǎng)絡(luò)將巡檢數(shù)據(jù)以及RFID數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)窖矙z管理部門(mén)。

l       通過(guò)對(duì)巡檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯總和分析，及時(shí)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(hù)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(dòng)終端可以擴(kuò)展實(shí)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(duì)巡檢人員進(jìn)行跟蹤定位，隨時(shí)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(jì)功能介紹

3.2.1巡檢設(shè)備：手持移動(dòng)終端(大道DA1100手持機(jī)）

（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(jí)別的多功能智能移動(dòng)終端，可以在野外或工作地點(diǎn)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(dòng)終端直接手工錄入

（B）如果電力設(shè)施檢測(cè)儀器可以提供數(shù)據(jù)輸出接口，手持移動(dòng)終端和儀器就可以直接對(duì)接，方便快捷準(zhǔn)確進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

（3）設(shè)備分類(lèi)

       根據(jù)使用模式的不同，設(shè)備可以分為兩大類(lèi)：

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

（B）管理稽查功能：各級(jí)管理人員對(duì)設(shè)備的巡檢結(jié)果進(jìn)行抽查，對(duì)日常巡檢工作起到監(jiān)督作用(巡檢人員對(duì)設(shè)備巡檢后，會(huì)將后巡檢信息寫(xiě)入信息紐扣中)

（4）功能特點(diǎn)

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(jìn)行個(gè)性功能化開(kāi)發(fā)編程。強(qiáng)大的操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)容量，可以建立完善的功能數(shù)據(jù)庫(kù)，完成電力公司領(lǐng)導(dǎo)提出的各種個(gè)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(dá)巡查點(diǎn)的時(shí)間及狀態(tài)信息；

Ø         讀取電力設(shè)備信息電子標(biāo)簽紐扣，對(duì)該設(shè)備的生產(chǎn)日期，設(shè)備類(lèi)型等信息     進(jìn)行顯示，并對(duì)所操作的檢查項(xiàng)進(jìn)行顯示，方便巡檢人員選擇排查，對(duì)于隱患故障的處理辦法和結(jié)果也可進(jìn)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(shí)別技術(shù)，使用指紋可以保證到崗的巡檢人員的真實(shí)身份的確認(rèn)，對(duì)巡檢出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)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(duì)巡檢工作的疏忽，時(shí)刻保持認(rèn)真的工作狀態(tài)，仔細(xì)巡檢。這個(gè)功能特點(diǎn)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(xiě)RFID模塊，對(duì)電力設(shè)備紐扣電子標(biāo)簽的識(shí)別和讀寫(xiě)，也可擴(kuò)展超高頻功能模塊，對(duì)電路巡檢的特殊性進(jìn)行工作，提供更好更先進(jìn)的技術(shù)手段。

l       GPRS傳輸、通話功能、GPS的功能擴(kuò)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(wèn)題的情況，可以實(shí)時(shí)上傳到信息管理中心，方便管理中心及時(shí)進(jìn)行故障修復(fù)的預(yù)案和了解新的巡檢情況，對(duì)于重大隱患事故通過(guò)通話功能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告。可以擴(kuò)展GPS，進(jìn)行衛(wèi)星定位，對(duì)于荒郊野外的電力設(shè)備和線路在沒(méi)有GPRS的信號(hào)下，可進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和定位，增加更強(qiáng)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(shí)時(shí)準(zhǔn)確的控制巡檢人員是否按時(shí)到位，在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)隱患及設(shè)備故障，及時(shí)處理。既可以根據(jù)巡查設(shè)備傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)評(píng)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(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。作為管理者，可隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理軟件查看巡檢人員當(dāng)前到位情況，或統(tǒng)計(jì)分析和調(diào)閱查詢歷史記錄。

3.2.2信息鈕

采用目前先進(jìn)的非接觸電子標(biāo)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(biāo)：

l       工作原理：讀寫(xiě)器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)器工作區(qū)域時(shí)，其天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而RFID標(biāo)簽被激活并向讀寫(xiě)器發(fā)送出自身編碼等信息；讀寫(xiě)器接收到來(lái)自標(biāo)簽的載波信號(hào)，對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼后送至控制器主機(jī)進(jìn)行處理；控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)；RFID標(biāo)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(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。

l       特點(diǎn)：

Ø         數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：與傳統(tǒng)形式的標(biāo)簽相比，容量更大(1bit—1024bit)，數(shù)據(jù)可隨時(shí)更新，可讀寫(xiě)。

Ø         讀寫(xiě)速度：與條碼相比，無(wú)須直線對(duì)準(zhǔn)掃描，讀寫(xiě)速度更快，可多目標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)識(shí)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(zhuān)用芯片、序列號(hào)惟一、很難復(fù)制。

Ø         耐用：無(wú)機(jī)械故障、壽命長(zhǎng)、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(tái)

信息管理平臺(tái)是整個(gè)巡檢系統(tǒng)的核心部分。整個(gè)巡檢系統(tǒng)過(guò)程都是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)查詢記錄、操作和檢驗(yàn)巡檢效果、實(shí)時(shí)監(jiān)控、接收和下發(fā)打印報(bào)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(diǎn)之一，可以分層次，分人員對(duì)巡檢人員實(shí)時(shí)上傳的巡檢信息或以往的巡檢信息進(jìn)行分類(lèi)查詢。

Ø         提供人員設(shè)置，即提供操作人員身份識(shí)別；

Ø         地點(diǎn)設(shè)置，即為不同巡檢地點(diǎn)提供巡檢計(jì)劃;

Ø         計(jì)劃設(shè)置即為整個(gè)巡檢范圍提供人員地點(diǎn)，通過(guò)服務(wù)器能夠方便查詢近期記錄與備份記錄及實(shí)時(shí)上傳記錄，巡檢地點(diǎn)、巡檢工作人員、時(shí)間、事件等不同選項(xiàng)結(jié)果。也可以讓歷史記錄與實(shí)時(shí)或計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，自動(dòng)生成巡檢人員歷史巡檢情況對(duì)比表，使管理者一目了然的了解預(yù)定計(jì)劃執(zhí)行情況。

l       實(shí)時(shí)監(jiān)控功能：可實(shí)時(shí)接收巡檢人員上傳的記錄，方便評(píng)估巡檢人員的工作狀態(tài)，處理上傳記錄并對(duì)報(bào)警進(jìn)行預(yù)案處理。可實(shí)時(shí)下發(fā)給巡檢人員新的巡檢計(jì)劃，線路安排，工作通知等。

Ø         監(jiān)控中心接收機(jī)收到上報(bào)信息并進(jìn)行存儲(chǔ)，系統(tǒng)對(duì)接收機(jī)收到的信息通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行讀取，分解出故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、設(shè)備類(lèi)型、發(fā)現(xiàn)者，并把這些數(shù)據(jù)信息自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，同時(shí)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(gè)巡檢人員發(fā)現(xiàn)的故障點(diǎn)，各類(lèi)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(shí)刻的位置和巡檢路線。

Ø         通過(guò)比對(duì)指紋上傳信息，讓巡檢人員必須親自到現(xiàn)場(chǎng)方可以進(jìn)行巡檢，從而約束工作人員的確實(shí)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(hào)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(dāng)前轄區(qū)內(nèi)所有巡檢器近一次到位點(diǎn)，并顯示前一巡點(diǎn)到此點(diǎn)的移位箭頭顯示，使管理者直觀清楚的看到現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員的到位狀況。

l       功能完善強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

Ø         各類(lèi)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總、分析；對(duì)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，匯總和分析；

Ø         用各類(lèi)圖表或報(bào)表的格式顯示某種故障在某段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的頻率和發(fā)生對(duì)象，供管理人員通過(guò)預(yù)測(cè)分析加強(qiáng)管理和制定應(yīng)對(duì)措施，達(dá)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(jìn)行；

Ø         存儲(chǔ)巡檢人員的指紋信息。

l       打印報(bào)表功能：完善的打印報(bào)表功能為匯報(bào)，總結(jié)，審核提供真實(shí)可靠的依據(jù)。可以根據(jù)要求提供各類(lèi)基礎(chǔ)臺(tái)帳和專(zhuān)業(yè)報(bào)表，滿足電力系統(tǒng)管理的要求。

3.2.4系統(tǒng)特點(diǎn)

l       結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試安裝方便，巡檢范圍廣，適用性和擴(kuò)展性強(qiáng)。

l       能實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離傳輸信息，可進(jìn)行遙控、群控，使系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，智能化，并可以與服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，自動(dòng)分析、計(jì)算和打印數(shù)據(jù)記錄及報(bào)表。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

4.1工作流程

巡檢人員在外出巡檢時(shí)，通過(guò)手持移動(dòng)終端向監(jiān)控管理中心發(fā)送信息，匯報(bào)當(dāng)前巡檢人員的位置、時(shí)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(shí)時(shí)上傳開(kāi)始巡檢工作。發(fā)現(xiàn)故障電力設(shè)備時(shí)先按指紋進(jìn)行比對(duì)，然后在把故障類(lèi)型、設(shè)備編號(hào)、處理結(jié)果等當(dāng)前信息實(shí)時(shí)發(fā)送到中心監(jiān)控平臺(tái)，監(jiān)控中心進(jìn)行評(píng)估反饋處理意見(jiàn)，當(dāng)前巡檢工作流程結(jié)束，繼續(xù)巡檢下一個(gè)電力設(shè)備。  

4.2工作流程設(shè)計(jì)圖