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互联网+电缆隧道移动作业及智能巡检作业的应用
摘要: 互联网技术的应用给电缆隧道作业和智能巡检作业带来了新的发展。目前针对巡检作业存在数据不集中和信息时效性差等问题，将以互联网技术为基础的物联网系统引入电缆隧道的巡检工作中，结合传统的巡检作业方式，建立了物联网信息巡检组织方法，形成了智能巡检系统结构，对电缆隧道的巡检工作体系建立和信息融合进行了讨论，并结合实际应用，对智能巡检作业的实施具有一定的借鉴意义。 关键词：互联网；智能巡检作业；物联网
一 概述。
多年的实际应用表明，固定的仪器监测往往难以及时发现故障隐患，必须结合巡检才能对系统的运行状态进行全面掌控。进行移动巡检作业是系统安全保障的重要手段。尤其对距离较长的电缆隧道而言，其巡检工作劳动强度大、巡检复杂程度高以及人员配置不足严重影响了系统的安全运行。结合互联网技术，建立电缆隧道的智能巡检作业的物联网系统，成为问题解决的有效手段。本文结合智能巡检系统的实际应用，对智能巡检系统的结构和关键技术进行了分析，并对其应用进行了介绍，对电缆隧道的安全管理工作具有一定的应用价值。
二 智能巡检系统的结构和关键技术。
2.1智能巡检系统的结构。
1.物联网体系接哦股。
监测技术、互联网信息技术、计算机技术以及自动控制技术的有机结合构成了物联网技术，促使系统智能识别、定位、监控、跟踪以及管理的实现。目前基于物联网的智能巡检系统已经得到应用。物联网系统结构如图2.1所示，主要包括应用层、网络层、感知层以及相关的公共技术。[1]
图2.1 物联网系统结构
对电缆隧道的安全性进行诊断，常规的分散监测点和人工巡检已经不能满足系统功能要求，基于物联网的智能管理和实时监控的实施意义重大。
2 智能巡检系统的结构
电缆隧道安全巡检系统的结构如图2.2所示。感知层主要对系统的监测仪器信号、PDA的数据和发生事件进行采集和存储。解析层把系统安全数据利用PDA的中间插件安全可靠的解析并传送，利用相应的模块接口，实现数据的共享，进行更加广泛的系统互联、数据层主要是系统的运行状态和设备布置数据，可以利用PDA技术把感知的信息融合到数据库中。应用层由应用支撑平台和应用服务两个子系统构成。应用服务主要为电缆设备的安全管理和继电保护设备的安全管理，以及设备的生命周期管理。作为智能巡检系统的前置部分的解析层和感知层主要负责线路电缆的安全信息感知。应用层和数据层主要是应用感知信息，实现电缆线路的全生命周期管理。[2]
图2.2 电缆隧道智能巡检系统结构
2.2智能巡检系统的关键技术。
1 智能巡检体系工作规范的建立。
建立巡检规范体系，实现系统的电量管理是智能巡检系统的建立基础。电缆隧道安全巡检规范对巡检内容进行了详细的规定。根据规定对不同巡检内容的参数进行设定，对移动智能终端的线路制定、设备定位、指标识别以及信息传输等功能进行分析设定。
2巡检工作指导文件的制定
每段线路隧道的长度和环境可能都不相同，需要特别注意的环节可能存在差别。如何科学有效的编制巡检工作指导文件，从而使巡检人员的工作量降低，巡检质量有效提升，设备运行状态得到快速准确的诊断。并且随着系统运行状态的不断变化应对指导文件进行及时修订和完善，指导文件的修订包括如下几个步骤。
（1）巡检工作指导文件的修订。其主要内容为线路主要节点温度和继电保护装置的状态等安全因素，及根据巡检规范的规定，对巡检工作规范进行修订。
（2）巡检工作指导文件的审核。巡检工作指导文件完成修订以后即进入审核流程，指导文件必须通过上级部门的审核批准才能执行。
（3）巡检工作指导文件的导出和打印。系统兼容指导文件的导出和打印功能。
2.3巡检系统的信息管制和融合。
由于隧道智能巡检信息复杂多样，在信息融合操作的信息一致性和感知系统的容错和稳定性能还需进一步完善。因此对于系统安全运行特征进行研究，建立信息、特征以及决策的融合层整体融合结构体系。从而实现信息的功能识别和数据的分离提取，利用改良的融合算法实现数据的融合，对多元信息度量函数和有效数据的提取原则进行确定，建立电缆隧道安全信息的最优融合模型，确保融合信息的的一致性。运用最为科学适宜的数学模型算法，构建智能分析感知模型，分析设备的性能状态演变规律和转移特征。[3]系统的主要技术结构流程如下图所示。
图2.3 智能巡检信息感知和融合流程
二 智能巡检系统的应用和功能。
1智能巡检系统的研发。
基于互联网技术的线路随动啊智能巡检系统主要由巡检仪和后台管理系统两部分构成，利用通讯网络实现数据信息的交互，实现系统和后台GIS系统的通信连接和共享。其结构图如图3.1所示。巡检仪通过无线网络和系统中心服务器连接，用户客户端或者浏览器通过互联网实现系统的监视和控制，网络服务器和后台数据库进行直接数据交换，实现系统信息的采集、分析和存储。
图3.1 智能巡检系统结构图
2智能巡检系统功能。
系统对现有通讯手段进行了充分利用，从而使网络建设投资大大节约，借助可靠稳定的通讯网络，促使系统功能得以实现。
（1）根据电缆隧道的实际情况制定系统巡检工作指导文件，对巡视工作的内容、方法和步骤进行规范，并将系统巡检工作指导文件加载到移动设备应用中，融合科学完善的向导功能，实现即使由没有工作经验的信任也可以轻松完成巡检工作。
（2）系统具有岗位工作的自动提醒功能。在巡检工作执行前，根据指导文件，提供人员需求资料、重点巡检点分析资料、安全防护措施以及巡视设备的确认等信息。可以根据实际情况，尽可能减轻工作人员的劳动强度。
（3）系统可以实时保存巡检人员的巡检路径，并在监控中心以及系统客户端的功能页面进行实时显示，同时也作为工作日志信息在系统中保存。
（4）智能巡检仪和手机客户端都具有拍摄、录音和实时定位功能。系统客户端界面支持这些功能，从而可以把故障现场、设备照片、声音信息以及地图位置标记信息共同记录。巡检人员在进行线路隧道巡查过程中，发现线缆问题后，可以利用移动设备对故障部位通过拍照、摄像等手段对设备情况进行记录。系统在将故障信息存入数据库的过程中将故障的位置信息、照片和摄像等信息上传并储存，从而提供更为详细的信息以供问题的及时和合理处理。
（5）控制中心管理人员在收到设备故障信息后，系统会自动提醒对该点进行重点巡查，并进行自动消缺。
（6）巡检人员在现场进行巡检记录的保存时，巡检仪会对巡检人员的巡检路径进行判断，从而分析巡检人员是否完成重点巡检部位的检查，如果存在漏检，系统则会有提醒信息发出。为减小定位误差，系统利用查分计量法优化了位置定位精度，定位误差不超过5米，从而使工作人员的巡查路线检测精度大大提高，到位率的统计也更加精确。
（7）系统存在隐患的报警提示。在巡检过程中，在巡检人员在对巡检重点位置到位信息进行记录时，如果该位置之前存在还未消除的故障，则系统会向巡检人员发出警报信息。巡检人员根据提示信息，从而对故障隐患的实时情况进行评估，判断故障情况是否发生变化，并根据故障隐患的实际情况对缺陷记录进行适当的修改或消除操作。
三结论。
电缆的安全运行关系着电能输送的安全，直接关系着电力用户的生产和生活。监测设备对线缆的实施监控必不可少，但线路巡查更加不能替代。物联网技术给智能巡检带来了新的发展机遇，采用互联网和GPS定位技术以及智能识别和采集技术，实现了线路的有针对性的巡检。利用网络传输将巡检信息传输到控制中心并进行保存。系统对提高线路安全运行管理具有重大意义。
参考文献：
[1] 于海斌,曾鹏,梁韦华.智能无线传感器网络体系[M].北京.科学出版社,2006.
[2] 王鲁单,王洪光,房立金,赵明扬.一种输电线路巡检机器人控制系统的设计与实现[J].机器人,2007,01:7-11.
[3] 邓方远.隧道巡检机器人关键技术研究[D].北京:华北电力大学,2013 |
