電力線路巡監系統設計探析

燕偉廣

(國網山東省電力公司東營供電公司，山東 東營 257000)

電力線路巡監系統設計探析

燕偉廣

(國網山東省電力公司東營供電公司，山東 東營 257000)

分析了電力線路巡監系統的設計原則、總體結構及工作原理，并從硬件設計方案和軟件設計方案兩個方面對電力線路巡監系統進行了介紹，以期對電力線路巡監以及管理工作有良好的借鑒意義。

電力線路；巡監系統；GPRS；北斗衛星系統；地理信息系統

0 引言

隨著中國電力行業的飛速發展，人們對于電力系統供電質量以及電力相關部門工作效率都提出了更高的要求。輸電線路是智能電網的組成部分之一，電力能否穩定輸送對于居民生活質量來說至關重要。因此我國電力行業必須解決的一個重要問題就是，如何才能有效保證輸電線路的穩定傳輸。本文將無線通訊技術與地理信息定位系統相結合，設計了一套基于無線通訊模式的電力線路巡監系統。

1 巡監系統整體設計

1.1 設計原則

對于巡監系統的設計，首先考慮我國目前電力巡監基本情況，然后才能對巡監系統進行總體設計。巡監系統使用模塊化設計的原則，摒棄掉以往的全集中式構架，可以保持巡監系統良好的伸縮性和擴展性，提供了良好的空間和通道用以自動升級改造。但是進行巡監系統整體設計時，必須考慮以下4條原則：

(1) 穩定性：由于巡監系統可能在各環境下工作，有的工作環境可能比較惡劣，所以巡監系統能否穩定工作，是設計工作中必須要考慮的。

(2) 模塊化設計：對巡監系統進行模塊化設計，可以保證將來巡監系統進行功能擴展時比較方便。

(3) 前瞻性：應用目前比較先進的技術，一方面可以滿足電力線路電力傳輸的要求，另一方面可以對將來的智能電網進行智能巡監。

(4) 人性化操作：巡監系統節點人機交互界面必須清晰簡單，用戶功能豐富，個人操作界面簡單美觀，不需要太多專業學習，用戶就可以完全掌握操作系統的用法。

1.2 總體結構

電力線路巡監系統方案框架如圖1所示，主要由巡監中心和巡監手持終端兩部分組成，其中巡監中心有GIS電子地圖功能，而巡監終端裝置無線通訊模塊，與巡監中心進行通訊。

圖1 電力線路巡監系統方案框架

1.3 工作原理

電力線路巡監系統通過規定好的方式進行電力傳輸巡監工作。首先，巡監人員利用巡監中心軟件系統，列出將要完成的巡監工作任務清單，然后利用無線傳輸方式發送到巡監終端上。巡檢員通過查詢終端上列出的任務清單，根據任務清單進行巡檢。任務可分為日常巡檢任務以及定位任務。日常巡監任務即巡檢員執行任務規范，查看電力線路上各種設備情況，并且嘗試發現電力設備可能存在的缺陷。定位任務即對有些新建的電力線路，或者新安裝的設備位置、使用情況等信息登記并記錄。

2 巡監系統巡監中心硬件設計

從硬件上來說，巡監系統硬件主要由無線通訊服務器、數據庫存儲服務器和巡監終端3部分組成。其中無線通訊服務器的任務是實現巡監中心和所有巡監終端之間的無線通訊；數據庫存儲服務器用于數據存儲，包括無線通訊傳輸的數據和設備配置信息；巡監終端主要是實現巡監一系列任務。圖2為巡監中心的硬件結構圖。

圖2 巡監中心硬件結構圖

3 巡監系統巡監中心軟件設計

軟件作為巡監系統的重要構成部分，必須具有數據和通信處理模塊、基于GIS系統的功能模塊、巡監功能模塊3大部分。

3.1 數據和通信處理模塊

巡監中心跟巡監終端是利用專用的無線通訊服務器進行鏈接，巡監終端收集好終端信息，利用GPRS網絡，將收集好的信息例如列表與位置信息、設備配置信息以及命令等信息，發送到GPRS通訊服務器上，GPRS通訊服務器再將這些信息發送到巡監中心，整個通訊過程可以利用自定義的通訊協議進行調制和解調。

3.2 基于GIS系統的功能模塊

GIS功能軟件模塊有地圖瀏覽、地圖測量、地圖鷹眼顯示3個功能。地圖瀏覽是指我們利用軟件對電力傳輸系統中的電力線路的地圖進行查看，以及對地圖進行放大、縮小等操作，查看地圖上出現的各物基本情況。地圖測量的功能即對電力線路傳輸時的線路長短進行測量，利用測距功能可以更好地安排巡監的時間以及線路。鷹眼功能即在終端設備顯示兩個一大一小的地圖。

3.3 巡監功能模塊

巡監功能模塊一般由危急發現報警、設備情況調查、工作人員監控3個功能組成。設備情況調查就是根據電力線路的現實狀況，發現存在于設備中的潛在缺陷，如輕微缺陷、嚴重缺陷和緊急缺陷，巡監中心能夠由潛在缺陷的等級發出相應的控制指令。工作人員在巡檢時，當電力線路發生緊急缺陷或工作人員發生突發事件，巡檢人員可以按下巡監終端上的報警按鈕，巡監中心工作人員使用目標歷史軌跡回放功能，對巡檢人員的工作情況進行查看。

4 結語

本文針對我國電力線路巡監系統的現狀，設計出了一套巡

監中心和手持終端組合應用的電力巡檢監管系統，用以提高我國電力監管的技術水平和管理強度，在維護我國電力生產秩序的前提下，為我國電力安全提供保障。

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2014-08-29

燕偉廣(1977—)，男，山東東營人，工程師，研究方向：電力工程設計。