GIS/GPS在电力巡检系统中的应用

GIS/GPS在电力巡检系统中的应用

冯丽兴

（辽宁安贝信工程设计有限公司辽宁沈阳110000）

摘要：我国传统的线路巡检工作已经不能满足我国电力企业发展的根本需要，因此，为了可以进一步提高输配电设备运行维护管理水平，进一步改善我国线路巡检工作，相关人员提出了以掌上电脑为硬件支持，在卫星全球定位以及地理信息系统的条件下，提出了新的巡检系统设计方法。也就是说通过GIS以及GPS来形成新的电力巡检系统，该系统可以提高巡检效率并且质量颇高，能快速、准确的确定故障位置，为相关人员处理该项问题提供了一定的保障。基于此，本篇文章对GIS以及GPS在我国电力巡检系统当中的具体应用问题进行了讨论分析，希望能促进我国在电力巡检系统上进一步对GIS以及GPS的使用，改善我国传统线路巡检方式。

关键词：GPS；GIS；电力巡检

引言

电网规模的扩大以及电网结构的不断完善，复杂，让目前如何提高输配电设备稳定运行，如何提高维护管理水平等问题提上了日程。对于电网问题，首先应当改善我国传统的线路巡检工作，使其线路巡检工作能更加适应目前社会以及工作的需要。GIS技术在测绘、制图以及其他众多相关领域当中被广泛应用，而地理信息系统未来的发展也必定是GIS、GPS与移动设备之间的融合。为了可以进一步完善我国线路巡检工作，相关人员提出了以移动设备为硬件支持，价值GIS与GPS技术作为巡检系统的设计方案，本文对其进行阐述。

一、可行性分析

线路巡检管理能够保证输配电线路以及设备的安全。相关巡检人员需要通过巡检的过程，来掌握运行的情况以及周围的变化，以此来保证能及时发现设备线路当中所存在的危险以及安全隐患，根据设备线路当中的问题提出具体的检修意见，来防止安全隐患问题的发生，将损失尽可能减小，以此来保证输配电线路的安全以及电力系统的稳定。因为企业管辖的输电线路电压等级较多，同时输电线路较长，分布地区较广，并且还长期暴漏在自然环境当中，因此，对于巡检工作的可行性进行分析十分重要。

（一）技术可行性

嵌入式操作系统由于具备效率高并且内核小的特性，并且具备了高度拓展性，使其可以在不同的处理器当中运行。GPS是美国国防部投资并且控制的卫星导航系统。GPS最开始的设计主要是为了让美国军方可以解决陆海空运输问题的导航以及定位。该卫星所发送的导航定位可以让哥哥用户共享信息资源，以此来为GIS提供坐标数据。随着时代的发展GPS信息接收机也在不断的完善过程中，现如今的GPS信号具备轻巧、功能强大等特性，同时还能通过相应的工作平台，实现无线传输巡视信息。

（二）社会需求

巡线管理系统可以在可控范围之内对巡查人员进行监督，从而加强检修以及巡查工作，保证了线路的输送以及安全稳定运行，同时还能提高管理的自动化水平以及工作效率。进而提高企业的经济效益以及社会效益。因此，对于改善电力巡检工作有一定的实际价值。

二、系统设计

（一）系统设计原则

GIS技术的存在可以帮助电网故障尽快定位，提供空间决策支持功能。GPS还可以提供定位信息。因此，将GIS和GPS技术互相结合应用到电力巡检系统当中，可以准确定位故障，并且现实的方式也十分灵活，便于相关人员对其分析以及决策。

（二）开发平台的选择

系统的开发平台选择eSupermap和Microsoft.NETFrameworkC#编程工具。其中eSuperMap是北京超图地理信息技术公司所推出的一款开放的嵌入式地理信息系统软件开发平台，能满足嵌入式GIS开发和应用的需求。Microsoft.NETFrame-workC#是Microsoft公司所推出的一款用于嵌入式程序的工具，该项软件具备节约资源和高效率等众多特点。

（三）设计方案

整个系统可以将其分为移动数据采集、定位以及巡视后台管理和数据通信三个系统。

相关的巡检人员利用PDA+GPS设备利用GPS信息以及呢不地图来对故障地点进行定位以及导航，并且记录杭电和航迹的方式来保留巡检人员的巡逻轨迹。PDA+GPS设备会自动记录巡检的时间以及空间，将其作为巡检工作进行的有效证据。巡检人员根据PDA上的信息进行现场勘查，同时记录线路的情况。

当结束室外巡查工作之后，巡检人员利用数据线连接计算机以及PDA，将巡线数据传输保存在统一数据库当中。操作人员在局域网之内的任何终端通过佟文权限来检查巡检人员的工作时间、空间以及相应设备的具体数据，并且通过统计查询，检验巡查人员的巡查到位率以及设备故障率等等。

三、嵌入式GIS设计当中应当注意的问题

（一）内存使用问题

为了可以满足设计当中内存的需要，需要注意的是以下几点：（1）合适的算法，尤其是选择空间分析算法时，需要注意尽可能减少实体内存分配空间。（2）保持静态变量数值以及数量的最小。（3）集中分配应用程序的内存，检查内存分配的返回值。

（二）屏幕空间的占用问题

该系统所采用的方式是横向分块索引方式，一般情况下仅仅显示地图上的小块区域。而这点则需要地图当中的数据集合，在其中找出目前屏幕参与显示的数据子集。

目前，空间索引种类较多，同时优缺点也各不相同。经过相关人员的试验表明，网格索引的效率仅仅是体现在查询方面。这点主要是因为网格索引能将整个图副范围根据网格对其进行划分，对跨网格的线，经过网格裁剪之后，使其形成多个子图元，分别存放在不同的网格索引单元当中。其他索引都是不同程度存在冗余数据的读取以及处理，从而降低了地图显示的效率。理论上来讲，逻辑层调度的单位数据量如果等于一个物理存储块时，此时的效率为最高，因此，需要将逻辑层的I/O数据读取的颗粒完美控制，以此来保证其中的效率。

（三）远程防盗报警诊断

变电站巡检当中应用移动机器人，监控中心可以对环境当中的可疑目标进行重点监控，并且可以对可疑目标警报以及录像，以便引起相关人员的注意。系统利用视频采集压缩传输模块所提供的原始视频数据，来分析视频相应的背景运动目标，提取出运动口表的区域，通过声音以及文本报警提起监控人员注意，并且在移动物体出现之后对其进行录像。

四、结束语

本篇文章主要是对变电站巡检工作的重要性以及相关的巡检方式进行阐述，内容过于出现，并且也相应的介绍了移动机器人在巡检当中的主要作用。希望本篇文章能促进业内相关人士的注意，进一步让GIS/GPS在电力巡检系统当中使用，增加变电站舍必的安全可靠性。

参考文献：

[1]王文杰.基于GIS/GPS的输电线路智能巡检系统的研究[D].武汉理工大学，2012.

[2]许童羽，孔德尉.GIS/GPS在电力巡检系统中的应用[J].农业科技与装备，2009（6）：56-57.

[3]（2006）.嵌入式GIS在电力巡检系统中的应用.（Doctoraldissertation，四川大学）.