基于gis和gps的配电线路巡检系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的一种基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，由巡检终端、后台服务器构成，巡检终端与后台服务器之间通过前置机传送数据，其后台服务器设有巡检任务管理模块、巡检任务查询统计模块、标识管理模块、数据库模块，巡检终端设有GIS模块、GPS模块、巡检图像管理模块、巡检任务操作模块、巡检设备查询模块、缺陷信息模块、扫描同步模块。巡线人员在到达所需巡检点后，巡检终端就会自动将其所在的地理位置信息和当前的时间自动记录下来。巡检人员还可在巡检终端上填写巡检信息。在有效的降低成本的同时，提高了工作效率。
【专利说明】基于GIS和GPS的配电线路巡检系统
【技术领域】
[0001]本发明用于电力系统中的设备巡检系统，尤其涉及基于GIS和GPS的配电线路巡检系统。
【背景技术】
[0002]配电线路是电力系统的重要组成部分。由于其长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害。上述因素将会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀，如不及时发现和消除，就可能会发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定构成威胁。
[0003]传统线路巡检普遍采用的是人工巡检、手工纸介质记录的工作方式，该方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督巡检人员工作状态等明显缺陷。为了保证线路巡检顺利进行，减少不必要的经济损失，改革传统落后巡检方式的呼声越来越高。为此，利用信息钮、信息螺栓和条形码等较为先进的自动识别技术进行计算机管理，尽可能杜绝人为因素的影响，使即时、定性、定量、客观地考核巡检人员的工作成为可能。然而，上述产品安装复杂，而且长期暴露在野外，容易遭到损坏，不便于有效的管理。另外，填写缺陷票仍旧由巡检人员现场手工完成，费时、费力且缺陷票填写内容不规范，使得线路缺陷汇总分析的工作量没有实质性的减少，从而影响了线路巡检管理效率的进一步提高。
[0004]结合当前线路巡检管理的实际运行需求，设计开发出了“基于GIS和GPS的配电线路巡检系统”。该系统创造性地集成了全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、移动终端(巡检终端)和计算机网络通信技术的最新研发成果，基于“移动信息平台”概念改造传统巡检工作模式，实现配电线路巡检管理的电子化、信息化和智能化，最大限度减少漏检、错检，确保电力线路长期高效稳定运行。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，能够解决统线路巡检普遍采用的是人工巡检、手工纸介质记录效率低，成本高、易出错及数据丢失的问题，为此，本发明采用以下技术方案:
基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，由巡检终端、后台服务器构成，巡检终端与后台服务器之间通过前置机传送数据，后台服务器设有巡检任务管理模块、巡检任务查询统计模块、标识管理模块、数据库模块，巡检终端设有GIS模块、GPS模块、巡检图像管理模块、巡检任务操作模块、巡检设备查询模块、缺陷信息模块、扫描同步模块；所述巡检任务管理模块包括巡检周期设定子模块、巡检内容生成子模块、巡检任务下发子模块和巡检任务回传子模块；所述巡检任务查询统计模块包括巡检任务查询统计子模块、缺陷查询统计子模块；所述巡检任务操作模块包括巡检内容填写子模块、巡检内容回传子模块；所述缺陷信息模块包括设备缺陷信息填报子模块和设备信息缺陷修正子模块，所述扫描同步模块包括标识扫描功能子模块、电子地图同步子模块；所述巡检周期设定子模块通过数据库模块中的数据制订巡检设备的巡检周期文件；所述巡检内容生成子模块用于生成针对巡检对象所需的巡检任务，所述巡检任务下发子模块通过指令编辑巡检任务文件，并由巡检终端下载所述巡检任务文件，所述巡检内容回传子模块用于接收巡检内容填写子模块上传的巡检完毕的巡检任务文件或未完成的所述巡检任务文件，所述巡检任务查询统计子模块用于查询和统计所述巡检任务管理模块中各子模块的数据和文件，所述缺陷查询统计子模块用于统计巡检过程中所记录的有缺陷的设备数据，所述有缺陷的设备数据通过巡检终端的缺陷信息模块记录，并通过巡检内容上传子模块上传到巡检任务查询统计子模块中进行归档统计，所述标识管理模块用于生成统一可扫描识别的设备标识，对所述设备标识进行数据统计，并且可以和扫描同步模块进行设备标识的同步；所述数据库模块用于接收巡检终端缺陷信息模块、GIS模块、GPS模块及扫描同步模块上传的数据，并且供巡检终端调用和读取，所述GIS模块用于定位所述设备坐标，所述GPS模块用于定位所述电子地图中的坐标，所述GIS模块和所述GPS模块配合可检测是否有设备漏检的情况，同时，所述GIS模块和所述GPS模块中的坐标信息可同步到数据库模块中，所述巡检图像管理模块用于对设备图像定义及管理，同时将数据上传到标识管理模块进行存储备份，使得设备标识与设备图像对应，所述巡检内容填写子模块用于填写执行巡检任务的内容，并上传到巡检内容回传子模块，所述巡检设备查询模块用于从数据库模块中数据信息，所述缺陷信息填报子模块用于填报所述巡检任务中所检查出的有缺陷设备的数据，所述设备信息缺陷修正子模块根据所述缺陷信息填报子模块中的数据对有缺陷的设备信息进行修正，所述巡检内容回传子模块用于上传巡检任务的文件到巡检内容回传子模块中，并通过缺陷查询统计子模块对回传的巡检任务的文件进行归档；所述标识扫描功能子模块用于扫描可识别设备标识，所述电子地图同步子模块用于读取数据库模块中的电子地图。
[0006]在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案:
所述巡检任务管理模块还包括巡检范围设定子模块用于根据所述设备坐标定位子模块中的设备坐标和所述电子地图，同步子模块中的电子地图设定巡检范围和路径。
[0007]所述巡检任务查询统计模块还包括巡检到位率统计子模块、巡检轨迹统计回放子模块，所述巡检到位率统计子模块根据移动终端在所述电子地图上的坐标和所述设备坐标进行比较，用于统计巡检是否有漏检的设备；所述巡检轨迹统计回放子模块用于统计并查看巡检任务的在所述电子地图中的路径轨迹和巡检设备坐标的轨迹。
[0008]所述巡检终端通过前置机下载后台服务器的数据，所述前置机和后台服务器间基于移动数据存储设备进行数据的双向传递数据。
[0009]由于采用本发明的技术方案，本发明的有益效果为:通过后台管服务器与GIS模块相结合可设定巡检点，巡线人员在到达所需巡检点后，巡检终端就会自动将其所在的地理位置信息和当前的时间自动记录下来。巡检人员还可在巡检终端上填写巡检信息。在有效的降低成本的同时，提高了工作效率。
[0010]基于GIS和GPS的配电线路巡检系统所使用的移动终端巡检终端，采用便携式设计，轻便小巧，操作简单、电池续航能力强、受日光直射影响小，可以实现任何时间、地点的巡检工作，让巡检人员能够在第一时间内及时、准确的查询和记录数据，让管理人员能够实时的掌握巡检工作的运行状况，使线路巡检工作不再受到时间、地点等外界因素限制的同时，对线路巡检工作进行更好的监控与管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明提供的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统框架图。
[0012]图2为本发明提供的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统的巡检任务管理模块框架图。
[0013]图3为本发明提供的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统的巡检任务查询统计模块
框架图。
[0014]图4为本发明提供的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统的巡检任务操作模块框架图。
[0015]图5为本发明提供的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统的扫描同步模块框架图。
[0016]图6为本发明提供的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统的缺陷信息模块框架图。
[0017]图7为本发明提供的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统的巡检任务操作模块框架图。
【具体实施方式】
[0018]参照附图，本发明提供的一种基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，由巡检终端、后台服务器构成，巡检终端与后台服务器之间通过前置机传送数据，后台服务器设有巡检任务管理模块、巡检任务查询统计模块、标识管理模块、数据库模块，巡检终端设有GIS模块、GPS模块、巡检图像管理模块、巡检任务操作模块、巡检设备查询模块、缺陷信息模块、扫描同步模块；所述巡检任务管理模块包括巡检周期设定子模块、巡检内容生成子模块、巡检任务下发子模块和巡检任务回传子模块；所述巡检任务查询统计模块包括巡检任务查询统计子模块、缺陷查询统计子模块；述巡检任务操作模块包括巡检内容填写子模块、巡检内容回传子模块；所述缺陷信息模块包括设备缺陷信息填报子模块和设备信息缺陷修正子模块，所述扫描同步模块包括标识扫描功能子模块、电子地图同步子模块。所述巡检终端为平板、手机等终端。
[0019]所述巡检周期设定子模块通过数据库模块中的数据制订巡检设备的巡检周期文件。
[0020]所述巡检内容生成子模块用于生成针对巡检对象所需的巡检任务，所述巡检任务下发子模块通过指令编辑巡检任务文件，并由巡检终端下载所述巡检任务文件。巡检任务文件包括:巡检性质、巡检范围、应注意的事项、巡检危险点、巡检班组、巡检人、巡检时间限制、巡检结果、相关缺陷等。巡检性质可选项有:定期巡检、故障巡检、特殊巡检、监察性巡检、夜间巡检。巡检结果可选项有:合格、不合格。后台服务器将根据巡检内容生成子模块生成的巡检性质，按照数据库模块中设备的上次巡检日期和设备的巡检周期将到期需要巡检的设备列出，巡检内容生成子模块根据操作指令最终确定的巡检范围自动生成一个或若干个设备组成的巡检任务文件，在此过程中，操作指令还可以针对部分设备的巡检任务进行调整，形成本次巡检任务的内容。在设定巡检范围时，提供可选择的路径，选定线路的下游设备即为巡检范围；或支持地图上点击设定相关的巡检点，巡检点即为巡检范围；或在地理图上设定线路边界，边界内的线路设备即为巡检范围；或在地理图绘制圆形、矩形多边形区域，且选定线路名称，以实现巡检范围设定。
[0021]所述巡检任务下发子模块用于下载所述巡检任务，巡检人员可选择相应的巡检任务下载到巡检终端中进行巡检，在巡检任务完成之前，操作指令可以多次执行巡检终端中同一任务。成功下载到巡检终端后相应的巡检任务状态设定为“执行中”。
[0022]所述巡检内容回传子模块用于接收上传巡检完毕的所述巡检任务或未完成的所述巡检任务，巡检人员巡检结束后，可以将巡检终端上的数据同步到后台服务器，系统根据巡检的状态确定该巡检任务是否结束，若巡检任务未结束，操作指令也可以上传数据，但操作指令还可以操作该巡检任务；若该巡检任务已经结束，将巡检结果上传后台服务器能通过巡检任务查询模块调阅该次巡检任务的信息。
[0023]所述巡检任务查询统计子模块用于查询和统计所述巡检任务管理模块中各子模块的数据和文件。查询条件指令包括:缺陷级别、缺陷类型、设备地点、发现日期、发现班组、发现人和缺陷内容。
[0024]所述缺陷查询统计子模块用于统计巡检过程中所记录的有缺陷的设备数据，所述有缺陷的设备数据通过巡检终端的缺陷信息模块记录，并通过巡检内容上传子模块上传到巡检任务查询统计子模块中进行归档统计。
[0025]所述标识管理模块用于生成统一可扫描识别的设备标识，对所述设备标识进行数据统计，并且可以和扫描同步模块进行设备标识的同步，设备标识包括:接电点编码标签、表箱资源码标签、户号标签、表计资产编号。表现形式分别为:接电点编码标签:数字串及二维码；表箱资源码标签:数字串及条形码；户号标签:数字串及条形码；表计资产编号:数字串及条形码。对所述设备标识进行数据统计；数据库模块对在现场扫描的四种标识进行识别、验证，以便了解现场粘贴标识与营配贯通各相关系统中标识是否一一对应，方便对偏差数据进行管理及维护。
[0026]所述数据库模块用于接收巡检终端缺陷信息模块、GIS模块、GPS模块及扫描同步模块上传的数据，并且供巡检终端调用和读取数据库模块中的数据。
[0027]所述GIS模块用于定位所述设备坐标。
[0028]所述GPS模块用于定位所述电子地图中的坐标。所述GIS模块用于定位所述设备坐标，所述GPS模块用于定位所述电子地图中的坐标，所述GIS模块和所述GPS模块配合可检测是否有设备漏检的情况，同时，所述GIS模块和所述GPS模块中的坐标信息可同步到数据库模块中。
[0029]所述巡检图像管理模块用于对设备图像定义及管理，同时将数据上传到数据库模块进行存储备份，使得设备标识与设备图像对应，所述巡检内容填写子模块用于填写执行巡检任务的内容，并上传到巡检内容回传子模块；数据库模块提供设备图像定义功能，实现对每类设备图像的定义。
[0030]巡检终端还可以进行以下的图像处理功能:
图形缩放:通过手指划动实现图形放大缩小；
图形漫游:提供平滑的漫游功能，并实现无缝、无刷新的视觉效果，便于操作指令游览及快速定位； 设备分层显示:为了避免因过多设备在同一页面下显示而引起的效率问题，对设备进行分层显示，根据实际业务配置需要显示的设备。
[0031]所述巡检图像管理模块用于对设备图像定义及管理，同时将数据上传到数据库模块进行存储备份，使得设备标识与设备图像对应，所述巡检内容填写子模块用于填写执行巡检任务的内容，并上传到巡检内容回传子模块，巡检任务生成文件后，操作指令可以通过巡检终端将巡检任务下载到巡检终端掌上电脑上，巡检人员到现场后根据巡检路线图，系统自动提示操作指令对该设备的巡检项目内容。
[0032]系统提供手工和自动两种方式的巡检内容填写。手工方式要求巡检人在巡检卡上进行填写确定；或系统自动完成该巡检卡信息的填写，要求巡检轨迹和设备位置基本吻合(在允许范围内)。如果在巡检过程中发现缺陷，可在巡检过程中直接填写缺陷信息。
[0033]所述设备信息缺陷修正子模块根据所述缺陷信息填报子模块中的数据对有缺陷的设备信息进行修正，在填写缺陷信息时，为解决巡检终端录入汉字速度较慢等问题，将各种设备的常见缺陷维护的标准缺陷给巡检人员选择。在巡检终端中添加的新缺陷，将上传到统计模块中。
[0034]对于已经存在未消缺陷的设备，在操作指令巡检该设备时，系统将自动提示操作指令该设备存在未消缺陷，提醒操作指令注意加强巡检缺陷部位，并可直接调阅该设备的缺陷详细信息，若缺陷发展趋势趋于严重，操作指令还可以对缺陷信息进行调整，在巡检结束后系统也可将修正后的信息同步到数据库模块。
[0035]所述设备信缺缺陷修正子模块根据所述缺陷信息填报子模块中的数据对有缺陷的设备信息进行修正，巡检过程中发现线路电气连接关系、设备参数、坐标位置、杆塔信息和工井信息与GIS模块中不一致时，在巡检终端中通过照片、经纬度坐标和文本信息记录差异信息，便于设备更改单的出具，资料员将依据设备更改单修改到数据库模块中。
[0036]系统提供设备修正信息的维护和管理，支持对设备修正信息增加、删除和修改操作。当发现设备参数或坐标信息不正确时，可选择当前设备完成修正信息记录添加操作，以及完成拍照或GPS定位操作。当发现电气连接不正确时，可选择附近设备完成修正信息记录添加操作，以及完成拍照、GPS定位或说明信息填写等操作。
[0037]所述巡检内容回传子模块用于上传巡检任务的文件到巡检内容回传子模块中，并通过缺陷查询统计子模块对回传的巡检任务的文件进行归档；巡检人员巡检结束后，可以将巡检终端上的设备修正信息上传到数据库模块中。
[0038]所述标识扫描功能子模块用于扫描可识别设备标识，可对设备标识条形码及二维码扫描、识别，以及指纹确认功能。
[0039]所述电子地图同步子模块用于读取数据库的电子地图。系统将供电局管辖范围内的电子地图从数据库模块同步到巡检终端的电子地图同步子模块中。
[0040]所述巡检任务管理模块还包括巡检范围设定子模块用于根据所述设备坐标定位子模块中的设备坐标和所述电子地图，同步子模块中的电子地图设定巡检范围和路径。
[0041]所述统计模块还包括巡检到位率统计子模块、巡检轨迹统计回放子模块，所述巡检到位率统计子模块根据移动终端在所述电子地图上的坐标和所述设备坐标进行比较，用于统计巡检是否有漏检的设备；支持多条件的巡检到位率统计，查询条件有:巡检性质、巡检范围、巡检班组、巡检人、巡检起止时间。巡检性质、巡检班组、巡检人、巡检时间段支持选择输入。巡检终端的坐标和设备坐标进行比较，如超出设定的边界则认为漏检，即为不到位。边界值可配置，由系统管理员设定为5米或10米。
[0042]所述巡检轨迹统计回放子模块用于统计并查看巡检任务的在所述电子地图中的路径轨迹和巡检设备坐标的轨迹。
[0043]所述标识管理模块包括标识验证管理子模块和标识录入管理子模块
所述巡检终端通过前置机下载后台服务器的数据，所述前置机和后台服务器间基于移动数据存储设备进行数据的双向传递数据。
【权利要求】
1.基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，由巡检终端、后台服务器构成，巡检终端与后台服务器之间通过前置机传送数据，其特征在于，后台服务器设有巡检任务管理模块、巡检任务查询统计模块、标识管理模块、数据库模块，巡检终端设有GIS模块、GPS模块、巡检图像管理模块、巡检任务操作模块、巡检设备查询模块、缺陷信息模块、扫描同步模块；所述巡检任务管理模块包括巡检周期设定子模块、巡检内容生成子模块、巡检任务下发子模块和巡检任务回传子模块；所述巡检任务查询统计模块包括巡检任务查询统计子模块、缺陷查询统计子模块；所述巡检任务操作模块包括巡检内容填写子模块、巡检内容回传子模块；所述缺陷信息模块包括设备缺陷信息填报子模块和设备信息缺陷修正子模块，所述扫描同步模块包括标识扫描功能子模块、电子地图同步子模块；所述巡检周期设定子模块通过数据库模块中的数据制订巡检设备的巡检周期文件；所述巡检内容生成子模块用于生成针对巡检对象所需的巡检任务，所述巡检任务下发子模块通过指令编辑巡检任务文件，并由巡检终端下载所述巡检任务文件，所述巡检内容回传子模块用于接收巡检内容填写子模块上传的巡检完毕的巡检任务文件或未完成的所述巡检任务文件，所述巡检任务查询统计子模块用于查询和统计所述巡检任务管理模块中各子模块的数据和文件，所述缺陷查询统计子模块用于统计巡检过程中所记录的有缺陷的设备数据，所述有缺陷的设备数据通过巡检终端的缺陷信息模块记录，并通过巡检内容上传子模块上传到巡检任务查询统计子模块中进行归档统计，所述标识管理模块用于生成统一可扫描识别的设备标识，对所述设备标识进行数据统计，并且可以和扫描同步模块进行设备标识的同步；所述数据库模块用于接收巡检终端缺陷信息模块、GIS模块、GPS模块及扫描同步模块上传的数据，并且供巡检终端调用和读取，所述GIS模块用于定位所述设备坐标，所述GPS模块用于定位所述电子地图中的坐标，所述GIS模块和所述GPS模块配合可检测是否有设备漏检的情况，同时，所述GIS模块和所述GPS模块中的坐标信息可同步到数据库模块中，所述巡检图像管理模块用于对设备图像定义及管理，同时将数据上传到标识管理模块进行存储备份，使得设备标识与设备图像对应，所述巡检内容填写子模块用于填写执行巡检任务的内容，并上传到巡检内容回传子模块，所述巡检设备查询模块用于从数据库模块中数据信息，所述缺陷信息填报子模块用于填报所述巡检任务中所检查出的有缺陷设备的数据，所述设备信息缺陷修正子模块根据所述缺陷信息填报子模块中的数据对有缺陷的设备信息进行修正，所述巡检内容回传子模块用于上传巡检任务的文件到巡检内容回传子模块中，并通过缺陷查询统计子模块对回传的巡检任务的文件进行归档；所述标识扫描功能子模块用于扫描可识别设备标识，所述电子地图同步子模块用于读取数据库模块中的电子地图。
2.如权利要求1所述的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，其特征在于，所述巡检任务管理模块还包括巡检范围设定子模块用于根据所述设备坐标定位子模块中的设备坐标和所述电子地图，同步子模块中的电子地图设定巡检范围和路径。
3.如权利要求1所述的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，其特征在于，所述巡检任务查询统计模块还包括巡检到位率统计子模块、巡检轨迹统计回放子模块，所述巡检到位率统计子模块根据移动终端在所述电子地图上的坐标和所述设备坐标进行比较，用于统计巡检是否有漏检的设备；所述巡检轨迹统计回放子模块用于统计并查看巡检任务的在所述电子地图中的路径轨迹和巡检设备坐标的轨迹。
4.如权利要求1所述的基于GIS和GPS的配电线路巡检系统，其特征在于，所述巡检终端通过前置机下载后台服务器的数据，所述前置机和后台服务器间基于移动数据存储设备进行数据的双向传递数据。
【文档编号】G07C1/20GK104408785SQ201410645963
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】俞伟, 王胜昌, 陈捷, 宣其范, 俞建飞, 沈文良, 花秀峰, 汪军, 张胜达, 解学智, 黄江英, 刘国清, 胡晓哲, 夏林君, 潘威锋, 陈运 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司杭州供电公司, 国网浙江富阳市供电公司