基于无线通讯系统输电线路智能巡检管理系统研发探究

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1、基于无线通讯系统输电线路智能巡检管理系统研发探究　　摘要：输电线路是电力系统的重要组成部分，其安全运行直接关系着电力系统的安全稳定，其地域跨越广、暴露在野外自然环境中、所处环境复杂是巡检工作的难题，迫切需要提高输电线路巡检效率，完善巡检管理系统。针对当前日益成熟的GIS和GPS技术、日新月异的3G无线通讯技术，对基于GIS/GPS/3G无线通讯输电线路智能巡检管理系统进行研发，主要包括巡视移动终端、信息通讯网络、服务器终端。该管理系统在电力系统输电线路巡检中的成功应用将大大提高输电线路标准化工作效率，实现输电线路巡检管理智能化。关

2、键词：电力系统；GIS/GPS/3G；输电线路；智能巡检作者简介：王广鑫（1965-），男，山东枣庄人，山东电力集团公司枣庄供电公司，工程师；褚衍华（1985-），男，山东枣庄人，山东电力集团公司枣庄供电公司，工程师。（山东枣庄272102）中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）17-0224-029电能作为国家战略能源，电力系统的稳定运行关系着国家能源、国计民生，电力系统输电线路实现电能的输配过程是电力系统的重要组成部分。[1-3]2010年国家电网公司提出建设坚强智能电网，电网正在由传统电网向

3、现代智能电网转变，这对输电线路日常运作提出了更高要求。输电线路的地域特征（跨度大、地域地形复杂）、气候特征（直接暴露、四季气候影响）、巡视人员因素（工作量大、考核困难），[4]对输电线路的巡检维护工作造成了不利影响。目前国内外的线路巡检方法主要包括直接标记法、条形识别法、射频采集法、信息采集法，近年来又出现了直升机巡检、机器人巡检方法。[5-10]分析当前巡检方式主要是半自动化巡检模式，解决了巡检到位、信息存储的问题，但一定程度上增加了系统基础建设投入、人员巡视工作量。[11]由于巡检过程中工作人员个人因素影响尤为突出，如何在线路

4、现场提取海量的线路信息，快速对信息进行上传、分析，提高巡检质量，是摆在输电线路巡检作业人员面前的一大问题。现场标准化作业是国家电网公司力行实施的安全生产长效机制，以确保生产过程作业标准化，提高作业质量。如何对输电线路作业标准化进行管理、[12，13]实现标准化作业也是输电线路巡检工作的重要内容。9现代GIS、GPS技术日益成熟，[14-16]微处理器技术飞速发展，[17]3G无线通讯技术日新月异，如何将现代科技融入到输电线路巡检管理中，提高输电线路巡检质量，建设智能输电线路巡检管理系统，是输电线路智能化的重要步骤。本文针对输电线路

5、巡检的实际工作，对基于GIS/GPS/3G无线通讯输电线路智能巡检管理系统进行研发，开发低成本输电线路移动巡检设备，录入线路巡检信息，通过3G无线通讯网络发送到服务器终端，服务器接受并分析数据，并提供客户端供信息查询、消缺工作部署、信息反馈，实现输电线路智能化、标准化作业。一、智能巡检管理系统总体设计系统如图1所示，主要包括巡视移动终端、Internet无线通讯网络、服务器终端三部分，其特点为：巡视移动终端自主研发、模块化设计、可扩展性强、功能针对性强、成本低、体积小、便于携带；3G无线网络传输通道信息传输可靠、实时性高；服务器终

6、端对巡视数据实时处理，实施标准化作业，并提供客户机服务，加快输电线路故障处理速度。服务器终端是巡检管理系统的大脑，制定线路巡检方案和标准化作业指导书，与每台巡视移动终端建立网络连接，布置巡检任务，并对巡检结果进行考核；无线通信网络建立服务器与移动终端的网络连接，实现实时数据交换；移动终端为装有GIS系统、GPS授时定位模块、3G无线通信模块的移动设备，接受服务器终端线路巡检任务，并提供测温、测距等设备数据交换接口，巡检人员通过移动终端输入线路巡检信息，移动设备将带有时间、地点信息的线路巡检信息发送给服务器终端。9二、巡检移动终端移

7、动终端为线路实地巡检信息录入设备，目前移动巡检设备设计大都基于PDA（PersonalDigitalAssistant），其性能较好，但功能复杂、成本高不宜大量配备，对于输电线路巡检任务针对性不强。输电线路除了缺陷记录外，更有跨越测距、接头测温等专业数据设备，PDA不具备设备兼容性、接口可扩展性。本文设计的巡检移动终端如图2所示，主要是由7部分组成：微处理器、GPS模块、3G无线通讯模块、外部存储设备、扩展接口、键盘（触屏）输入模块、显示模块。（1）微处理器是移动巡检终端的核心部件，采用ARM7系列、STM32系列微处理器芯片，速

8、度快、性价比高，实现线路信息的接收、分析、处理，接收GPS标准时间、地理位置信息，运行GIS系统，以及控制3G无线通讯模块与服务器终端建立连接、发送带有时间地理位置信息的线路信息。（2）GPS模块，采用G91核心芯片，自动接收同步收拾定位卫星信号进