移动互联网技术在计量装置现场运维中的应用研究

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:李海荣 向滔 寸城钢 墨跃文
[导读] 摘要:近年来电力企业在计量运维中需要投入很大精力,因为大部分计量装置有着分布广数量大,地理位置分散,难查找等特点。
        (云南电网有限责任公司迪庆供电局  云南迪庆  674400)
        摘要:近年来电力企业在计量运维中需要投入很大精力,因为大部分计量装置有着分布广数量大,地理位置分散,难查找等特点。日常的运行维护中,在确定计量装置的位置上需要花费不少时间,工作人员即使到了现场也可能无法了解装置的相关信息,比如历史现场检验数据、历史运维记录、运行状态数据等,并且以往的工作方式是在现场把巡检情况、运维记录、检验数据以纸质的方式记录下来。该方式无疑暴露出工作效率低、安全性弱、闭环管理滞后等问题。研究应用移动互联网技术、数据集成技术等,通过与营销、GIS、计量自动化系统进行数据集成,在移动终端上实现计量装置的定位导航、设备信息展示、现场智能管控等功能。
        关键词:移动互联网;计量装置;现场运维
        前言
        在当前移动互联网技术与人工智能蓬勃发展的大环境下,随着信息化智能电网建设需求不断加强,智能终端在电力行业得到了广泛的应用,智能移动APP的建设也是未来电力行业移动应用建设的必然趋势。计量装置的可靠运行是确保供电企业与用电客户利益的前提,提高计量装置运维水平是保障各方利益的重要举措。目前,电力企业计量运维主要采用人工、纸质的工作方式,大部分时间用于作业准备、故障查找及资料归档,该工作方式暴露出工作效率低、安全性弱、闭环管理滞后等问题,严重影响电费结算率、客户满意度等工作指标,已无法适应精益化发展和优质服务的要求。研究并利用移动互联网技术,能大幅提升数据采集、现场试验、故障分析等计量运维工作效率和质量,显著降低计量运维作业风险。
        当前,移动互联网应用技术高速发展。移动智能终端不仅仅功能上得到了飞速发展,便携性也得到了极大的提升。针对电力企业使用的移动终端具备携带可移动、支持GPS定位、射频识别等功能,能够很好地支持电力企业的精细化管理和标准化建设。在很多行业中,已有相应的移动GIS系统解决方案用于支撑基于地理位置的工作。
        1面临的困难及挑战
        (1)现如今,网络技术与信息技术飞速发展,随着人们在生活与生产活动过程中所需的用电量越来越大,给电力企业的实际运行带来了巨大的冲击与挑战,电能计量装置数量大、分布广,人员效率骤减的情况越发明显。在大部分地区依然使用传统的手工型电能计量方式,电力工作人员工作负荷大,人员少,工作量远远超过目前所配备的运维人员的工作能力。据不完全统计,一个局一年需要运维的表计就多达近万只,而且分布广,靠目前计量运维主要采用的人工、纸质的工作方式来记录数据,已经完全无法满足实际需要的效率。
        (2)运维工作线下管理,日常巡检、故障告警处理、周期维护等数据手工、纸质化记录,容易丢失、历史数据查询不便,不利于计量设备和计量故障的快速定位和有效查找。周期校验、轮换、送检、校核等工作依靠人工安排,容易遗漏或重复;日常巡视、校验和检定等现场作业准备、派单、实施和数据采集等依靠人工完成,工作量大、效率低、容易出错,且安全隐患突出。各种作业数据纸质保存,数字化、智能化和可视化管控水平低,不利于动态运行监控、多维集成分析和闭环管理。
        2建设目标
        计量装置智能化运维技术研究及应用项目研究并利用移动互联网技术、物联网、智能识别等新一代智能技术,建立计量装置智能化运维平台,实现计量装置日常运行、维护、检定、实验和故障处理等业务的智能化、自动化和可视化管控,改变落后的计量装置运维管理模式,减少各类运维工作及工作表单的人工纸质填写工作,提高计量装置运维的效率和质量、降低安全风险。通过平台的研究开发及推广应用,助力甲方快速实现计量装置运维的精益化管理,提高计量装置运维管理水平、推进四分线损管理、提升客户满意度。项目将实现以下目标:
        (1)利用智能识别、精确定位和可视化等技术,建立计量标准器、计量工器具和计量辅助设备等完整的信息资源库,解决计量装置及计量故障现场识别难、定位难、处理难的问题;
        (2)通过与营销系统、计量自动化系统、地图、PC端、移动终端等多种数据的共享和集成,实现工作表单与运行维护相关信息的智能交互、集成分析和闭环管理;
        (3)引进并固化PDCA和现场作业管理思想,建立计量运维的大数据分析库,并构建以计量运维工单快速闭环管理为主线的计量设备运维管控模型,实现计量运维的科学、有序管理。
        3移动互联网技术在计量运维中的研究及应用
        拟采用移动互联网技术,无缝集成地图、精确定位、图像视频等应用,建立以设备和位置为中心的计量装置现场运维大数据分析库和智能化运维平台,实现计量装置现场运维的全过程、全景化管控,改变了过去离散、片面的监督管理模式,促进计量现场运维工作的精益化管理。利用智能识别、精确定位和可视化技术,建立计量标准器、计量工器具和计量辅助设备的,完整的信息资源库,解决计量装置及故障查找、定位和处理困难的问题。
        建设内容:全面的收集整理计量装置的基本信息、运维周期、技术参数、运维记录、检验数据等,建立标准化的档案信息库,为档案资源信息化共享提供数据支撑。全面的收集及整理标准化的计量装置运维作业步骤和风险措施,制作标准化的作业表单,为标准化作业流程信息化管理奠定坚实的基础。利用第四代移动通讯技术、移动智能终端、全球定位系统(GPS)等信息技术,实现信息技术与业务的完美结合,实现计量装置现场运维的定位导航等功能。
        数字化管理:通过技术手段建立一套标准的现场运维生产作业工作单,采用信息化方式管理,实现“规范化管理,流程化运作”。以数字化管理的标准流程、移动终端现场采集记录、运维结果自动化、流程化、标准化处理等手段规范现场运维的作业流程,通过与移动互联网技术相结合,促使工作人员在计量装置现场运维工作减少传统运维模式中通过手工填写标准化工单的环节,从而降低二次誊写信息带来的错误率和不必要的资源浪费,让计量装置运维过程变的更加低碳、高效。
        信息化管理:在电力企业计量运维中,往往是按照计划的方式来管理日常工作,研究结合移动互联网技术和信息化管理技术使得运维工作计划通过自动生成或可根据现场实际情况进行临时调度,其中自动生成的工作任务的完成率可达到85%以上,而现场突发情况或者计划变更导致的临时任务通过临时调度的方式,可以让系统涵盖几乎所有运维工作,从而达到管理溯源跟踪及调优计划等目的。计量运维的信息化管理使得工作内容和工作步骤都清晰明了,计量运维部门从上而下都非常明确长期的工作规划和短期的工作内容,从而使得运维工作任务开展更加顺利。计量运维过程也通过系统性的标准化管理,将所有标准化的业务流程固化到移动运维终端中生成计量运维知识库,从计划的生成到派工,再到现场工作,再到资料整理归档都严格在移动运维终端中完成,使得现场的运维工作更加的标准化,提高现场工作的安全性和效率。资源信息多方共享:通过计量装置运维系统来辅助现场运维工作,改变了传统的工作模式,现场工作人员不在采用传统的纸质化记录的方式,转而使用移动终端完成检验数据的记录和运维过程的跟踪管理。因此运维工作人员只需一次性的数据录入即可达到多方信息共享的效果,有效的提高了运维信息资源的利用率。对于运维作业的计量装置运维终端都配备了丰富的存储空间,已达到离线存储的目的。支持全球定位系统(GPS),第四代移动通讯技术(4G),摄像头等多种先进的配件,为现场作业提供多方面的信息化技术手段支撑,满足现场工作的多种需求,有效的提升现场工作人员的工作效率。
        4技术架构设计
        计量装置智能化运维技术研究及应用项目基于JavaEE技术规范和智能移动终端,采用当前先进的人工智能、物联网、智能识别等技术,无缝集成地图、精确定位、图像视频、智能感知等应用进行研究,有效的建立以设备和位置为中心的现场运维大数据分析库和智能化运维平台,实现了计量装置现场运维的全过程、全景化管控,改变了过去离散、片面的监督管理模式,有利于计量现场运维工作的精益化管理。其技术架构设计如下图:
       
        (图1:技术架构图)
        5数据安全保障
        为保障数据存储、传输的安全性和可靠性,本项目通过在智能运维平台和智能运维终端中嵌入式集成安全认证模块,以硬件的方式实现“平台-终端”双向通信数据的安全存储、数据加/解密、双向身份认证、存取权限控制、线路加密传输等功能,并采用满足国家密码管理局相关规范和标准的硬件加密和安全认证技术,对计量设备电子标签存储的数据、移动作业数据无线传输等关键环节进行安全认证和加密,实现数据采集、存储、传输等全过程的安全和可靠。平台数据加密及安全认证技术流程如下:
        结论
        综上所述,利用移动互联网等技术在计量装置现场运维中实现了多维数据的智能定位、采集和集成,打通了现场运维各环节间的“信息壁垒”,提高了数据分析、设备管理、运维质量的能力和效率,无缝集成了物联网、智能识别、数字地图等技术进行研究和开发,有效建立了以设备和位置为中心的现场运维大数据分析库和智能化运维平台,实现了计量装置现场运维的全过程管理模式,有利于计量现场运维工作的精益化管理。运维人员可以通过对表计的综合状态进行分析处理,从而为安全生产提供决策依据,更科学、准确的制定相应的预防措施。同时减少人工频繁巡查的成本和降低安全事故风险,对提高计量运维管理的时效性和可靠性具有重要意义。
       
        (图2:数据安全认证及传输架构图)
        参考文献
        [1]周彬.移动作业终端在计量及用电信息采集工程管理中的应用[A].国网上海市电力公司.2019
        [2]夏桦裕,王韬,江佳.移动技术在计量装置运维场景中的应用研究[A].国网四川省电力公司计量中心.2015
        [3]李朔宇,田纯青,梁超慧.基于移动作业终端的电力计量装置运维管理系统[J].广东电网公司东莞供电局.现代计算机.2016
        作者简介
        李海荣(1990年—),男,汉族,江西吉安市人,工程师,大学本科,主要从事计量运维管理和计量自动化研究工作。
        向滔(1990年—),男,汉族,助理工程师,大学本科,主要从事计量自动化系统建设与实用化推广工作。
        寸城钢(1993—),男,白族,助理工程师,大学专科,主要从事配网检修与营销综合管理工作。
        墨跃文(1988年—),男,纳西族,大学本科,主要从事计量运维和计量自动化工作。
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