電力巡線管理系統(tǒng)

一、概述

當前電力線巡線技術(shù)發(fā)展很快，既有沿架空線行走的機器人，又有巡線無人機。隨著城市的發(fā)展，動力電纜越來越多地轉(zhuǎn)入地下傳輸。由于地下沒有GPS信號，巡檢機器人通常采用專用的定位基站，如WIFI和藍牙基站定位，其定位精度比較低，通常誤差在3~10米。用UWB定位可以實現(xiàn)厘米級的的定位，但成本比較高，通常一個基站需要1千元左右。依靠機器人的視覺處理可以用RFID和二維碼標簽實現(xiàn)輔助定位。

電力線巡線需要往智慧巡檢發(fā)展，其中包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、基于GIS的可視化展示技術(shù)、AI智能分析技術(shù)，等等。因此在系統(tǒng)設(shè)計時要起點高、看得遠，采用智慧巡檢平臺架構(gòu)。

二、智慧巡檢APP

智慧巡檢提供用于戶外巡檢工作的定位和信息交互平臺，從而將巡檢人員的位置數(shù)據(jù)、線路現(xiàn)場情況等及時傳送到監(jiān)視中心，實現(xiàn)GIS的圖形化監(jiān)視、查詢以及路由安全監(jiān)控、防護措施交互等功能，對巡檢人員及線路路由現(xiàn)場進行定位檢查、管理。

為實現(xiàn)地下機器人巡檢，需要操作人員提供詳細的初始化設(shè)置信息。如操作人員的信息、初始化配置信息、任務(wù)設(shè)置、操作記錄，等等。需要通過手機APP連入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

地面GIS系統(tǒng)采用GPS定位，包括電線桿、配線箱、電纜井蓋等。包括地面部分的線纜走向。

三、RFID管理與定位技術(shù)

地下部分采用RFID標簽定位，RFID屬于無源定位，其定位精度較差，有時采用二維碼輔助實現(xiàn)精確定位。

為提高RFID的精度，可以使用面積小的RFID標簽、也可以降低RFID掃描模塊的發(fā)射功率。為區(qū)分不同的電纜，需要把不同電纜的標簽分開一定的距離放置，等等。

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，對電纜中間接頭、電纜井（含掩埋井）必須裝電子標簽，RFID標簽必須耐高溫、耐磨、耐腐蝕、防水等。

四、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

為了實現(xiàn)地下定位，有必要講一下ID2000移動便攜綜合檢測儀，它是集RFID檢測、二維碼檢測、溫度檢測、距離測量于一體的檢測系統(tǒng)，可以控制RFID掃描模塊的發(fā)射功率，從而滿足檢測和定位的需求。同時對地下管道的其他信息進行采集。

另一個是IOT365物聯(lián)網(wǎng)固定臺式設(shè)備，IOT365物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供各種傳感器信號的采集和管理，如溫濕度、光照度、易爆氣體檢測、二氧化碳檢測、水煙檢測、人員活動檢測、集水坑水位檢測等等，并通過WIFI網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到中央數(shù)據(jù)庫，這些信息都傳到中心端的GIS平臺上，中心端經(jīng)過處理后給出報警信息和控制信息。

IOT365提供繼電器控制輸出，可以控制大功率設(shè)備、或高電壓、或交流設(shè)備。

同時IOT365提供高速VMOS開關(guān)功率管電路，可以通過PWM控制控制燈光無級調(diào)光、也可以控制直流電機無級變速。

五、GIS平臺

中心端GIS平臺使用我公司獨立開發(fā)的三維GIS平臺和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，為用戶節(jié)約了大量的購買GIS和數(shù)據(jù)庫軟件的費用。

GIS平臺提供室外的三維展示和室內(nèi)的矢量地圖顯示。

通常還會有攝像頭信息，在后臺還會對圖像進行分析，這些數(shù)據(jù)都會存在數(shù)據(jù)庫中。圖像信息還可以做AR增強GIS觀管理。

GIS平臺功能：

GIS系統(tǒng)具有漫游、放大、縮小等顯示；

電力設(shè)施模型的分層組織、分層顯示；

具有基本信息查找定位功能、方便用戶查詢；

提供輸電線路新建圖層，并能夠修改線路坐標和屬性；

提供線路查詢統(tǒng)計功能，包括空間查詢、模糊查詢、條件查詢、拓撲查詢、沿線統(tǒng)計、查詢結(jié)果輸出等。

有地標標注功能、分為標記地標、現(xiàn)狀地標、面狀地標。能夠保存用戶繪制的矢量數(shù)據(jù)。

資源管理樹：

六、數(shù)據(jù)庫技術(shù)

電力線路數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：

電力設(shè)施：變電站、電廠、電力線路、桿塔、開閉所、分線箱、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器等。包括相關(guān)參數(shù)、圖片信息、位置信息，使用信息等。

桿塔數(shù)據(jù)庫：所屬線路、桿號、桿型、呼高、接線位置、接入位置、接出位置、桿塔照片。

電纜路徑數(shù)據(jù)：變電所、線路名稱、電纜段名稱、電纜段序號、長度、型號、狀態(tài)、鋪設(shè)方式、埋深（高程）、走向、電壓等級，七點、拐點、終點坐標、中間接頭坐標、安裝位置、影像資料、電纜路徑圖、電纜單線圖、電氣間隔圖，等。

七、基于GIS的可視化展示技術(shù)

在GIS平臺上對于經(jīng)常關(guān)注的參數(shù)，進行查詢和展示。

對于地下管廊掃描到的RFID數(shù)據(jù)進行實時查詢，展示出檔案數(shù)據(jù)、和位置數(shù)據(jù)，并顯示出來；

對于巡檢機器人傳回的的其他信息進行展示；

對環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)進行展示和報警處理；

GIS平臺直接連入應(yīng)急指揮調(diào)度平臺，對人力、車輛等資源進行協(xié)調(diào)調(diào)度；