输电线路三维可视化运行管理系统
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摘要：手持设备终端巡检器可以自动或手动向中心发送信息，汇报巡检人员所在的位置、时间等信息。如果发现故障，就会将设备编号、故障类型发送到监控中心。监控中心存储上报信息。通过系统分解出“故障发生的时间、地点、设备类型，发现者”，自动存储并在网上发布信息。该系统还可以把存放在数据库中历史数据进行汇总、统计、分析，用各类报表、图表形式显示“某种故障在某段时间内发生的频率，为管理人员管理和制定应对措施提供依据。
关键词：地理信息系统 基准定位 智能手持设备
前言
随着电子技术的快速发展，带动了计算机技术和地理信息系统（GIS）【1】的快速发展，使新技术在电力行业中的应用也越来越广泛。GIS引入电力管理系统后，与负荷管理、用电MIS和SCADA等子系统结合在一起，为配电网运行管理系统提供了一套方便、迅速、简单的管理模式。
由于输电线路结构复杂，输电线路距离长，有时通过地理条件比较复杂的地区。地理位置结构与输电线路和杆塔都是立体空间结构，原有的“二维地理信息系统”不能满足管理的需要。近年来，随着三维技术的发展，使得三维地表模型和各类设备模更接近于现实【2】。本文就是通过模式设计方法结合三维GIS技术，建立三维输电线路GIS系统，并侧重介绍智能手持设备巡检系统的结构和作用。
一、智能手持设备巡检系统的组成
IMS－L智能巡检系统是“Intelligent Inspection&Management Syetem for Transmission&Didtribution Lines的简称”，该系统集成了计算机网络通信技术、掌上电脑设备（PALM机）和全球定位系统（GPS）的最新研发成果，利用“移动信息平台”改变了传统电力输电巡检的工作方式，采用线路巡检管理的新模式、新思路，使漏检、错检降低到最低，保证了电力线路长期安全稳定的运行。
整个系统由后台软件部分和手持机部分两大部分组成：
（一）后台管理系统子模块说明：
1、高级管理模块：包括标准缺陷管理和标准代码管理；
2、系统管理模块：包括杆塔管理、线路管理和机构管理；
3、计划管理模块：用于制定巡线计划，
4、巡线管理模块：用于考勤管理、杆塔查询、巡线缺陷记录的查询及计划查询等；
5、缺陷管理模块：完成缺陷登记、数据统计和消缺流程；
6、数据通信模块：用于管理机对手持机下达巡线任务和定位，接收手持机上传给管理机的巡检数据；
7、报表打印模块：用于在指定线路、指定时间段内、指定缺陷等级和处理类型的报表输出；
8、辅助功能模块：包括修改个人密码、基础设置、系统帮助、系统界面设置和用户注销；
9、扩展功能模块：包括数据转换和网络浏览功能，为GIS提供数据接口。
（二）手持机主要分为下面几个子模块：
1、基准定位模块：对新线路杆塔进行经纬度的录入；
2、巡线操作模块：对已经定位杆塔进行巡视，显示准确时间和经纬度，记录杆塔上的缺陷；
3、数据通信模块：与电脑进行数据对接，下载下次工作数据和上传本次数据；
4、辅助工具模块：GPS电量显示、卫星指路、标识已巡、未巡杆塔和记事簿。
二、智能手持设备巡检系统的主要功能如下：
1、接利用GPS系统实现线路巡视自动记时、自动定位，并通过手持机完成缺陷的详细记录。
2、将手持机中的巡检记录信息传输到管理机中，实现对巡检数据的存储、分析、查询、汇总和报表输出。
3、缺陷库对发现的缺陷进行分级代码管理。
4、手持机通过串口接入管理机，进行巡检数据的远程传输。
5、可以实现巡检业务的多级机构纵向管理。
6、提供数据接口，使杆塔位置、线路走向，显示在电子地图上。
手持机在装载了巡视任务后，GPS手持终端接收到GPS信号，并把经纬度坐标与本次巡视点信号进行比较，比较查询之后，详细显示出对应巡视点的具体巡检内容和下一步操作。手持终端的红外扫描功能自动启用，扫描贴在设备上的条码。然后，手持终端将显示出需要检查的所有项目信息，巡检员按照提示进行巡检操作。巡检结束后再将数据上传，主机管理系统在对数据进行分析、统计、查询等操作。
三、智能手持设备巡检系统的优点
“手持设备终端巡检系统”具有路线安排、工作状态监督、数据记录、数据汇总报告等功能，能够实现与电力系统现有信息系统的连接。及时对检查巡检工作进行了解、及时发现设备存在的缺陷，提高工作效率、降低运营成本。具有轻便、价廉、使用时间长、操作方便等一系列优点【3】。该系统可以降低巡检过程中人为因素带来的错检和漏检问题。做到巡检工作的信息化、电子化和智能化，提高了巡检工作的效率。
线路巡检系统可以实现以下目标：
（1）提高工作效率和维护管理水平；
（2） 科学的管理和安排巡检人员的巡检工作。
（3） 将巡检数据和RFID 数据通过 GPRS 网络及时传输到巡检管理部门。
（4） 通过汇总和分析巡检系统数据，及时发现故障隐患。
手持设备终端巡检器可以自动或手动向中心发送信息，汇报巡检人员所在的位置、时间等信息。如果发现故障，就会将设备编号、故障类型发送到监控中心。监控中心存储上报信息。通过系统分解出“故障发生的时间、地点、设备类型，发现者”，自动存储并在网上发布信息【4】。该系统还可以把存放在数据库中历史数据进行汇总、统计、分析，用各类报表、图表形式显示“某种故障在某段时间内发生的频率，为管理人员管理和制定应对措施提供依据。从而达到事前控制，减少事故发生率的目的。保证输电线路的安全和电力系统稳定。
结语
本文对三维可视化运行管理系统的技术特点和系统的构建进行了阐述，对该系统在输电线路中的具体应用和结构特点进行了分析。对智能手持设备巡检系统的功能和系统组成做了介绍，由于本系统采用了模块化设计模式和软件体系，为系统的维护提供了方便。利用该系统可以大大提高线路巡检人员的工作效率，同时也提高了故障捡出率。为线路的安全运行提供了保障。
随着计算机硬件水平和图形技术的发展，三维GIS将会在整个电力行业发挥越来越大的作用，也成为将来的发展方向。我们还要在这一领域不断的学习和研究，才能赶上世界先进技术的发展。
参考文献
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