PDA移动服务在电力巡线中的应用与研究

总第220期2008年第2期

计算机与数字工程

Computer&D igital Engineering

Vol.36No.2

153

P DA移动服务在电力巡线中的应用与研究3

胡傲平　盛承光

(仰恩大学计算机与信息学院　泉州　362014)

摘　要　介绍P DA移动服务在电力巡线中的必要性,提出基于P DA的电力巡线数据采集系统的设计与实现方案,最后总结了系统特点。

关键词　P DA　移动服务　电力巡线　GPS

中图分类号　TP391.76

1　引言

基于P DA的移动服务是由移动计算技术、嵌入式技术、GI S、移动互联、移动终端、移动定位等技术共同支撑的新兴边缘领域,其研究和发展主要依赖这些技术的发展和更新。P DA的移动服务就是指用户利用P DA开展非固定地点办公、现场作业或服务信息的查询[1]。P DA的移动服务所具有的方便性、灵活性,使其以一种势不可挡的力量伸展到人类社会的每一环节,推动着世界经济的发展。P DA在电力巡线中的应用,能够加快电力部门对电力线路信息的收集及处理速度,从而保证供电系统的服务质量。

2　电力巡线的必要性

“电力是工业的先行”[2],没有电力工业的快速稳定发展,就没有国民经济持续、稳步、高速的增长。在输电系统中,输电线路及相关设备一旦出现了故障,酿成的后果轻则扰乱城乡居民的用电秩序;重则造成生产业的瘫痪,造成严重的社会影响和巨大的经济损失。电力巡线是电力行业保证供电系统正常运行的重要方法。

2.1　目前电力巡线数据采集的方法及弊端

在电力巡线工作中,电力设施存在点多、面广、线长、裸露野外、沿线环境复杂等特点。当采用手工纸质记录方式时,会存在许多的人为因素,如无法监督,记录不规范,管理不便等。由此导致产生电力巡线的随意性,不能保证巡线结果的准确性。目前也还存在另外的方法———采用读取信息钮,这种方式提高了巡检的可靠性和监督性,但又存在成本高、安装复杂、不便管理等不足。它不适用于多点、长线的巡线管理。至于I C卡、射频卡(RF卡)采集法,虽然操作方便、可靠性高、寿命长、免维护,但是容易受周边强电磁干扰,会时有乱码现象的出现。目前,还有采用视频监控、综合检修车,甚至直升飞机等电力线路巡线手段。这些方式对国内电力企业来说,成本过高,实施困难,且不易推广。

显而易见,上述各种巡线方法,无论是在管理上,还是在技术、应用实施上,都存在着困难,这对保障电力系统的正常运行非常不利。

2.2　P DA移动服务在电力巡线中的应用

P DA因体积小、重量轻、携带方便、功能强大等诸多特点的存在,使其在电力巡线数据采集中的应用成为必然[3]。利用GPS定位和无线网络通信等技术,开发实现基于P DA的电力巡线数据采集系统,势在必行。基于P DA的电力巡线数据采集系统是P DA的移动服务应用的拓展,是电力部门巡线工作方式的拓新。

对应于传统巡线方式的局限性,基于P DA的电力巡线数据采集系统可按具体电力线路巡检任务内容定制开发,精装实用。所以,首先在实现了无纸化办公的同时,使维护变得简单,升级容易,且具有可扩展性。其次,系统能通过接收GPS卫星定位信息来识别巡线员是否到位,克服了巡检员主观性带来的缺陷。再次,采用现有的无线公网通信

3收稿日期:2007年7月3日,修回日期:2007年9月1日

作者简介:胡傲平,女,硕士,助教,研究方向:电子商务与信息系统。盛承光,男,硕士,助教,研究方向:网络与信息

安全,密码学,信息隐藏与数字水印

。

© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

技术,在保障系统先进性的同时,节省安装费用。并且,强大的网络覆盖优势使系统随处方便可用。

3　巡线数据采集系统的设计与实现

为了达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标,实现电力巡线的规范化、自动化,现设计的基于P DA 的电力巡线数据采集系统应具有以下基本要求:

・携带方便,简单易用的用户操作界面;・可以在系统授予的权限下,方便地登录并进入系统;・完整的缺陷数据项(或电力线路及相关设备的属性和行为状态描述项);

・系统能自动接收GPS 定位信息;・安全稳固的自检功能,能够防止巡线员误检、漏检的发生;・能将当天巡线记录文件方便的通过无线方式发送到服务器端主机上,以供管理中心相关负责人进一步地分析、处理使用。3.1　系统设计方案与模块划分基于P DA 的电力巡线数据采集系统是由外部硬件设备GPS 接收机,移动设备P DA,及线路设备缺陷录入、保存等处理软件组成。系统设计方案是:首先由GPS 接收机完成GPS 信号的采集,然后经数据线传送到P DA ,由P DA 将经过处理提取的经纬度信息及现场巡线员录入的缺陷数据信息一并保存成文件,最后上传到服务端主机上供上级部门进一步的统计、分析处理。在该系统中涉及的通信内容包括两部分,P DA 与GPS 接收机的通信和P DA 与服务器端主机的通信

。

图1　基于P DA 的电力巡线数据采集系统构架图

目前,P DA 在行业系统中的应用主要有两种

模式:浏览器/服务器(B /S )、客户/服务器(C /S )。考虑到在电力巡线工作中,客户端P DA 并不需要与服务器端随时随地的实时交互,因此,本系统采

用C /S 模式。系统总体架构如图1所示。依据系统方案架构,按照结构化程序设计的要

求,基于P DA 的电力巡线数据采集系统的模块划分描述如图2所示

。

图2　基于P DA 的电力巡线数据采集系统模块图

3.2　P DA 与GPS 接收机串口通信的实现

P DA 上配有一个串行端口,以便与外部串行

设备之间进行通信。串行端口的本质功能是作为

芯片和串行设备之间的编码转换器[4]

。当数据从芯片经过串行端口发送出去时,字节数据被转换为串行的位,然后在一根数据信号线上一位一位地传输。在到达数据接收端后,串行的位将被转换为字节数据。

卫星通信正常的情况下,GPS 接收机接收到的是NMEA0183协议的数据格式。GPS 接收机与P DA 通信时,它会不停地向通信串口发送NMEA0183协议规定的GPRMC 、GPGS V 、GPGS A 不同的语句信息。接收到的数据格式形如:

＄GPR MC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,

<7>,<8>,<9>,<10>,<11>

＄GPGS V,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,

<7>,<4>,<5>,<6>,<7>

＄GPGS A,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,

<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>

每个语句,从起始符如以＄GPR MC 开头到终止符为止,实际上是一个ASC II 码字符串。在应用中,我们只需要从特定的语句中提取出特定的字符信息,而其余的则可忽略掉。现将＄GPR MC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>语句含义说明如下:

1)标准定位时间(UT C ti m e )格式:时时分分

秒秒.秒秒秒(hhmm ss .sss )

2)定位状态,A =数据可用,V =数据不可用3)纬度,格式:度度分分.分分分分(ddmm.mmmm )。

4)纬度区分,北半球(N )或南半球(S )

451胡傲平等:P DA 移动服务在电力巡线中的应用与研究 总第220

期

© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.