输变电专业移动巡检APP工具开发及应用研究

杨建国，刘佩显，张 伟，闫小向，袁 林

（1.国网河南省登封市供电公司，登封 452400，2.南京德软信息科技发展有限公司，南京 210031）

输配电专业日常运维是保障电网安全运行的重要工作之一。无论是输配电设备还是线路，任何的缺陷和异常状况发生都会影响电网系统的安全可靠运行，所以日常巡检必不可少。近年来随着智能电网技术和电力系统新材料、新技术、新设备的广泛使用，对输配电专业运维人员的业务技能提出了更高的要求。随着互联网+移动通信技术的快速发展和大量PDA移动终端的广泛应用，移动运维APP依靠智能、灵活、方便、可靠的特点逐渐发展成为具有广阔应用前景的终端应用软件。

1 技术现状分析

目前，电力系统输变电专业日常运维大多仍采用传统方式开展巡检、消缺、任务管理等工作内容。一方面，工人劳动强度大，效率低，智能化、信息化水平不足，对员工自身工作经验的依赖度较高，这严重影响了电力系统输配电运维工作的巡检效率和质量。另一方面，各地区巡检人员划分的区域较广，通常都是一人单独开展巡检作业任务，首先，巡检人员的到岗情况不便掌握；其次，管理者无法确保巡检人员按照规程安全操作，更不能对巡检工作的质量进行有效评估和考核。所以在国家大力提倡智能电网建设背景下，有效提升输配电专业日常运维工作整体技术和管理水平显得十分迫切。

综合以上问题，本文开展输配电移动巡检辅助APP工具开发应用研究，高效、方便地将巡检结果反馈到PMS管理系统中，形成巡检、消缺工作的一体化处理过程，大大提高输配电巡检的智能化、信息化、规范化管理水平，有效减少运维成本。

2 关键技术研究

2.1 动态可视化交互分析

通过可视化终端设备的友好界面，直观地作用于人的视觉系统，使巡检人员能迅速地获取任务工单，简化繁琐的工作流程，减轻巡检人员的无效工作时间，提高巡查、检修工作效率。

2.2 高可靠性智能语音识别输入

语音识别技术是人工智能和互联网技术的具体应用体现。语音识别系统通常包括三部分：语音信号预处理与特征提取；声学模型与模式匹配；语言模型与语言处理。由于设备巡检涉及的语言内容大部分是专业词语，同时考虑到巡检工作的离线或在线交互状态，通过利用PocketSphinx[1]搜索引擎实现特定范围的语音识别输入。为此，研究中专门针对设备线路巡检的常用词汇进行汇总，并整理保存为文本，通过专用工具创建适用的语言模型。系统根据预制的声学模型统计出概率最大出现的音节集合，再调用语言模型进行集合内运算，得到最可能的音节组合，最后根据语言处理数据库搜索出于音节组合最匹配的文字内容。

2.3 移动GIS定位

移动GIS（Mobile GIS）是创建在有限计算能力的移动终端环境下，具备分布式、图像可视化特点的地理信息平台。该系统融合GIS、GPS、移动通信（GSM/GPRS/CDMA）技术于一体，有效提高管理者对巡检人员到岗情况和巡检轨迹管理。

2.4 建立巡检辅助专家知识库

巡检人员及时将结果上传至非涉密的国网私有云端，建立涵盖故障库、风险库和措施库的专家知识库，通过权限分配，实现运维及管理人员对各类知识库信息的快速检索。

此外，考虑到绩效考核管理，本文进行了巡检结果的智能评价技术研究，系统结合私有云端专家知识库进行巡检任务完成质量的智能评价并给出参考结果，真正实现智能化和规范化管理。

2.5 整体设计思路

本文设计巡检APP工具，采用面向对象的思想进行开发，应用程序方便接入手机、PAD等移动终端设备，通过动态可视化交互分析技术，友好、直观、高效地进行任务检索、解析、结果展示及报告生成，利用互联网+无线加密APN通信技术，保证巡检结果在国网私有云端无线方式安全上传和存储，建立运维辅助专家知识库，进行巡检任务完成质量的智能评价，便于日常工作绩效考核，同时也方便运维人员随时查看知识库，有效提高巡检工作效率和质量，提高运维管理水平。

3 具体探讨

3.1 功能模块

移动巡检APP采用 QT 5.0进行开发，在目前流行的Android系统、IOS系统都能适用。该巡检工具主要功能模块包含权限管理、设备台账管理、运维知识管理、专家知识库、输变电巡检日志、巡检质量评估、报告生成等。如图1所示：

图1 巡检APP功能模块

a）权限管理：采用移动应用安全主动测评和虚拟化加固技术，实现用户移动终端设备的物理绑定和登录检测。

b）设备台账管理：统计、存储变电站/线路设备信息，并能对台账信息进行添加、删除、修改。

c）运维知识管理：运维知识包括日常运维内容、考核指标、巡检管理制度等，并能对运维知识进行添加、删除、修改等管理。

d）专家知识库：专家库包括故障库、风险库、措施库等，分配权限的用户可以对不同类型信息库进行检索、展示、编辑等操作。

e）巡检日志

通过巡检记录可以查阅每日巡检计划与完成状态。巡检内容涵盖巡检计划、地理信息签到、现场图像采集、录音、视频，语音传输漏检统计、缺陷记录等。

f）巡检质量评估：结合专家知识库实现巡检质量智能专家评估。

g）报告生成：根据PMS系统巡检管理要求生成相适配的格式文件，数据交换接口采用XML作为信息系统数据交换的主流标准，方便巡检记录的检索、展示等。

3.2 试点应用

笔者单位联合南京德软信息科技发展有限公司共同开发的输配电移动巡检APP工具已经在笔者单位成功应用。截止目前，APP功能运行正常，公司用户体验良好，有效提高巡检工作效率和质量。实际巡检应用如图2所示：

图2 巡检界面展示

4 总结与展望

本文在充分调研供电公司传统巡检作业存在的缺陷后，通过互联网+移动通信技术和智能语音识别技术的应用，开发APP工具辅助输配电专业移动运维管理和设备巡检，实现了巡检工作的信息化和规范化，有效提升输配电专业日常运维工作整体技术和管理水平，降低运维成本，取得了很好的经济社会效益，也为下一步供电企业进行全方位智能电网建设提供了参考依据。

[1] 王亚美，王婕.基于Android的输电线路巡检系统的设计与实现[J].计算机应用与软件，2015（10）.