物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力巡檢工作中的應(yīng)用研究

2015-06-19 11:12:33 軟件導(dǎo)刊　點擊量：673 評論 (0)

摘要：通過引入移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使用RFID和Pad+Server搭建軟件架構(gòu)，建立標(biāo)準(zhǔn)化巡檢流程，定義統(tǒng)一的設(shè)備缺陷庫，從而實現(xiàn)變電站巡檢的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化和信息化，最大限度破解設(shè)備漏檢、錯檢、判斷不準(zhǔn)確

（5）巡視路線：采用向?qū)讲僮髁鞒蹋矙z時必須按照設(shè)定的巡檢路線進行巡檢。

（6）不同的巡視方式：國內(nèi)首先采用平板電腦進行所有類型的巡檢，多項技術(shù)通過查新為國內(nèi)首創(chuàng)。

（7）缺陷判斷、分析：缺陷的智能輔助判斷有效提升值班員工作效率，而且按照缺陷管理規(guī)范實現(xiàn)了設(shè)備缺陷的統(tǒng)計功能，檢修人員在進行檢修作業(yè)前只需將待檢修設(shè)備的缺陷一鍵導(dǎo)出打印即可，減少了以往缺陷匯總統(tǒng)計的時間。

（8）移動終端、手機客戶端：發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重和危急缺陷后，可立即通過程序向管理者發(fā)送缺陷信息，手機客戶端可立即收到變電站的缺陷信息，有效縮短了以往大量的匯報時間，提升了工作效率；

（9）定期試驗、切換：流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、可視化的定期試驗切換有效減少了運行人員的培訓(xùn)工作，操作人員只需按照圖文并茂的指導(dǎo)提示進行操作即可完成定期試驗、切換，有效減少了誤操作的發(fā)生。

2.2軟件架構(gòu)

系統(tǒng)后臺采用J2EE三層架構(gòu)搭建，將整個業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分為：表現(xiàn)層（UI）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）、數(shù)據(jù)訪問層（DAL），具有以下先進性：

易用性：前臺采用JSP、Jquery等技術(shù)框架，擁有非常簡單易用的控件、組件和靈活多樣的布局風(fēng)格。

安全性：Spring Security的安全驗證機制非常嚴(yán)密，利用訪問決策管理器驗證用戶是否有權(quán)限訪問相應(yīng)的資源，精準(zhǔn)快速。Mysql具有高效的備份機制，是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的保障。

擴展性：深度集成了Spring技術(shù)，并且整合了其它優(yōu)秀的開源項目，如Spring MVC、Hibernate、JBPM等，這項框架涉及到系統(tǒng)架構(gòu)中的各個功能領(lǐng)域，并能輕松安裝、拆卸，具有很高的擴展性。

穩(wěn)定性：J2EE體系的穩(wěn)定性是基于Java的健壯性和虛擬機實現(xiàn)的一致性基礎(chǔ)上的。一些J2EE部署在WINDOWS環(huán)境中，客戶也可選擇健壯性能更好的Linux操作系統(tǒng)，這是實時性要求很強的系統(tǒng)最理想的選擇。

2.3關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1RFID藍牙電容讀寫設(shè)備

設(shè)備使用藍牙技術(shù)與平板電腦通訊、使用RFID技術(shù)與電子標(biāo)簽進行通訊，并具備電容筆功能，能流暢地在平板電腦上進行書寫，具備以下優(yōu)點：

（1）能輕松操控電容屏幕的平板電腦，與手指操作相比，操作更靈敏、便捷；

（2）快速掃描RFID電子標(biāo)簽，與自帶RFID讀寫器的平板電腦相比，更適合長時間巡檢操作；

（3）超長續(xù)航能力，通過開發(fā)重寫藍牙通訊連接的算法方式，大大節(jié)省了電量消耗，可長時間巡檢無需充電。

2.3.2實現(xiàn)了主動式電子標(biāo)簽感應(yīng)

與傳統(tǒng)的被動式和半被動式標(biāo)簽不同的是，主動式標(biāo)簽本身具有內(nèi)部電源供應(yīng)器，用以供應(yīng)內(nèi)部IC所需電源以產(chǎn)生對外的訊號，這使得主動式標(biāo)簽擁有較長的讀取距離和較大的記憶體容量，可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息。該技術(shù)將運用于本項目中，為項目提供更先進、記憶信息量更大的RFID技術(shù)。

2.3.3RFID 中間件

典型的射頻識別系統(tǒng)由射頻標(biāo)簽、讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)3部分組成[2]。

RFID 中間件是實現(xiàn)RFID 硬件設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸、過濾和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的一種中間程序[3]，是RFID 應(yīng)用部署運作的中樞。它介于讀寫器模塊與應(yīng)用系統(tǒng)之間，將RFID 讀寫器讀取的各種數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過中間件提取、解密、過濾及格式轉(zhuǎn)換，導(dǎo)入管理服務(wù)器，并通過應(yīng)用系統(tǒng)反應(yīng)在程序界面上，供操作者瀏覽、選擇、修改和查詢[4]。

2.3.4數(shù)據(jù)同步技術(shù)

作為一套異構(gòu)系統(tǒng)解決方案，設(shè)備終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)同步功能對于系統(tǒng)尤為重要，不但終端設(shè)備要向服務(wù)器同步巡檢結(jié)果數(shù)據(jù)，而且服務(wù)器也要為終端設(shè)備同步巡檢內(nèi)容資料。為了解決好數(shù)據(jù)雙向同步的問題，使用技術(shù)領(lǐng)先的pervasync[5]數(shù)據(jù)同步方案。

特點：支持弱連接和子集同步結(jié)構(gòu)。

通過 Pervasync提供的客戶端可視化配置界面，只需在終端設(shè)備中對服務(wù)器中心數(shù)據(jù)庫（Center DataBase）服務(wù)器地址、中心數(shù)據(jù)庫授權(quán)使用的用戶名和密碼進行配置，便可完成數(shù)據(jù)庫同步參數(shù)設(shè)置。配置一次，系統(tǒng)自動保存配置信息，之后的每次操作都不用再關(guān)心配置問題。

3解決問題

①“標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程”實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的輕松落地；

②“設(shè)備巡檢標(biāo)準(zhǔn)庫”有效解決針對性不強、巡檢標(biāo)準(zhǔn)不全、不統(tǒng)一的問題；

③“圖文并茂的標(biāo)準(zhǔn)”解決巡檢人員不熟悉設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)的問題；

④“設(shè)備缺陷庫”解決巡檢人員缺陷定義不準(zhǔn)確的問題；

⑤“四大方法”有效解決了巡檢不到位的問題。

4實施效果及展望

〖BT（2+1〗〖STHZ〗4.1“四大方法”提高運行人員巡檢質(zhì)量，減輕巡檢人員工作負(fù)擔(dān) 〖BT）〗

將巡視維護標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行流程完全通過科技的手段融入到了本系統(tǒng)中，各種流程通過后臺軟件自動執(zhí)行，有效減輕巡檢人員工作負(fù)擔(dān)，提升工作效率。 “四大方法”是：

方法1：“一鍵上傳”減輕后期整理時間；

方法2：“優(yōu)化巡檢流程”節(jié)約巡檢時間；

方法3：照片和缺陷自動關(guān)聯(lián)提高工作效率；

方法4：“實時缺陷提醒”及時跟蹤缺陷發(fā)展情況。

4.2減輕了運行管理人員負(fù)擔(dān)

①智能工作計劃安排；

②缺陷的實時自動匯報讓管理者輕松掌控設(shè)備缺陷；

③強大的缺陷智能統(tǒng)計分析及管理功能實現(xiàn)對變電站缺陷的輕松管控。

由于此系統(tǒng)有效地解決了巡檢不到位、巡檢標(biāo)準(zhǔn)不清楚、巡檢人員缺陷性質(zhì)判斷不清楚等問題，使管理更加輕松，標(biāo)準(zhǔn)化落地工作得到有效執(zhí)行，因此該系統(tǒng)也獲得了樂山市、雅安市、眉山市電業(yè)局的高度重視和認(rèn)可，正在組織推廣實施；同時該系統(tǒng)也受到四川省電網(wǎng)公司和國家電網(wǎng)公司的高度關(guān)注，四川省點網(wǎng)公司和國家電網(wǎng)公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及部門多次聽取該項目匯報并進行實地調(diào)研，對該項目給與了高度評價，并計劃進一步考察以便于更大范圍的推廣。

5結(jié)語

通過引入前沿的移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能標(biāo)準(zhǔn)化巡檢系統(tǒng)幫助運行人員準(zhǔn)確掌握標(biāo)準(zhǔn)、定義缺陷，切實解決了運行人員專業(yè)素質(zhì)差異帶來的工作偏差，確保及時發(fā)現(xiàn)并處理缺陷，并解決了巡檢不到位、采樣數(shù)據(jù)少、統(tǒng)計不準(zhǔn)確等問題，從而保障了變電站設(shè)備的安全、穩(wěn)定、可靠運行。變電站智能巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)變電站的巡視方式，是變電管理在標(biāo)準(zhǔn)化、智能化和信息化方面的創(chuàng)新。

參考文獻參考文獻：

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[2]徐海猛.基于Pocket PC 和.NET 平臺的變電站巡檢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學(xué)，2006.

[3]成修治，李宇成. RFID中間件的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].計算機應(yīng)用，2008 ，28（4）：1055-1057.

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[5]QIAO SHI， DONG WEN，YANG XIAOYAN. Study of logical transaction based data synchronization scheme for pervasive computing[C].Proceedings of 2010 Conference on Dependable Computing （CDC’2010） November 20-22：2010，Yichang，China：481-484.