国网河南省电力公司郑州供电公司
摘要:配电线路是城市电网的关键所在,除了在配电电缆线路规划、设计和施工中提高可靠性能外,更重要的是通过对配电电缆管网的全寿命周期管理展开研究,整合大数据分析、管线探测、移动手持终端、电缆识别等技术手段,构建详尽实时的基础数据库以实现对对配电电缆信息数据的实时添加、查询和更新,从而为配电电缆管网的运检提供数据支撑,这也正是本文的研究出发点。
关键词:配电电缆;电缆识别;移动手持终端;运检管理系统
传统配电电缆运检管理严重依赖于现场作业人员的已有经验,现场作业的盲目性和随意性导致了大量人力、财力和物力的浪费,因此需要构建适应技术发展的配电电缆数字化运检管理系统,其目的是为了满足配电电缆运检管理集约化发展、精细化管理和标准化建设管理要求,切实提高配电电缆管网的运检效率,提供智能的业务协助。
1. 配电电缆数字化运检管理系统的整体设计
1.1配电电缆数字化运检管理系统的设计目标和总体框架
配电电缆数字化运检管理系统通过将配电电缆和配电电缆通道资料植入无源电子标识牌内部,电子标识牌采用环扣式及嵌入式大幅缩小标识牌的丢失可能性;利用移动手持终端进行远距离多途径读取,降低配电电缆及信息排查难度;利用计算机将各子系统不同采集单元和数据库下的数据信息按照集中显示、统一管理的需求有机整合起来,实现快速写入、读取便捷和后台管理,从而将配电电缆及通道的相关信息实时准确的提供给管理人员。
配电电缆数字化运检管理系统的整体架构如图1所示,根据供电公司对配电电缆运检管理的需求,将业务架构划分为运维管理、检修管理和图形资源管理三类,其中运维管理和检修管理指用户希望以高效率闭环流程的管理方式来对配电电缆进线巡视及检修工作,图形资源管理是指用户希望结合地理信息及设备可视化图元方式来对配电电缆进线管理。而应用架构则是根据用户需求,通过生产业务流程模块、C/S建模客户端模块及WebGIS典型应用框架模块,来满足用户对配电电缆日常生产作业计划、地理可视化信息编辑、作业管理结合地理化信息处理等三方面需求。
.png)
图1配电电缆数字化运检管理系统的总体框架
1.2配电电缆数字化运检管理系统的功能划分
第一,C/S建模客户端模块。C/S建模客户端模块要实现的功能包含:配电电缆图形维护,指操作人员通过验证后进入配电电缆图形维护模块,进行图形新增、删减和修改等数据编辑工作;配电电缆台账维护,指配电电缆维护班组需要维护配电电缆、配电电缆终端箱、配电电缆接地箱等设备的资产归属信息、技术资料、技术参数和设备投运前信息等台账信息,并在发布信息前根据地理位置对设备图形进行适当调整,以便为配电电缆运检工作提供技术基础。
第二,生产业务流程模块。生产业务流程模块要实现的功能主要是状态评价管理,指通过与生产业务系统集成获取配电电缆运行状态评价信息,根据配电电缆的缺陷信息,结合公司相关规定和办法来开展状态评价工作,从而为大修、改造重点项目的确定提供数据支撑
第三,WebGIS典型应用框架模块。WebGIS典型应用框架模块要实现的功能主要是GIS基础操作功能,指地图漫游、配电电缆地理定位、距离测量等。
1.3配电电缆数字化运检管理系统的数据类型
配电电缆数字化运检管理系统的数据主要包含如下几类:地理空间数据,包含矢量和影像两种数据类型,分别以数据库及瓦片数据块文件格式方式进行存储;图形空间数据(如配电电缆、配电电缆与配电电缆间连接设备等空间数据)以数据库的方式进行存储,并在存储数据表中涉及外键和设备间拓扑关系、设备属性数据进行数据库表关联;设备属性数据,指描述配电电缆特性的各种详细数据,如经纬度、关键特性等;拓扑数据,反映配电电缆与配电电缆间连接关系、配电电缆与电缆井间连接关系;文档数据,包含生产业务流程管理中所提交的图片、文档等文件格式类数据。
2.移动手持终端的设计
整个移动手持终端应由无线射频电子标签和手持式无源射频标签读写器等两个部分构成:
首先,无线射频电子标签。目前市场上RFID标签产品众多,根据实现方式可分为无源被动标签和有源主动标签(如表1),由于电缆沟内环境较为恶劣,不适合放置单独供电的电池,故选择无源式RFID标签。使用时,无线射频电子标签直接捆扎在配电电缆上,如果电缆沟内有多根配电电缆,则在同一地点需要多个电子标签分别捆扎在不同配电电缆上,初次捆扎时需要通过电子标签识读设备将电子标签内的ID码与捆扎电缆的规格属性构建好对应关系,实际使用时只要用电子标签识读设备识读不同配电电缆上的电子标签就可以查找到不同配电电缆的规格属性,从而达到识别不同配电电缆的目的。
表1无源被动标签和有源主动标签的对比
.png)
其次,手持式无源射频标签读写器。现阶段市面上的电子标签识读器众多,主要有手持式和手推车式两种,鉴于手持式识读器在成本、现场工作便捷性等方面均优于手推车式识读器,只有读写距离略显不足,最终选择了手持式识读器。在确定显示模块方案时,由于要求能够直观显示读取的标签数据,方便工作人员现场查看配电电缆信息,为此综合比对后(如表2所示),最终采用了综合方案,即在现场采用手持设备读取配电电缆基本信息,然后通过无线3G网络传输到远方PC机以方便查看或处理详细信息。
表2显示模块方案对比
.png)
以往配电电缆信息资料为纸质版或excel版本,需要人工统计和维护,耗费大量人力物力,查询和修改也极为不便,而采用上述方式所构建的移动手持终端后,配电电缆信息录入、查找、修改和管理都简单快捷,实现了配电电缆的智能化巡检、识别和管理,极大地提高配电电缆运检管理效率,减少了员工的劳动强度。
3.结语
在整合大数据分析、管线探测、移动手持终端、电缆识别等技术手段的基础上,本文设计了配电电缆数字化运检管理系统,其对配电电缆资产进行批量识别和验证,极大地降低了劳动强度,切实提高了配电电缆运检管理效率。
参考文献
[1]魏敏,高波,陈昶,梁巍,赖玮.配电电缆井下视频监控装置的研制[J].通讯世界,2017(21).
[2]裴兴毅.石家庄电网配电电缆运行状态在线监测系统研究与应用[D].华北电力大学,2017.
[3]崔燕峰,王爽,曾新顺.关于电力运检巡视人员智能管理系统的研究[J].电脑编程技巧与维护,2019(8).
作者简介
鲍薇(1985年6月-),女,博士研究生,河北石家庄人,高级工程师,研究方向为电网运维、配电网规划。