一、應(yīng)用方案背景介紹

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，各行各業(yè)對管理工作要求越來越規(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，電能的傳輸就離開不了各個變電站設(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)行保障部門是保障電能安全傳輸?shù)闹匾块T，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、地震和鳥害等外力侵害。而且多種因素將會促使線路上、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，就可能會發(fā)展成為各種故障，對電力系統(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)行保障部門將投入大量的人力、物力和財(cái)力來保障電能的安全運(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)，電力公司有專門設(shè)備巡檢人員來保證電力設(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，它的弊端也越來越明顯地表現(xiàn)出來。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，不僅給國家造成巨大財(cái)產(chǎn)損失，而且對人民群眾生命財(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，不但會影響決策者和主要部門領(lǐng)導(dǎo)的業(yè)績，而且一個個事故隱患造成重大事故也會毀掉幾十年的辛苦打下來的基業(yè)。

本方案就是針對以上應(yīng)用背景和問題提出的一套科學(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)間長等顯著優(yōu)點(diǎn)。

經(jīng)過多次現(xiàn)場試點(diǎn)，實(shí)踐證明該系統(tǒng)可以有效的降低人為因素帶來的漏檢和錯檢等問題。由于采用該系統(tǒng)，電力設(shè)備檢修部門在巡檢工作第一次實(shí)現(xiàn)了無紙化數(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)，對以往巡檢采用的手工方式，或者采用了簡單的設(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，大大降低了系統(tǒng)的采購和維護(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)，可以通過個性化編程并下載升級，實(shí)現(xiàn)各種個性化功能要求。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。

l       通過對巡檢系統(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)級別的多功能智能移動終端，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）手持移動終端直接手工錄入

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

（3）設(shè)備分類

       根據(jù)使用模式的不同，設(shè)備可以分為兩大類：

(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：各級管理人員對設(shè)備的巡檢結(jié)果進(jìn)行抽查，對日常巡檢工作起到監(jiān)督作用(巡檢人員對設(shè)備巡檢后，會將后巡檢信息寫入信息紐扣中)

（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)行個性功能化開發(fā)編程。強(qiáng)大的操作系統(tǒng)和存儲容量，可以建立完善的功能數(shù)據(jù)庫，完成電力公司領(lǐng)導(dǎo)提出的各種個性化功能需求。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，對該設(shè)備的生產(chǎn)日期，設(shè)備類型等信息     進(jìn)行顯示，并對所操作的檢查項(xiàng)進(jìn)行顯示，方便巡檢人員選擇排查，對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)，對巡檢出現(xiàn)的問題進(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RFID模塊，對電力設(shè)備紐扣電子標(biāo)簽的識別和讀寫，也可擴(kuò)展超高頻功能模塊，對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，對于重大隱患事故通過通話功能進(jìn)行現(xiàn)場報(bào)告。可以擴(kuò)展GPS，進(jìn)行衛(wèi)星定位，對于荒郊野外的電力設(shè)備和線路在沒有GPRS的信號下，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)備傳輸上來的數(shù)據(jù)評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：讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域時(shí)，其天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而RFID標(biāo)簽被激活并向讀寫器發(fā)送出自身編碼等信息；讀寫器接收到來自標(biāo)簽的載波信號，對接收的信號進(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，針對不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號；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、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。

l       特點(diǎn)：

Ø         數(shù)據(jù)存儲：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。

Ø         讀寫速度：與條碼相比，無須直線對準(zhǔn)掃描，讀寫速度更快，可多目標(biāo)識別、運(yùn)動識別。

Ø         使用方便：體積小，容易封裝，可以嵌入產(chǎn)品內(nèi)。

Ø         安全：專用芯片、序列號惟一、很難復(fù)制。

Ø         耐用：無機(jī)械故障、壽命長、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

信息管理平臺是整個巡檢系統(tǒng)的核心部分。整個巡檢系統(tǒng)過程都是通過軟件來實(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)行分類查詢。

Ø         提供人員設(shè)置，即提供操作人員身份識別；

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)置即為整個巡檢范圍提供人員地點(diǎn)，通過服務(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，自動生成巡檢人員歷史巡檢情況對比表，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，方便評估巡檢人員的工作狀態(tài)，處理上傳記錄并對報(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，系統(tǒng)對接收機(jī)收到的信息通過系統(tǒng)進(jìn)行讀取，分解出故障發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、設(shè)備類型、發(fā)現(xiàn)者，并把這些數(shù)據(jù)信息自動存入數(shù)據(jù)庫服務(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)，如顯示各個巡檢人員發(fā)現(xiàn)的故障點(diǎn)，各類故障的緊急情況，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         通過比對指紋上傳信息，讓巡檢人員必須親自到現(xiàn)場方可以進(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)場巡檢人員的到位狀況。

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

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

Ø         用各類圖表或報(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)生對象，供管理人員通過預(yù)測分析加強(qiáng)管理和制定應(yīng)對措施，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)要求提供各類基礎(chǔ)臺帳和專業(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)自動化，智能化，并可以與服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)，自動分析、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)，通過手持移動終端向監(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，然后在把故障類型、設(shè)備編號、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，監(jiān)控中心進(jìn)行評估反饋處理意見，當(dāng)前巡檢工作流程結(jié)束，繼續(xù)巡檢下一個電力設(shè)備。  

4.2工作流程設(shè)計(jì)圖