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基于GIS输电线路运检管理系统的研究和应用发表时间：2018-05-14T17:12:05.163Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：张小勇王文卓杜瑞峰李小强曹刚[导读] 摘要：传统的输电线路设备分布信息点多、面广、容易造成混淆不清。
（兰州供电公司输电运检室 730070）摘要：传统的输电线路设备分布信息点多、面广、容易造成混淆不清。
电力工作者通过不断地研究、更新，运用地理信息系统（GIS）技术对输电线路展开了信息化、标准化的统一管理，GIS输电线路运检管理系统通过全球卫星定位系统技术和电脑，以及和无线互联网技术相结合，将状态、故障、定期检修融合为一体，使用起来方便快捷。
至此，GIS输电线路运检管理系统对提高电网的运行起到了非常重要的作用，是输电线路发展史上的里程碑。
关键词：输电线路；运检；管理；研究；应用0.引言当传输电力的线路发生故障时，工作人员必须迅速查找到故障点，分析故障原因，并且及时对故障的线路进行抢修，以达到最快速度恢复输电线路系统的正常运行。
传统的抢修方式是通过卫星地图以及集成软件将输电线路杆塔、巡线道和车道管理系统串联起来，并保留在电脑以备查阅。
但这种方式受到硬件、地点、使用人的操作能力的限制，使用起来效率低下并不实用。
近年来，我国输电线路系统高速发展、不断研究、不断完善、不断进步，实现了将运行、维护、检修与带电作业统一化的GIS输电线路运检管理系统，并将该系统成功的应用到实际操作中，使输电线路运检更加省时省力，方便快捷，满足了电力行业的强烈需求，也为输电线路的未来发展奠定了牢固的基础。
1.GIS输电线路运检管理系统形成的必然性。
随着我国的电力体制改革不断发展和完善，电力应用的方面也越来越广泛。
传统的输电线路运检操作和检查部门的工作人员的业务水平已经无法满足日常所需[1]。
甚至，输电线路的操作、运转以及维护等部门之间缺乏和谐统一的合作精神，导致在电力工作中出现重复性或是管理缺失的现象。
GIS技术在电力线路智能巡检系统中的应用摘要：经济的进步，促进人们对电能供应提出了更高的要求。
GIS是伴随科学技术发展的高新技术成果,将其与电力线路巡检管理系统进程整合,可有有效增强电力线路巡检管理系统的效果,使其在电力事业发展中贡献更大的力量。
本文就GIS技术在电力线路智能巡检系统中的应用展开探讨。
关键词：电力巡检；GIS；移动；智能引言电力系统中运行的各种电气设备，如果巡检不到位，就不能完全发现设备存在的缺陷。
如何保证人员巡视到位，提高巡检质量，及时发现异常和缺陷，是供电企业管理者必须思考的问题。
1巡检系统架构巡检系统分为如下四大部分。
（1）GIS终端。
GIS终端连接GIS服务器，可以载入、显示电网线路、设备位置及台账信息。
本系统中用于根据GIS中电力线路走向和杆塔位置生成巡检任务。
（2）巡检手持机。
巡检手持机用于从GIS终端接收巡检任务，并实现现场巡检。
手持机采用嵌入式操作系统，如WindowsMobile，通过高精度定位的GPS模块匹配、记录巡检位置，并可记录缺陷信息及拍摄现场照片。
（3）巡检数据处理服务器。
巡检数据处理服务器可接收各巡检手持机上传的巡检数据，并发布巡检信息。
（4）缺陷处理流程服务器。
缺陷处理流程服务器可处理巡检中遇到的缺陷，并编制消缺工作计划和工作任务。
2 GIS技术应用于电力线路巡检管理的可行性分析电力线路巡检是一项具有复杂性的电力工作。
需要完成以下工作流程:首先由专业技术人员对线路进行检查,了解和掌握线路的动态信息和线路周边的地理环境特征;然后将掌握的动态信息资源进行分析总结,整理出线路整体运行过程中可能出现故障的缺陷,并将此类信息快速的传递给相关管理部门;最后线路部门根据以上信息采取应对策略,消除线路缺陷,保证输电配电线路的安全运行,维持整个电力系统的健康。
（1）实用性层面。
科学的线路巡查管理系统能够有效规范巡查人员的职业行为,对相关工作人员的巡查工作以及一些维护工作能够进行全面有效的监督和控制,保证相关工作人员和技术人员的工作效率。
移动GIS在配电线路现场采集中的应用Summary：随着社会经济不断发展，人们对电能的供应要求也是更高。
GIS 通常是在新科学技术下所发展的一种高新技术成果，把其与电力线路的巡检系统进行整合，全面增强电力线路巡检管理的效果，尽可能的发挥出气作用，为电力事业发展奠定基础。
本文主要从作者实际工作经验入手，分析在配电线路中的现场采集阶段，对移动GIS技术的合理应用，希望对有关从业人员带来帮助。
Keys：电力巡检；GIS技术；智能化前言：电力系统中运行的各电气设备，若是巡检工作的不到位，就会造成设备缺陷问题不能及时发现，如何确保人员的巡视工作到位，提升巡检的质量，及时发现异常问题就成为电力企业所关注的焦点。
下面就对其进行探讨。
1 巡检系统的架构分析1.1 GIS终端GIS终端连接到GIS服务器，对其进行载入和显示电网线路、设备位置以及台帐信息。
在本系统中，主要是按照GIS中电力线路的走向，杆塔位置的生成巡检任务。
1.2 巡检手持机巡检手持机通常是从GIS终端接收巡检任务，有效的实现现场巡检的工作，手持机通常是应用嵌入式操作的方式，比如说：WindowsMobile可以利用高精度定位GPS模块进行匹配，对巡检位置进行详细的记录，记录缺陷信息、拍摄现场照片。
1.3 巡检数据处理服务器巡检数据处理的服务器可以接收各巡检手持机上传的数据，发布一些巡检的信息。
1.4 缺陷处理流程的服务器缺陷处理流程服务器可以处理巡检过程中所遇到的一些缺陷性问题，编制一些消缺工作计划机器任务。
2 GIS技术在电力线路巡检管理中的应用可能性分析进行电力线路巡检工作是比较复杂、繁琐的，还需完成下面工作流程。
由专业技术人员检查线路，了解和掌握线路的动态化信息，线路周围的地理环境特点，将其掌握的一些信息资源进行总结，整理线路运行阶段所产生故障缺陷的原因，将其这些信息快速的传递到有关部门，线路部门依据以上有效的信息，采取有针对性的应对方法，以消除线路缺陷的存在，确保输电配电线路的运行安全性，整个电力系统的稳定性。
设计应用技术Telecom Power Technology 2023年9月25日第40卷第18期45 有效避免漏巡问题。
在系统使用过程中，用户利用GIS 平台的空间信息和拓扑信息资源进行定位、查询统计、电网分析。
4.2 数据采集服务基层工作人员使用GPS 接收机，依托卫星定位技术，对10 kV 公用线路和专用线路进行测量。
数据采集完成后，将测得的数据导入GIS 平台，加载卫星地图，绘制出电网图纸。
该图纸不仅能在卫星地图上完整呈现电网网络结构，还会备注线路名称、长度、导线型号和配变名称、型号、容量等配电网信息，为配电网巡检和配电网建设与改造提供了详细的数据参考依据。
4.3 故障抢修服务故障抢修涉及多个方面的业务，包括故障报修地理定位、报修用户供电关系分析、抢修路径分析以及故障区域分析等。
这些业务离不开空间信息系统的支持。
电力人员结合用户故障上报信息，借助GIS 平台实现供电设施、地理位置的连接，从而提高设备检修的控制效果。
此外，对于用户投装等工作的现场勘察，要求控制不同区域的故障频率，以提升系统的服务作用[4]。
4.4 业扩报装服务在用户业扩报装过程中，可以应用GIS 平台地理空间信息和电网拓扑模型信息，辅助制定客户接入系统方案和客户受电系统方案，提高供电方案的答复效率。
GIS 平台可以根据用户提供的报装信息，结合现有网架与配电变压器容量等情况，自动搜索可用电源接入点，并显示搜索范围内的配电网资源和地理信息，帮助方案制定人员和现场勘查人员完成供电方案的制定和调整工作[5]。
5 GIS 技术在配电网数字化管理中的应用优势分析在配电网管理中，运用GIS 技术可以建立立体化、智能化的运维新模式。
例如，GIS 智能巡检相比人工巡检更加高效便捷，不受地理环境的限制，解决了地形复杂路段人工巡视的难题，大幅提高线路巡视效率，降低巡检作业带来的人身安全风险。
通过线路通道环境远程监视、故障预警、短信推送等多种实用功能，线路巡检人员可以全面掌握线路通道的运行信息，从而实现提前预判、及时发现、快速处置风险隐患，提高线路运维效率，确保电网运行更加可靠。
GIS+GPS摘要：近年来，信息通信技术发展速度明显加快，而电力行业输电线路巡检管理工作中开始引入了 GIS+GPS 智能巡检系统与相关技术。
此系统的应用实现了输电线路巡检的电子化与信息化，同样推动了智能电网的发展。
基于此，文章将GIS+GPS 智能巡检系统作为主要研究内容，重点阐述其在输电线路管理中的具体应用，希望有所帮助。
关键词：GIS+GPS 智能巡检系统；输电线路管理；应用输电线路以架空线路为主，且遍布国内各区域，长期暴露于恶劣环境中，因而线路缺陷与故障时常发生，若仅凭借人工巡检方式无法对工作人员状态以及线路运行情况进行监督。
在输电线路管理中应用GIS+GPS 智能巡检系统，可对传统巡检方式的缺陷予以弥补，同样也提高了供电企业的管理能力，实现了线路巡检工作的智能化发展。
由此可见，深入研究并分析 GIS+GPS 智能巡检系统在输电线路管理中的应用十分有必要。
一、GIS+GPS 智能巡检系统概述构成GIS+GPS 智能巡检系统的部分主要有系统硬件平台、巡检手持机与软件平台。
其中，硬件平台中则涵括了后台工作站、数据库服务器和远程通讯服务器等等。
对于巡检手持机，也被称作 GPS 一体机，内存超过，主频配置超过 200mHZ，同时需要将WM5 操作系统安装其中 [1]。
对于系统内部的软件平台，则涵括了应用软件与系统软件的支撑平台，集中体现在报表管理、操作系统和系统诊断等多个方面。
二、GIS+GPS 智能巡检系统在输电线路管理中的具体应用（一）网络地理信息系统在后台，以 B/S 形式为基础创建地理信息系统平台，可保证全部联网用户访问与操作，利用电子地图进行查看，并且对线路以及杆塔等相关设备地理位置以及属性信息进行编辑，同时可将设备的缺陷以及到位率等相关信息直观地显示出来。
（二）嵌入式 GIS 技术手持机在输电线路管理工作中对手持机进行使用，其引入了嵌入式 GIS 技术，这种智能 GPS 手机的精准度较高。
电网GIS系统在线路巡视中的应用第一篇：电网GIS系统在线路巡视中的应用摘要：利用配电GIS系统的设备信息和GPS的卫星定位功能,结合配电线路周期性巡视工作,实现在GPS手持机上进行配电设备的标准化巡视和检查,以加强配电设备巡视质量监督,开展新进员工业务培训,提高配电网运行管理水平。
电网维护（1）移动巡视根据电力设备的地理走向分布及其周围地理情况，运行人员能快速确定最合理的电力设备巡检内容，结合GPS全球定位系统，可以对巡视人员进行实时跟踪定位，并将巡视的过程和结果在GIS上进行查询和展示。
（2）故障定位GIS根据刀闸控制关系，进行上游刀闸查询和刀闸控制范围查询等功能使运行人员能快速准确地了解电源控制点，便于巡检中发现事故隐患时，较快地切断电源。
（3）抢修与应急指挥结合GPS全球定位系统，对抢修车辆进行实时监控和回放，系统记录任一车辆的运行轨迹、速度、状态等，当有应急抢修任务是，通过指挥中心的GIS平台，可以快速定位抢修车辆的位置和最短路径（最短时间）分析，立即制抢修方案，及时排除电力故障。
（4）数据检测管理在GIS电网图上，对电力负荷测量、接地测量、交叉跨越测量等信息的管理、查询和展示。
“据统计，线路巡视用上GIS地理信息系统后，在未增加人员确保巡视到位率达100%的基础上，每日有效巡视时间由原来的4小时提高到6小时，每日巡视量由原来的20公里增加至30公里。
”谈起国网山东高密市供电公司巡视线路推广应用GIS地理信息系统，该公司检修建设工区副主任孙玉波算了这样一笔账。
为彻底改变过去费时、费人力的粗放式巡线模式，提高巡线效能，今年以来，高密市供电公司利用新上GIS地理信息系统，绘制出了线路巡视路线图，结合线路地形情况，折算出巡视工作量，优化组合任务，将月度巡视任务细化为定量、定期的日巡视计划。
根据每一条线路设计条件、运行年限、设备健康状况、通道情况和运行经验，开展线路“健康状况”分类评级。
同时，为每位巡线人员配备了GPS卫星装置，利用该装置可准确掌握巡线人员的巡线路径，记录巡视线路杆塔详细信息跟缺陷，建立准确的巡视数据库，并根据实际情况滚动修编巡视计划。
IS技术在电力线路智能巡检系统中的应用
发表时间：2019-03-12T16:30:18.590Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：李腾飞
[导读] 摘要：经济的飞速发展对电能供应提出了更高的要求。
（内蒙古电力(集团)有限责任公司阿拉善电业局输电管理处内蒙古阿拉善 750300）
摘要：经济的飞速发展对电能供应提出了更高的要求。
电力线路巡检是电力网络维护和管理中的一项重要工作，对保证电网稳定运行起到重要作用。
电力网络具有分布范围广、线路长、网络结构复杂等特点，而传统线路巡检普遍采用人工纸质记录的工作方式，管理困难，且难以保证巡检效率和质量。
本文针对这些问题提出了基于WebGIS和MobileGIS协同技术的智能巡检解决方案。
关键词：电力巡检;GIS;移动;智能
1前言
电力线巡检是保障国家电力系统正常运行和维护安全的一项重要工作。
电力线的主要检查内容包括：沿线情况、混凝土杆、铁塔、拉线、导线、底线、绝缘子，等等。
传统的电力线巡检方式通过人眼观察的方法和载人直升机进行航拍的方法。
通过人眼观察是传统的方法，效率最低，工作人员的劳动强度大，会存在查不到的盲区。
载人直升机航拍巡检实现了在不断电的情况下直接获得影像，但是巡检的成本过高，并且对巡检员和飞行员的水平要求比较高，并且空域管制也有限制。
因为我国输电线路的距离比较长，途经的地形也比较复杂，输电线路的塔体都比较高，如果发生了外力破坏或者自然灾害，就不能及时对电力线路检查，所以传统的巡检方法已经不能满足现在的需求。
无人机上可以同时搭载多种传感器，所以可将多种数据融合，使用智能空中三角测量的方法制作高精度的ＤＯＭ。
使用高精度的ＤＯＭ辅助电力线检查，不但节约了成本，提高了效率与精度，而且直观地获得电力线走廊信息、空间三维信息以及该地区地形地貌相关信息。
同时弥补了传统的电力线底图针对性不强等缺点。
2系统框架设计
2.1 电力巡检工作流程。
本文在传统人工巡检工作流程的基础上，重新设计了电力巡检工作流程，如图1所示。
首先管理人员使用浏览器登录电力巡检系统管理端进行任务制定和分发，并上传数据到服务器;然后巡检人员使用智能电力巡检终端从服务器下载巡检任务，根据任务点的分布情况规划巡检路线，在巡检过程中对巡检现场情况进行记录，并实时上传巡检结果数据;最后，管理人员对巡检结果进行分析、归档，并根据巡检结果制订下一步计划。
图1：电力巡检工作流程
2.2 系统总体架构。
电力巡检系统的总体架构如图2所示。
系统分为运行在浏览器上的电力巡检管理端和运行在Android智能设备上的电力巡检端。
管理端采用B/S架构，移动端采用C/S架构。
图2：系统总体架构
3关键技术
3.1 AndroidAndroid。
早期由Google开发，目前已经成为最主流的手机操作系统，Android系统的市场占有率已经远远超越其他常见的手机操作系统，如IOS、WindowsPhone、Symbian、BlackBerry等。
Android系统的底层建立在Linux系统之上，共分为4层:Linux内核层、Libraries+AndroidＲuntime层、ApplicationFramework层以及Applications层。
3.2 百度地图AndroidSDK。
百度地图AndroidSDK是一套基于Android2．1及以上版本设备的应用程序接口，用于开发运行在Android系统移动设备上的地图应用。
通过调用相关SDK接口，可以访问百度地图服务和数据，构建功能多样、操作灵活的地图类APP。
本系统移动端使用的百度地图SDK版本为v4．0．0，主要功能接口包括矢量地图、卫星地图的展示及基本操作，GPS定位，路线导航等。
3.3 SQLite数据库。
SQLite是D．ＲichardHipp用C语言编写的开源嵌入式数据库引擎，具有轻量级、开源、免费等优点。
Android操作系统对SQLite进行了集成并封装了专属的API，Android开发人员无需引入第三方JAＲ包，即可方便地操作SQLite数据库。
本系统移动端使用SQLite3．6．0版本，用来存储GPS轨迹、消缺记录等信息。
4系统应用
配电线路智能巡线系统功能模块主要分为两部分:web端管理系统和移动端智能巡线系统。
在具体应用中Web端管理系统功能模块主要包括地图模块、系统设置模块、角色管理模块、设备管理模块、任务管理模块、记录查看模块、实时监控模块等;移动端巡线系统功能模块主要包含地图模块、登录管理、路线规划、巡线业务、数据传输、导航定位等。
5巡检中的摄影测量
在电力线巡检的时候，会采用与常规低空摄影测量不同的线路摄影测量。
常规航空摄影测量一般需要按航空摄影测量规范对航线进行
设计，然后按预设航线进行飞行和影像获取。
一般情况下，航摄的区域是一个近似于正方形的矩形区域。
巡检中的摄影测量属于低空摄影测量，但是不同于传统的摄影测量，需要按照电力线路进行航空摄影，后续处理比一般低空摄影测量更困难。
5.1巡检中的摄影测量特点
用于电力线巡检的低空摄影测量具有以下特点。
１）机动、灵活。
沿电力线方向进行航空摄影测量，测区为一条线路，航线为分布在电力线两边的两条往返航线。
２）搭载像幅较小的非量测相机，进行量测时需要考虑影像畸变。
３）飞行高度低，影像的地面分辨率高，可以达到１～２ｃｍ／像素，地面物体清晰，但同时使得地面的覆盖范围小，如果线路较长则像片数量会很多。
４）出于安全考虑，无人直升机飞行的航线不在电力线正上方，与电力线有一段距离，为了满足航线之间影像有重叠，即电力线两边拍摄的影像有重叠。
在航空摄影测量时，相机不是保持水平（正视地面）。
而是朝向电力线，有一定倾角进行拍摄，处理这样的像片更加困难，而且降低了数据本身达到的精度。
５）搭载的激光扫描仪可以获取离散地面点的三维坐标，经过处理可以生成ＤＥＭ，为影像的数字微分纠正提供了基础，无须用影像获取ＤＥＭ，减少了常规摄影测量中生成ＤＥＭ的处理环节。
６）搭载的实时差分定位系统以及姿态测量系统，主要是针对激光扫描仪，这些位置和姿态数据，经过处理后可以作为影像的初始位置和姿态，在影像几何处理过程中有很大作用。
5.2光学影像的处理
针对无人机所拍摄的光学影像进行几何处理，主要包括：空中三角测量，单片正射纠正，影像匀光匀色，自动镶嵌等一系列的处理，最终的处理结果是生成带地理坐标并可量测的ＤＯＭ，用于电子线路精确定位，辅助巡检，以及电力线走廊的三维重建。
ＤＯＭ的精度由空中三角测量的精度决定，因此，空中三角测量是航空摄影测量数据处理过程中最关键的一步。
6结束语
本文通过对传统电力巡检工作中的问题和可以改进的地方进行分析，提出了基于WebGIS和MobileGIS协同技术的智能巡检解决方案，设计并实现了电力线路智能巡检系统。
在相关单位电力线路巡检中的应用证明，利用本系统可以规范巡检作业流程，提高电力巡检结果的准确性，并且使电力巡检管理和监督更加科学和便捷，提高了巡检的效率。
参考文献：
［1］严敬．我国电力行业投融资体制研究［D］．成都:四川大学，2004．［2］魏然．电力巡线管理研究［D］．天津:天津大学，2012．
［3］徐毅．电力巡检GIS系统的研究与实现［D］．杭州:浙江工业大学，2015．。
