国家电网电力巡视作业数字化解决方案

1.系统组成

该系统由以太网和无线局域网三个主要部分组成,包括无线射频网络、桌面终端系统和现场操作系统(WLAN)、GPRS网络(G网络)建立的综合数据渠道进行数据交互。现场操作系统通过无线射频网络对电力设施进行数字化管理,与工作站系统合作,实现操作现场与办公人员的实时数据通信。

1.1.无线射频网络

无线射频网络由单个射频标签组成,部署在设施表面。存储在射频标签芯片中的设施信息构建成巨大的数据仓库。电力设施本身不仅是信息的物理实体,也是信息的载体,如下图所示:

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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人员计算机上的终端软件系统,主要用于管理人员查询、检索、编辑、统计台账、检查内容、检查计划、检查记录、设施缺陷、系统安全,协助管理人员的管理。通过桌面终端系统Internet连接到数据服务中心,在线实时查看检查数据,执行电子操作流程,发布检查操作相关信息。

1.3.现场操作系统

现场操作系统由硬件设备和软件系统组成:

硬件系统使用可携带的移动数字设备,类似于超小型设备PC机器由触摸屏、键盘和外设组成,轻便携带,可通过无线网络传输数据;平台使用MicrosoftWinCE5.提供强大的办公功能,支持所有标准的软硬件接口。

工业移动数据终端可以满足电力用户在生产环境中的大部分要求。除了实现办公移动数据终端的所有功能外,它还具有以下特点:
1.防水、防尘、防腐、抗震性能优异,符合国际工业应用标准,能在恶劣环境下正常工作。

2.精心设计的紧凑型结构。所有附件-射频读写模块GSM/GPRS视频采集模块,蓝牙/红外模块,3G所有模块都集成在设备内部,便于携带和扩展(例如,GPS模块);外观采用人体工程学设计,手持方便,防滑;设备集成键盘,可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、红外和3G音频甚至视频通话都可以在网络上进行。

4.电池容量大,使用时间长。

5.各种携带方式适用于不同的工种。

作为系统的硬件平台,工业级数据移动终端具有很高的延展性。未来,可根据需要增加温度、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、短信理word等待各种文手机等功能。

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该软件实现了现场操作系统的智能化,使移动数字终端真正成为用户生产过程中的数字辅助工具。

现场操作系统的软件平台提供了用户处理桌面终端系统数据的能力。用户界面的风格与桌面终端系统一致,用户可以使用移动数据终端,如桌面终端。现场操作系统提供了几个重要功能:

1.识别设施射频标签数据;
2.实时查看设施信息;
3.记录检查情况,主要包括设施状态、缺陷描述、到达时间;
4.设施GPS定位/导航;
5.实时检查巡视作业任务;
6.实时检查巡视线路;
7.实时处理WorkFlow单据。

2.创新点

2.1.无线射频技术

与其他巡检、巡更产品相比,无线射频技术是一项革命性的创新。
射频识别是一种非接触式自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。识别工作可以在各种恶劣环境中工作,无需人工干预。
最基本的射频系统由三部分组成:
标签(Tag):每个标签由耦合元件和芯片组成,具有唯一的电子编码,附着在物体上标记目标对象;
阅读器(Reader):读取(有时也可以写入)标签信息的设备以设计为手持式或固定式;
天线(Antenna):射频信号在标签和读取器之间传输。
射频标签的特点:
拥有世界上唯一的号码,不能复制;
它是完全非接触式的,不需要在直线视野中识别物品,每秒可以读取200-300个标签;
可以存储大量信息,可以加密,也可以授权更改,可以多次识别,反复读写10万次,数据长期保存;
具有防水、防磁、耐磨、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优点;
轻便灵活,使用方便,可包装成任何风格,也可印刷打印,方便嵌入或粘贴在商品中,生产方法非常灵活;
比其他技术具有更高的性价比、灵活性和可升级性。
无线射频标签设施的技术优势:
不需要光源,甚至可以通过外部材料读取数据;
使用寿命长,能在恶劣环境下工作;
它可以很容易地嵌入或附着在不同形状和类型的产品上;
阅读距离较远;
与打印条形码相比,写入和访问数据的时间更少;
动态改变标签内容;
多个标签可同时处理;
密码保护标签数据访问,安全性更高;
可跟踪定位附着在射频标签上的物体。

2.2.现场操作系统
普通办公自动化系统必须在固定的地理位置使用PC机器运行不具备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,但其功能只是记录到岗事件等简单信息,无法处理复杂事务。电力检查操作数字解决方案将软硬件系统完美结合,使移动设备与固定设备相互协调。在移动数字终端的帮助下,工作人员可以使用信息系统在操作现场完成复杂的功能,所有必要的数据、图纸等信息可以在远离办公环境的操作现场实时查看和处理;移动数字终端也可以相互通信,以满足移动办公的需要,如图: 

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2.3.WorkFlow引擎
采用自主研发的系统解决方案处理表单和票据WorkFlow系统-操作流系统。系统由三部分组成:
1.数据:系统使用的所有表单和票据都包装成数据块。
2.节点:节点描述数据的状态,即表单和票据的当前处理步骤。
3.规则:从一个节点到另一个节点节点到另一个节点的操作。规则定义了数据的流向,并决定了具体的工作流程。
WorkFlow引擎是WorkFlow系统的核心部分。WorkFlow引擎将数据按规则和用户选择的操作推到下一个处理阶段,实现操作过程的自动化和智能化,提高工作效率,规范操作过程,实现无纸化办公。
以缺陷处理过程为例,如下图所示:

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数据:缺陷报告
节点:初始、待处理、待维修、待确认、结束
规则:初始缺陷报告同步操作——〉待处理缺陷
通过提交维修处理缺陷——〉待维修缺陷
通过忽视缺陷来处理缺陷——〉结束状态
维修和扫描待维修缺陷——〉待确认缺陷
待维修缺陷通过退回提交人——〉待处理缺陷
确认缺陷通过确认消失——〉结束状态
所有与检查作业有关的工作流程,如施工、维修、送电、停电、通知等,均可使用WorkFlow系统实现。该系统提供了可视化的操作流定义模块,用户可以自行创建操作流程,有效避免系统重复开发和资源浪费。

3.系统功能描述
3.1.台帐管理
账户管理提供管理系统中电力设施的数字信息。用户可以使用账户管理功能编辑设施名称、位置、设施类型、参数等。该系统为用户提供保存和浏览设施图纸的功能,用户可以通过放大和缩小来观察图纸。使用桌面读写器分配射频标签,并将设施信息写入标签中,分配的标签将部署在相应的电力设施上。为各电力设施制定检查标准,形成电子版的检查操作指导书。检查人员将按照预定的检查标准检查设施,杜绝错误检查和漏检。根据操作地点、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、缺陷细节、维护、测试、设施参数等。按照预定的格式打印和导出账户统计和查询结果,可以保存导出的报表Word、Excel、PDF等格式。

3.2.电力设施管理类型管理
设施类型是电力设施的基本属性,包括类型名称和几个参数,通常在设备表面部署铭牌。过去的资产管理系统通常在系统中预设类型名称。当需要修改数据类型时,必须修改系统内部,操作不便,升级成本高。
电力检查操作数字解决方案采用定制数据类型设计,用户可以使用系统提供的工具来维护设施类型,增加、删除和编辑设施类型。该系统为用户预制了所有可能使用的数据类型,如文本类型、值类型、日期类型等。每种数据类型都有格式化的输入模式,方便用户输入,避免笔误。例如,日期类型系统提供日期选择工具的输入模式。
 
3.3.检查计划管理
检查计划管理为用户管理检查计划提供了功能。用户可以使用此功能制定和发布检查计划,以检查检查计划的实施情况。检查计划管理由管理员使用桌面终端制定,并发送到检查员使用的移动数字终端,供检查员在检查现场使用。

3.4.缺陷语管理
用户可以使用系统在系统中记录常用的缺陷语言(缺陷描述)。检查人员可以根据设备类型和其他属性快速过滤和选择缺陷语言或缺陷语言组合,以实现快速、高效、标准化设施缺陷记录的目的。

3.5.处理设施缺陷的电子流
一旦检查人员在检查操作中注册设施缺陷,系统立即生成设备缺陷报告,管理人员可以在设施缺陷处理功能中实时查询报告缺陷,根据系统提示处理缺陷,桌面终端系统与现场操作系统之间的缺陷报告,现场人员可以使用该功能与管理人员实时互动。系统预订了一套处理流程:1、报告缺陷2、填写维护建议3、设备维护4、消除确认,系统可根据用户需要定制消除处理流程设置,满足各供电公司的不同需求。

3.6.自定义操作流系统
该系统为用户提供创建新功能的工具,用户根据自己的需要使用自定义操作流系统创建新的操作流程。一些基于操作流系统的功能,如缺陷处理,在系统中预订。系统提供的工具是图形编辑界面,用户只需定义要创建的功能名称,简单地使用拖动操作部署过程的关键点,并通过连接定义用户操作,就可以创建新的功能。

自定义操作流系统可以定制与流程相关的功能,如资金申请、工单分发、各种通知/公告、文件传输等。,并将传统的纸质操作文件转换为更标准化、更高效、更经济的智能电子文件。由于电子文件将按照预定的工作路径传输,100%避免错漏发、处理不及时。

3.7.系统用户管理
系统用户管理集系统安全与联系薄管理功能于一体,其中:联系薄编辑家庭的基本信息,如姓名、电话号码、工作地点等信息;系统安全管理:创建系统用户,组管理用户;分配系统使用权限,限制系统功能的使用;为系统用户设置登录密码;取消和恢复系统用户,取消用户暂时不能登录系统;使用系统安全管理设置用户组权限,系统向不同权限的用户显示不同的功能,为用户提供合作工具。

3.8.移动终端管理
系统统一管理现场操作人员使用的移动数字终端,进一步保证系统的数据安全,防止非法设备访问数据中心。

3.9.现场操作系统
现场操作系统安装在移动数字终端上,由现场操作人员(检查员、设施安装、维护人员)携带,通过多协议无线网络与数据中心通信,与桌面终端系统等移动数字终端完成检查和消除。

3.10.设施识别
现场操作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,并显示设施类型、参数、位置、图纸等信息。用户不需要携带其他纸质信息和在户外环境中了解设施的详细信息。

3.11.记录检查结果
现场操作人员使用检查记录功能记录设施的检查结果,设施的缺陷将实时传输到数据中心,供管理人员及时检查和处理桌面终端系统。

当操作人员使用设施识别功能识别设施的射频标签时,现场操作系统将提示操作人员设施的检查标准,操作人员根据提示填写各检查标准的检查结果,系统提供了避免用户泄漏和错误填写的机制。一旦系统发现设施缺陷,就可以创建设施缺陷报告,用户无需上传设施缺陷报告,报告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上查看他们的操作任务。当新任务发送给现场操作人员时,移动数字终端在屏幕上显示新任务的信息,操作人员根据提示的信息。

3.13.计划巡视
系统将计划检查任务实时发送到检查员现场操作系统。检查员根据移动数字终端上的提示计划检查操作,系统以路线图的形式提示用户。

3.14.设施GPS定位
安装在数字移动终端上GPS模块完成后,现场操作系统可以实时收集设施所在地GPS坐标;收集到的GPS该数据可用于系统本身的设施位置导航功能,也可用于其他电力GIS系统使用。电力巡逻作业数字化解决方案设施GPS定位功能从根本上解决了电力设施的问题GPS由于缺乏合适的工具造成的数据采集困难、数据采集不准确等缺陷,有可能实现与地理信息相关的其他电力行业的现场操作数字功能。

3.15.设施GPS导航
使用数字移动终端GPS系统保存的设施的功能和功能GPS现场引导现场操作人员的路线,主要用于设施导航的规划检查、设施维护等功能。
本文来源:rfid世界网