输电线路巡视系统技术方案

输电线路智能巡视系统
解决方案
目录
1.项目背景 (3)
1.1.行业背景 (3)
1.2.传统巡检模式 (3)
1.3.移动巡检的优势 (4)
2.项目目标 (5)
3.设计原则 (6)
4.技术特色 (9)
5.系统概述 (11)
5.1.系统概述 (12)
5.2.系统网络结构 (12)
5.3.系统工作流程 (13)
6.系统功能 (14)
6.1.系统功能组成 (14)
6.2.巡检前端功能 (15)
6.3.巡检后台功能 (22)
6.4.技术参数指标 (36)
7.系统环境 (39)
7.1.手持PDA配置 (39)
7.2.软件环境 (40)
8.应用效果 (41)
9.项目管理体系 (42)
9.1.质量控制 (42)
9.2.项目计划 (45)
9.3.实施管理 (46)
9.4.项目交付成果 (51)
10.售后服务........................................................................................................................ 错误!未定义书签。

11.简介 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。

1. 项目背景
1.1. 行业背景
随着城市化进程的推进，电力电缆的应用日益增加，电缆网络的覆盖范围不断扩大，所以加强电力电缆的运行管理已迫在眉睫。

电力电缆的广泛使
用，电力电缆的必不可少，电力电缆犹如人体的血管和神经。

人体主要血管
和神经的瘫痪，就会使人死亡。

电力电缆的不可靠、不安全，一旦出问题，
就会使经济活动瘫痪，给国家和人民生命财产带来巨大损失。

因此，电力电
缆的长期安全可靠运行特别重要。

由于电力电缆分布广，不仅要经受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还受到各方面外来因素的干扰和大自然千变万化的影响。

这些因素将会促
使电缆上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀，加上大自然中的大气雷击、强风、
洪水冲刷、滑坡沉陷、地震及外力施工等对电力电缆的破坏，如不及时发现
和消除，就会由量变到质变，发展成为各种电力设备故障。

通过对电力电缆设备的标准、规范化的巡视和检查，及时设备发现电力电缆的缺陷和危及安全的隐患，提出具体的消除内容，以便及时消除缺陷，
降低故障造成的损失，保证电网安全稳定的运行。

1.2. 传统巡检模式
传统电力电缆巡检工作模式是工作人员携带规范化工作文档到现场检查，记录设备运行状况及设备缺陷，回到单位后再将现场巡检的结果录入到
巡检文档中。

这种传统的设备巡检工作存在着漏巡、漏记、补记、不按时巡
检、纸质图表不易维护更新，数据的准确性无法保证等诸多不足与人为因素。

同时对巡检任务计划、分派、巡检信息的记录都采用纸和笔的手工方式，任
务下达和作业结果提交都需要面对面交接。

这种方式作业周期长、准确度差、
效率低、考核难度大，并存在较多的薄弱点。

巡检人员紧缺：电力电缆范围广，巡检工作艰苦，工作量大，巡检效率不高，往往需要大量的巡检人员。

⏹少巡漏巡：传统的巡检体系很难保证检查质量，无从考查工作人员
是否对每个接头，每个设备，每个项目进行检查。

⏹记录不规范：由于巡检项目内容繁杂，且巡检人员各自知识经验积
累程度不同，所以填写内容或简单或复杂，或抓得住重点，或抓不
到实质。

⏹费时繁琐：每个问题项目，都要通过笔记录到纸上，必要时还需辅
以作图，10kv以上线路，每个电杆项目需一一记录，量多费时。

⏹后期处理难：对每次巡检的大量数据进行收集，处理，分析，工作
量大，由于资料量大，遗失严重。

⏹评估难：很难对工作人员的工作定性定量进行评估。

1.3. 移动巡检的优势
对于电力企业而言，确保设备的安全、可靠、稳定、经济运行是其赖以生存和发展之本的基础。

因此，电力电缆巡检管理在企业管理中占有非常重要的地位。

目前，大多数生产企业仍停留在以人工的方式方法登记、统计设备信息来进行管理工作的落后状态。

随着企业的迅速发展，线路状况越来越复杂，线路维护难度高，巡检量大，采用的人工线路巡检模式既不能保证管理工作的准确性、连贯性工作量非常巨大，管理成本过高，已不能满足已完全不能满足实际需要。

随着网络通信技术、移动计算技术、全球定位技术、地理信息系统等技术的发展，针对电力电缆巡检工作的信息化实际需要，开发一套满足实际生产需要的线路巡检系统，已成为众多电力企业的必然条件。

电缆巡检系统应用之后固然会推动巡检工作的规范化、管理的科学化和监督的自动化。

系统不仅提供了规范的数据采集接口，而且有利于减轻巡检人员和设备管理人员的工作量，从而提高工作效率，同时对加强巡查人员的监管、加强巡查与检修工作的衔接力度，起到了非常好的促进作用。

通过对系统内累积的大量的巡检数据进行跟踪分析可以得到故障出现的各种规律，为有效的预防和迅速排除故障提供了有力的依据。

最终为保证电网安全运行、
提高供电、用电管理自动化水平和工作效率，提高经济效益和社会效益提供
了有效的手段。

2. 项目目标
电力电缆巡检系统集成手持终端设备（PDA）、GPRS/CDMA 1X无线通讯手段、GPS全球定位、地理信息技术（GIS）等，基于“移动化”、“标准
化”和“规范化”概念改造传统巡检工作模式，实现电力电缆巡检管理的电
子化、信息化、规范化和智能化，最大限度减少漏检、错检，确保巡检人员
从工作计划、安排、执行到消缺归档规范化，达到设备长期高效稳定运行。

具体为：
输电的电缆线路多，分布范围广，敷设环境复杂，电缆班组每次巡检均需查找准备大量设备资料才能开展巡检工作，而且，过去班组人员在现场用
纸和笔记录巡线结果，回班组后再将纸张记录用手工录入计算机，这种方法
不但导致重复劳动，而且浪费资源，容易导致差错，同时实时统计、信息共
享不便，以致管理人员不能及时了解实际情况，严重影响工作了效率和管理
水平。

由于计算机使用比较复杂，有些人员不会用，班组还需要专门设置专
职资料员输入数据导致巡检效率低下及资源利用率不高。

本系统投运后，由于系统把所有的电缆信息以数据信息话，班组人员只需每次巡检前，通过电脑终端把巡检所用的相关电缆设备信息下载到PDA
中，巡检时就能通过PDA实时查看电缆设备信息，包括：包括了相关设备资
料信息、电缆走向、电缆头位置等等。

而且，PDA提供的记录界面就像做选择题，基本不用文字录入，非常简便。

好处之一是避免了现场书写的繁琐，之二是记录用语规范标准，第三是
一般工人经过培训完全可以独立自行操作。

记录的标准化、规范化也有利于
信息的统计、分类，将巡线记录尽快进入计算机网络，利于资料共享，管理
人员能较快得得到信息，及时决策提高管理水平和效率。

班组人员回到输电部，直接将巡线机的数据导入数据库，不用二次录入重复劳动，效率提高了一半。

3. 设计原则
⏹统一规划，整体最优
➢系统强调信息资源统一规划的原则。

统一各个层次管理规范，统一其数据结构、数据表达方式、数据访问方式。

➢在统一数据环境下集成化开发各个模块，模块的划分应独立于当前的组织机构，各个模块之间的数据交换是结构化的、公用的，从而也是高效和完
整的，最大限度消除有害的冗余和不一致。

⏹技术先进，运行稳定
➢系统采用的硬件配置和软件技术平台必须是当前主流的、成熟的、先进的，并且在此基础上构建的系统必须可靠、稳定，满足实用化要求。

➢采用图库一体化的方式管理GIS中的图形数据、属性数据，具有安全机制、并发控制、多用户操作等特性。

采用面向对象的支撑平台和面向对象的系
统分析与设计方式，提高软件的可靠性、可继承性、可维护性和可扩充性。

➢系统软件设计中充分考虑信息安全、用户接口管理等相关技术，进一步保证系统具有超强容错性和长期稳定性。

➢在系统设计上充分考虑系统的容错能力，提高系统的稳定性和可靠性，保证系统每天24小时不间断的运行。

➢系统采取有效的手段来防止业务数据丢失, 数据在手持设备掉电情况下不丢失。

➢巡检终端应能适应使用地的气候和其它环境条件。

➢巡检终端采用工业级三防设计，防尘、防水、抗1.5米自然跌落。

⏹业务全面，功能完整
➢系统实现对整个设备巡检移动业务的全面管理，涵盖所有与电力电缆移动作业有关功能以及本方案提出的其它功能。

➢系统数据库设计专业，基础数据可以从现有的生产系统中导入或采用EXCEL 格式文件方式成比导入。

➢从巡检计划制定、任务分派、巡检缺陷记录、历史信息查询统计、工作流程管理、作业在线过程监控、设备台帐管理、规程、规范、标准管理系统一系列功能要在系统中体现，保证功能的完整性、数据的一致性。

➢通过接口程序，与其它系统进行数据对接，实现数据的集成和共享。

⏹规范化，标准化
➢系统遵照标准化流程设计、开发、测试和配置管理。

采用电力行业成熟、稳定的标准编码体系与规范业务流程。

➢系统要求规范化，根据实际情况提出较为规范的业务模型，并依据实际生产运行情况，制定相应的巡检系统规范化流程、完善的巡检项目库和缺陷标准库等，以便于在终端上进行巡检信息的标准化输入，降低手工输入的难度，减少人为输入的随意性。

对于设备缺陷库和巡检项目库等重要资料，由经授权的人员进行修改。

➢提供的软件产品按照国际标准、国家标准和电力行业标准进行设计、制造、检验和安装。

⏹可开放性，可扩展性
➢系统总体结构设计时，系统构架、采用技术装备选用平台、开发方式等各方面均遵循国际、国家和行业标准。

➢巡检终端所使用的硬件产品应是通用的、可互换的。

➢在系统软件开发中，管理工作、文档资料、数据规范化、代码体系，指标集、量纲等遵循规范要求。

➢巡检系统应兼容大型数据库系统，如Microsoft SQL Server、Oracle Database Server、IBM DB2 Database Server等。

➢系统的可进行扩展性：系统的设计在软件上要充分考试系统的可扩充性和开放性，应用软件系统要采用模块化设计，以便于随着系统服务项目的增多和业务量的增加平滑地进行系统的扩充。

➢系统的可管理性：提供对系统运行的监测、控制和管理功能，从而保证系统的正常运行。

➢采用模块化和层次化的设计思想，将复杂的业务活动分解为若干简单的模块和业务操作层，程序开发简单，满足用户个性化的设置。

⏹安全性，易维护性
➢巡检终端应能够自动识别巡检后台所提供的最新软件版本，可以进行自动升级，减少巡检终端的人工维护。

➢系统采用B/S结构设计，不需要维护客户端，通过WEB浏览器即可使用后台系统。

➢录活的自定义设置，用户可以根据使用要求自定义设备类型、设备属性、巡检项目、缺陷常用语、审批流程等。

➢用户应可以自行增加和更换巡视终端。

➢系统运行不应对电缆设备有不良影响。

➢巡检系统应采取必要的安全手段来保证信息的安全，保护信息不被非法截获或非法修改。

➢设置系统管理员，管理员根据巡视人员设置不同的权限，允许进行不同的操作。

➢只有经过授权的巡检终端才可和巡检后台交换资料。

⏹易用性，耐用性
➢巡检终端与后台界面简结，操作简单，在数据录入的审批过程中，有相应的操作提示。

➢巡检终端PDA方便小巧，适合野外携带，具有防潮、耐记低温、抗震等,能够在夜间无照明环境使用。

➢巡检后台应提供直观的导航界面，并有在线帮助功能。

➢巡检前端采用设定的巡检标准、缺陷常用语等，巡视人员不需要过多地录入方字，而是进行下拉选择。

➢性能稳定，巡检终端PDA录入数据等待时间不超过1秒，巡检后台日常操作响应时间不应超过5秒。

➢牵涉到多条线路的公共设施（比如隧道、管沟等）应可单独巡查，其缺陷也应可单独管理，但可以关联到相关的线路；
➢用户可以自行完成系统的备份、恢复等系统维护工作。

4. 技术特色
⏹操作的简单，系统易学易用
➢系统操作简结明了，大量采用选择性、图形化操作方式，并有自动提示下一步操作的功能。

➢无线终端的操作简单方便，符合操作习惯，提供缺陷描述字典，大大减少不必要的手工输入。

➢系统提供良好的向导及在线帮助，系统操作简洁明了，用户界面符合Windows习惯，易学易用。

⏹个性化的功能，适当性强
➢系统灵活的自定义配置，支持图形化的自定义工作流，自定义设备、检查缺陷标准的属性，无需修改代码。

➢系统能够根据现场巡检工作情况、设备巡检周期等信息，自动向相关人员进行工作提示。

➢建立重大缺陷报警机制，当发现重大缺陷时，有关领导可以及时了解缺陷情况、消缺情况等，从而有效简单缺陷消除工作。

➢巡检终端提醒现场人员设备到位情况。

⏹特点突出，应用性强
➢实用性是电网生产管理信息化系统设计时要遵循的首要原则，一切功能都必须在为实际生产服务的过程中才能充分体现出其价值。

➢牢牢把握用户对系统的要求，以满足用户的现实需求为最终目标：系统提供友好的人机交互界面．简捷有效的操作，将各种数据统计结果与图形结合显示，使用灵活方便。

⏹系统安全管理
➢系统应开发独立于业务管理的安全管理模块。

安全管理模块为应用提供完善的安全认证服务。

➢安全管理要求基于角色的概念，通过角色实现各项功能的方便调配、分级授予和控制，同时进行两级系统登录管理（用户验证和身份验证）。

➢安全管理模块具有分级权限管理。

对于多层次的部门和组织机构，在系统的管理上必须有不同的各个层次的管理员，通过建立了各个级别的管理员，对应其相应的模块进行验证和授权，实施权限控制。

➢系统应建立完善的应用日志记录系统，管理用户操作信息。

应用日志记录包括后台系统部分和PDA前端部分。

⏹灵活的缺陷描述库
➢最终用户可在现有业务缺陷描述的基础上快速配置出一套符合自身实际情况的缺陷描述定义数据。

缺陷的详细规范性描述和记录，使现场巡检管理、缺陷管理信息化、标准化；
⏹先进的手持终端
➢充分利用基于Microsoft Windows系统的手持终端。

其带背景光的超大显示屏可以将软件的操作操作界面得到全方位的同步显示，而且显示屏还有触屏功能，操作非常便捷。

运行效果令人赏心悦目。

在极大程度上可提高巡检操作界面的友好性。

➢手持机存储容量大，有足够的空间来存储巡检数据。

手持机配置高性能CPU，比其他手持机能提供更强的处理能力。

手持机还提供了汉字输入功能及全
屏手写功能，能直接在屏幕是手写输入英方字符和汉字。

⏹高度优化的巡检流程
➢巡检系统的巡视数据来源是由巡视人员拿着数据采集终端录入，因此，手持机中的内置软件的开发尤为关键。

内置程序具有充分的灵活性，便于用
户的操作，便于采集终端与数据处理机之间的数据交互过程。

⏹完善的数据分析功能
➢对设备运行数据相关的数据与巡检记录、缺陷情况作深层次的分析与处理，是提高设备运行管理软件产品的应用价值的重要方面。

应通过多种形式的
数据趋势分析与设备缺陷发生频度统计手段来对设备的运行工况进行有效
的监测，从而实现设备缺陷发生的提前性预测。

系统通过模拟趋势曲线、
统计饼图等方式来展现设备重要数据点的变化情况、各类设备缺陷的复发
情况以及消缺率等信息。

⏹良好的第三方系统集成功能
➢在电力企业中由于历史的原因，往往存在很多的计算机应用系统。

如何与这些系统进行有效的集成，以保护企业的现有投资，是一个非常重要的问
题。

为此本系统特别设计了第三方系统接口配置功能，能够实现将系统中
所生成的相关记录以预先约定的格式自动写入到第三方系统中。

由于系统
采用的是ORACLE、SQL Server关系统数据库，因此，在开放了数据表结构
的前提下，外系统（如MIS）也可以非常容易的实现对本系统所生成的数据
的直接访问。

➢开放的缺陷库可供用户根据不同的线路结构设定标准缺陷类型；
➢系统提供良好的接口，可以与生产管理信息系统实现接口，以实现缺陷管理、巡视记录、设备台帐与生产管理信息系统同步。

➢提供标准的WEB Service接口程序，以适应以后的接口扩展需求。

5. 系统概述
5.1. 系统概述
电力电缆巡检系统采用B/S结构，各管理管理部门通过局域网进行信息的查询和处理，必要时可以开通Internet功能，利用互联网移动办公。

软件部分主要完成数据信息的采集、传输、处理、统计、分析、查询等功能，并能与现有的生产管理系统建立接口，紧密整合。

电力电缆巡检系统采用GPS全球定位技术和无线通信技术，结合手持终端设备（Personal Digital Assistant，个人数字助理），提高了电力电缆运行管理水平和电力电缆巡视的到位率，保证电力电缆巡视的全面性，并且实现了对运行人员的巡视过程的全程记录及对巡检考核的量化分析管理。

由于电力电缆分布范围广，在巡检过程中采用GPS全球定位技术，通过GPS来确定巡视人员位置，获取巡检的设备对象进行巡视，并跟踪人员的实时位置，形成巡检轨迹，确保运行人员巡视到位。

巡检终端采用移动智能手持设备，实现电力电缆巡检的移动化、信息化、标准化和智能化。

可以WAP、GPRS、EDGE、CDMA1X等技术进行数据与信息的交换。

随时随地地使用，达到突发、应急、方便的效果；方便的实现对巡视项目模版的扩展和缺陷常用语的管理要求。

5.2. 系统网络结构
系统运行于内部局域网，硬件主要由服务器、后台终端PC机、PDA掌上电脑组成，当巡检前端需要进行实时定位和数据传输功能时，需要后台服务器由需要开通Internet网络，手持终端需要配置CDMA或GPRS无线网卡。

系统网络结构图如下：
巡检人员在办公的PC上通过USB连接线或（WIFI网络）把巡检任务信息下载到手持终端上，在外出巡视时手持PDA通过GPS全球定位系统设
备，获取现场巡视坐标进行定位，定位后根据定义的设备巡视项进行逐项进行巡视，记录数据内容。

巡视任务完成后，将巡视结果通过巡视管理主机，提交到服务器中。

5.3. 系统工作流程
电力电缆系统的工作流程从制定巡检计划开始，计划通过审批后，自动产生巡检任务，在特殊情况下，也可以手动产生临时性巡检计划，生产
巡检任务后，巡检人员通过巡检手持设备下载巡检任务，根据任务的内容、
要求进行线路现场巡视，检人员到达巡检现场，利用PDA进行定位，确定
巡视目标的位置，然后打开巡视对象，根据巡视的内容逐项进行检查，填
写巡视记录或缺陷，查看设备信息，任务完成后，将巡视的所有结果提交
到巡检后台中，管理人员对巡检结果进行审批、处理，最后形成统计报表
进行分析。

如下图：
6. 系统功能
6.1. 系统功能组成
线路巡检系统采用一个巡检后台和多个移动手持设备端两大部份组成，巡检后台可以具有各种管理功能，运行在PC平台上，进行巡视任务的
定制、设备台帐管理、数据查询等；移动手持端采用PDA+GPS模式，移
动手持端可以独立运行，通过巡检前端跟踪巡检的到位情况、记录巡视记
录、填写缺陷、信息查询等。

电缆巡检系统总体功能结构如下：
6.2. 巡检前端功能
巡检前端是电力电缆巡检的应用终端，通过巡检前端跟踪巡检的到位情况、记录巡视记录、填写缺陷、信息查询等，巡检前端的主要功能组成
如下：
⏹ 功能特点
➢ 智能地提醒
手持端对巡视人员周围设备距离、方向，进行方位提醒，对巡
视目标设备进行快速定位；到达目标设备后，对设备的历史缺陷、危险点等进行智能提醒。

➢ 终端数据查询
手持端方便地查看设备信息、历史巡视未消缺的缺陷记录、作
业指导书等，为现场巡视提供标准化指导。

➢ 终端地图查看
图形化地显示电缆线路位置，显示巡检人员位置，实现智能导
航功能，实现历史巡视轨迹功能；其图形有图层控制功能，能放大、缩小、平移、计算距离、分层显示等；设备能够在地图上准确直观地显示；
➢ 动态实时数据传输
终端设备集成GPRS/CDMA无线通信功能，可以实时在线进行工作的收取和工作成果的提交，动态更新巡视巡视人员实时坐标数
据，进行当前位置的实时定位。

➢标准化巡视内容导航和缺陷库
对不同类型的巡视设备，进行巡视内容导航，减少少巡、漏巡的情况；对缺陷的描述采用曲型缺陷描述库，尽量减少终端记录少
的输入，提高描述的标准化描述。

➢到位半径管理
终端能根据环境的设备确定定位半径，能设置范围并定位，如以巡视目标为中心，20或50米为半径，当巡视人员进入该范围时则
提示已到位，未进入该范围则显示未定位。

➢终端数据自动记录
终端系统自动对巡检过程的数据进行自动记录，对原始数据不能修改，确保数据的正确性；终端支持录音、照相和录像等多媒体
数据的存储和提交。

➢自动更新
终端可以自动识别后台系统提供的最新版本，自动实现升级，减少大量终端设备逐一升级的维护工作。

6.2.1. 数据同步
巡视终端能够通过有线USB或无线网络（WIFI、GPRS或CDMA）与服务器进行数据交互，把巡视任务及相关数据下载到PDA本地，巡视
完成后，把巡视情况、缺陷记录、GPS采集坐标、巡视小径等数据上传
到后台，后台通过浏览器及时看到巡视任务完成率、巡视情况、缺陷情
况、巡检人员到位率。

6.2.2. 任务管理
提供灵活的下载方式，下载任务时根据线路下载和根据任务下载两种下载方式。

用户可以根据线路下载只属于自己责任的电缆数据；也可
以根据任务下载属于自己的任务，任务中包括具体电缆线路、接头号及
检查项目、提醒内容、任务时间、任务地点、任务类型、任务内容等。

6.2.3. 设备查询
手持端提供灵活的电缆设备查询功能，可以查看电缆设备列表、电缆头设备信息及详细的摘要信息，为电缆现场巡视提供基础的数据，为
巡视提供参考。