引言:将自动化智能巡检技术与输电线路监控工作相结合,是解决电网企业输电线路监控问题的有效途径。因此有必要结合先进技术研究开发智能机巡系统,为输电线路的监控提供足够的便利。
一、系统总体设计
智能机巡系统的作用在于加强对电网设施输电线路的自动巡检能力,通过现场智能化巡检工作,获取外部巡检数据,将其保存在数据存储体系中,通过系统平台获取到现场智能机巡反馈的数据。由此可见一套完整的智能机巡系统应当包括硬件设施、后台存储、系统平台等多个层次。
(1)逻辑应用层。该层次是智能机巡系统的主体,包括有关输电线路现场巡检的各项功能,例如调度管理、实时监控等,通过操作系统功能模块完成巡检、监控、数据反馈等多项任务。(2)系统平台层。主要是输电线路监控人员使用的软件监控平台,通过平台获取经过现场检测、封装处理后返回的监控数据,帮助输电线路人员制定监控方案。(3)后台存储层。保存智能机巡系统现场检测获取的各种数据,由于现场检测反馈的数据包括视频、图片、流媒体等多种格式,因此后台存储层应具备强大的数据保存和处理能力;另外与智能机巡系统有关的设备基础信息也保存在后台存储层中。(4)硬件设施层。包括智能机巡系统运行中利用的各种硬件资源,例如监测数据处理设备、无线网络通讯设备等。
二、系统功能设计
1.机巡计划管理。该模块中设计了机巡计划编制、机巡计划执行、机巡计划全周期管理等功能,操作机巡计划管理模块可以有效控制机巡计划的状态,兼顾机巡计划数据安全、机巡计划任务顺利完成的双重需求。
2.机巡调度管理。该模块中设计了机巡设施控制、机巡起降方案设置功能,用户执行机巡起降方案设置功能,可以设置合适的机巡设施起飞点和降落点,操作机巡设施控制功能可以管理正在执行输电线路监控任务的机巡设施。
3.实时监控。该模块是智能机巡系统的核心模块,在实时监控模块中设计了机巡信息检索、历史机巡记录查看、数据实时监控等功能。机巡设施现场开展机巡任务获取的输电线路状态信息实时反馈到软件平台,操作实时监控模块可以获取当前以及历史某一段时间内的输电线路机巡数据,进而掌握输电线路当前的实际工作状态;由于智能机巡系统结合GIS技术,因此获取的输电线路信息非常全面。另外监控人员可以根据实时监控数据进行统计分析,从而掌握输电线路的工作状态变化规律。
4.自动化巡视。由于智能机巡系统的现场巡视任务通过无人机实现,因此设计了自动化巡视模块,用户操作自动化巡视模块可以控制无人机飞行路线,帮助技术人员根据实际情况不断优化飞行方案,进而达到智能机巡最佳效果。
5.数据台账管理。在数据台账管理模块中设计了数据管理与台账管理功能,用户操作数据管理模块能够管理现场返回的多种格式原始数据,包括现场机巡拍摄的图片、视频以及信息成果数据;操作台账管理功能则可以管理与智能机巡有关的基本数据信息,例如执行监控任务的无人机信息、辅助设备信息、机巡中使用的专业工具信息等,实现基本数据的条理化管理效果。
三、系统部署应用
1.存储应用设计。在建立智能机巡系统存储体系时要充分考虑智能机巡数据的特征,同时保证机巡数据在后台存储与前台显示的标准统一性。系统存储体系应具备大量级数据的存储、计算以及迁移性能,方便智能机巡系统的业务扩展。智能机巡系统的数据存储环境要支持SAN、NAS两种组网方式并部署阵列控制器,另外存储环境应当支持HTTP、FTP等常见的网络通讯协议。
2.网络应用设计。智能机巡系统应当支持千兆带宽互联网以及4G以上无线网络环境,满足现场作业与管理端办公作业的需求。建立网络架构时选择常见的网络布局方式,针对智能机巡系统的特征选择星形网络架构;同时将路由交换、虚拟化等技术与网络架构相融合,保证智能机巡系统网络架构的通畅性。网络架构中要注意交换设备的性能,使用的交换设备应具备处理大量监控数据的能力。
3.软件平台部署环境。智能机巡系统的软件平台部署在服务器端,应用的服务器组件在数据处理、安全性、存储等方面都要有较高的性能,为软件平台的部署和运行提供坚定支持。例如可以采用DELL品牌服务器并安装Linux操作系统,在服务器上部署Oracle、Mysql数据库,Mysql数据库管理台账类型的基本数据,Oracle数据库则管理智能机巡大格式数据,多方面保证数据的存储管理能力。此外可以结合DBLink技术提升智能机巡数据的处理精度和效率,当监控人员提出检索机巡监控数据的请求后,可以在短时间内响应请求并反馈检索记录。
4.安全应用设计。智能机巡系统的安全体系应当涉及到设备防护、业务访问等多个方面;在业务访问控制体系中应当建立用户角色控制机制,智能机巡系统的所有用户只能访问角色范围内的操作界面;同时要严格管理用户的登录访问行为,例如某用户在10Min内若连续出现三次输入登录密码错误现象,系统安全体系判定该用户为异常用户,通知其30分钟内不能访问该系统;如果单一用户在7天内被判别为异常用户次数≥3次,则系统永久封禁该用户账号并限制其常用IP的访问权限,避免智能机巡数据泄露。用户登录智能机巡系统后进行的每项操作均保存在智能机巡系统服务器的日志文件中,系统安全管理员通过检索日志文件获取用户登录系统后的操作行为,进而有效控制用户行为。另外要注意应对恶意注入现象,采取联机下载最新查杀病毒包、快速升级安全体系等方式,加强对新型安全攻击的应对能力。
结束语:本文阐述了一种智能机巡系统的研究应用方案,服务于电网企业的输电线路监控体系,全面提升输电线路监控的效率和质量。今后工作中要注重发挥智能机巡系统的优势并发现其中不足,为进一步优化智能机巡系统提供依据。