專利名稱：一種輸電線路巡檢系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種輸電線路巡檢系統(tǒng)，特別是一種綜合運用GIS地理信息技術(shù)和 GPS全球定位技術(shù)的輸電線路及各類設備的巡視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對輸電線路及其設備而言，由于其長期暴露在自然環(huán)境中，不僅要承受正常機械 載荷和電力負荷的內(nèi)部壓力，還要經(jīng)受污穢、雷擊、強風、洪水、滑坡、沉陷、地震和鳥害等外 界因素的侵害。上述因素會促使線路上設備老化、疲勞，如不及時發(fā)現(xiàn)和消除隱患則可能發(fā) 展成各種故障甚至事故，對電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定構(gòu)成威脅。為了保證輸電線路的安全、穩(wěn) 定運行就必須加強線路的運行維護工作，逐步提高線路設備的健康水平，使之處于完好的 狀態(tài)，保證安全可靠的輸送和管理電能。以前的巡視系統(tǒng)大致有兩種方式(1)傳統(tǒng)線路巡視，即手工巡視，普遍采用的是 人工巡視、手工紙介質(zhì)記錄的工作方式。該方式缺少科學有效的監(jiān)督機制，存在著人為因素 多、管理成本高、無法監(jiān)督巡視人員工作狀態(tài)等明顯缺陷，易造成事故隱患，手工記錄的巡 視資料難以保存，查詢困難。(2)第二代巡視系統(tǒng)，利用信息鈕和條形碼等較為先進的自動 識別技術(shù)進行計算機管理利用信息鈕、信息螺栓和條形碼等較為先進的自動識別技術(shù)進 行計算機管理，盡可能地杜絕人為因素的影響。這類產(chǎn)品存在安裝復雜，而且長期暴露在 外，易損壞，不便有效管理的問題，而且缺陷管理仍由巡視人員現(xiàn)場手工完成，費時、費力， 而且還存在填寫缺陷票不規(guī)范的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明其目的就在于提供一種輸電線路巡檢系統(tǒng)，在融合了先進的GPS和掌上電 腦技術(shù)的同時，采用組件式GIS技術(shù)并引入嵌入式GIS思想實現(xiàn)輸電線路巡視，系統(tǒng)定位相 對精確、缺陷數(shù)據(jù)采集完備，除了可以用于輸配電等電力系統(tǒng)線路巡檢環(huán)節(jié)外，同時也可廣 泛應用于電信、煤氣天然氣等與巡檢有關的戶外實體的管理，有效降低運行成本和提高經(jīng) 濟效益。實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括
(1)進行巡視任務管理，巡視情況管理，缺陷管理缺陷標準管理及GIS地理信息管理的 PC計算機側(cè)控制終端，即PC側(cè)管理系統(tǒng)；
(2)實時收發(fā)信息、儲存數(shù)據(jù)的服務器端，包括企業(yè)數(shù)據(jù)庫和一個用于無線數(shù)據(jù)實時偵 聽的Socket偵聽器，簡稱服務器端Socket數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)；
(3)手持PDA，進行實地巡視，通過GPRS反饋巡視信息的移動終端，簡稱PDA移動終端 巡視系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本系統(tǒng)在融合了先進的GPS和掌上電 腦技術(shù)的同時，采用組件式GIS技術(shù)并引入嵌入式GIS思想實現(xiàn)輸電線路巡視，系統(tǒng)定位相 對精確、缺陷數(shù)據(jù)采集完備，除了可以用于輸配電等電力系統(tǒng)線路巡檢環(huán)節(jié)外，同時也可廣泛應用于電信、煤氣天然氣等與巡檢有關的戶外實體的管理，有效降低運行成本和提高經(jīng) 濟效益。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。圖1為系統(tǒng)總體構(gòu)架圖。圖2為PC側(cè)管理系統(tǒng)模塊劃分。圖3為服務器端功能結(jié)構(gòu)圖。圖4為PDA側(cè)功能模塊圖。圖5為巡視任務分配界面。圖6為缺陷處理流程圖。圖7為Socket收發(fā)程序流程。圖8為數(shù)據(jù)通信格式及處理。圖9為缺陷圖片上傳設計流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，包括
(1)進行巡視任務管理，巡視情況管理，缺陷管理缺陷標準管理及GIS地理信息管理的 PC計算機側(cè)控制終端，即PC側(cè)管理系統(tǒng)；
(2)實時收發(fā)信息、儲存數(shù)據(jù)的服務器端，包括企業(yè)數(shù)據(jù)庫和一個用于無線數(shù)據(jù)實時偵 聽的Socket偵聽器，簡稱服務器端Socket數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)；
(3)手持PDA，進行實地巡視，通過GPRS反饋巡視信息的移動終端，簡稱PDA移動終端 巡視系統(tǒng)。所述的PC側(cè)管理系統(tǒng)包括
(1)巡視任務分配對巡視任務進行維護，包括巡視任務的增加、修改、刪除，以及任務 類型的確定，任務期限的設置，巡視班組和巡視人員的指定，具體巡視路線和巡視設備的選 擇確定，同時可以對巡視任務進行批量復制及刪除；
(2)巡視情況查詢對巡視情況進行歷史查詢，可以具體查看各班組，各個巡視人員，在 具體某段時間內(nèi)所有的巡視情況，自動統(tǒng)計到位情況，計算到位率，并且支持報表輸出；
(3)巡視路徑查詢對巡視情況做最直觀的顯示，運用GIS地理信息圖，將服務器端記 錄的坐標連線，可以將歷史巡視路徑在地圖上顯示，監(jiān)督巡視工作完成的進度和質(zhì)量；
(4)缺陷查詢對所有的缺陷進行管理，包括對缺陷進行分類查看，也可以對缺陷進行 刪除操作；
(5)缺陷統(tǒng)計對一定時間段內(nèi)的缺陷情況，按缺陷等級，缺陷狀態(tài)，設備類型進行查詢 統(tǒng)計，將所需的時間數(shù)據(jù)以報表形式打印出來，方便用戶的缺陷管理，分析缺陷情況；
(6)缺陷登記除了巡視員遠程記錄缺陷信息外，PC側(cè)界面系統(tǒng)也可以手工添加缺陷 信息，方便臨時缺陷記錄的添加；
(7)缺陷處理將缺陷處理全部實現(xiàn)辦公自動化，所有部門通過連接服務器，共享數(shù)據(jù) 庫，共享缺陷信息，可以隨時查看缺陷最新處理情況，作出決策；(8)巡視卡維護對巡視卡進行維護，在巡視的時候，可以根據(jù)巡視的標準進行巡視，查 看線路的設備是否有異常，同時提供常用的異常描述；
(9)標準缺陷庫維護對缺陷庫進行維護，在缺陷登記的時候可以按照缺陷庫填寫缺陷 內(nèi)容；
(10)巡視班組維護對分配任務時的巡視班組以及巡視人員進行維護，包括增加，刪 除，修改；
(11)巡視路徑實時跟蹤對當前正在巡視的任務進行實時跟蹤，PC側(cè)界面系統(tǒng)可以根 據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，解析出GPS坐標點，并依次將點連成帶箭頭的線，便形成了一條 完成的巡視路徑，在GIS地理信息圖中顯示出來；
(12)缺陷情況地圖標識對當前尚未消除的缺陷信息，在GIS地理信息圖中的定位標識。所述的服務器端包括
(1)更新數(shù)據(jù)通過socket實時偵聽監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的動態(tài)及PDA側(cè)的巡視情況，將更新 信息自動下傳到PDA側(cè)，提示巡視員自動更新信息；
(2)上傳缺陷PDA側(cè)巡視人員發(fā)現(xiàn)缺陷后，利用PDA，參考缺陷標準，可以對缺陷進行 描述評定缺陷等級，同時對缺陷進行拍照，將缺陷信息反饋到socket中，Socket通過對接 收到的信息進行相關xml轉(zhuǎn)換處理，將缺陷信息插入到數(shù)據(jù)庫表中，完成缺陷上傳；
(3)存儲圖片利用PDA自帶的拍照功能，可以對發(fā)現(xiàn)的缺陷設備進行拍照，將照片信 息通過GRRS無線傳輸?shù)絊ocket，Socket通過照片信息找到圖片，并將圖片存放在數(shù)據(jù)庫文 件中；
(4)記錄GPS坐標socket通過GPS全球定位技術(shù)，實時追蹤巡視路徑，并記下巡視路 徑的一系列坐標，將坐標信息存放在數(shù)據(jù)庫中，PC側(cè)人員對巡視情況進行實時監(jiān)測，及統(tǒng)計 巡視歷史情況和到位情況；
(5)軟件版本更新如果PDA側(cè)的巡視系統(tǒng)需要更新，無需通過數(shù)據(jù)線連接電腦進行更 新，socket直接通過GPRS無線網(wǎng)絡將更新信息下傳到PDA側(cè)，提示巡視人員更新軟件包版 本。所述的PDA移動終端巡視系統(tǒng)包括
(1)地圖操作在PDA側(cè)的嵌入式GIS地理信息圖中，與PC側(cè)的地理信息圖類似，將運 行工區(qū)范圍內(nèi)地理信息全部顯示出來，可以對地圖進行移動、放大、縮小基本操作，另外在 地圖上還會顯示巡視員當前位置，自動提示巡視任務線路設備等相關信息，為巡視工作做 導航；
(2)任務版塊對當前需要巡視的任務進行選擇，然后選擇任務中相應的線路，便開始 進行實地巡視過程；
(3)缺陷版塊進行缺陷登記和對PDA側(cè)的巡視歷史缺陷進行管理，包括刪除修改上傳 的操作，缺陷登記包括標準缺陷登記和自定義缺陷登記；
(4)系統(tǒng)提供登陸系統(tǒng)和退出系統(tǒng)的接口；
(5)GPS監(jiān)測巡視過程中的GPS信號和GPRS信號，同時可以手動進行GPS信號的連接 和斷開，進行信號刷新。利用GIS具有獨特的空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形創(chuàng)造和可視化手段以及空間決策支持，以及GPS可以提供實時的定位信息，同時 將PDA和GPRS的相互結(jié)合實現(xiàn)無線遠程通信，為數(shù)據(jù)傳輸提供最準確最迅速的通道，將各 類技術(shù)相結(jié)合運用到巡視系統(tǒng)當中，使得缺陷定位更加準確、顯示方式靈活多樣、能更好地 進行分析與決策。該系統(tǒng)包含有
a.巡視任務管理模塊，用以制定巡視任務，管理巡視任務；
b.巡視到位模塊用于監(jiān)督巡視情況，查詢到位率，以及在GIS圖中進行巡視路徑的 實時監(jiān)控；
c.缺陷管理模塊用于將上報的缺陷進行確認消缺等流程；
d.數(shù)據(jù)通訊模塊用于服務器端實時接收各類數(shù)據(jù)及向巡視員發(fā)送各類數(shù)據(jù)。實地 巡檢模塊用于巡視人員實地巡檢，記錄缺陷及發(fā)送缺陷圖片等。任務的下達，缺陷的上傳等都是通過GPRS進行無線遠程實現(xiàn)。服務器端能夠?qū)崿F(xiàn)信息的實時收集與發(fā)送，主要是根據(jù)socket偵聽技術(shù)，利用固 定的端口實現(xiàn)點對點的信息交流。缺陷的描述除了文字，還支持圖片說明，巡視軟件能夠在記錄缺陷內(nèi)容時拍攝圖 片一并發(fā)送至服務器。缺陷的確認，下達消缺任務，消缺驗收等過程全部實現(xiàn)辦公自動化，每個缺陷都有 唯一的編號，所有處理環(huán)節(jié)都是通過唯一的缺陷編號對各個缺陷進行處理。利用GPS定位實時將巡視人員的巡視路徑坐標發(fā)送至服務器，后臺管理人員能夠 在GIS圖中實時監(jiān)控巡視人員的巡視情況，從而為巡檢工作做指導。每個巡視任務的到位情況，是根據(jù)巡視人員的巡視路徑和GIS圖中線路及設備的 坐標進行自動判斷的，可以實時查看到位率。本發(fā)明旨在開發(fā)與實現(xiàn)基于GIS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)。由于GIS具有獨特 的空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形創(chuàng)造和可視化手段 以及空間決策支持，而GPS可以提供實時的定位信息，PDA和GPRS的相互結(jié)合可以實現(xiàn)無 線遠程通信，為數(shù)據(jù)傳輸提供最準確最迅速的通道，所以我們通過PDA和GPRS，選擇將GIS 和GPS技術(shù)相結(jié)合運用到巡視系統(tǒng)當中，使得缺陷定位更加準確、顯示方式靈活多樣、能更 好地進行分析與決策。主要實現(xiàn)以下目標
(1)巡視任務管理等數(shù)據(jù)管理共享，實現(xiàn)辦公自動化；
(2)巡視工作情況在地圖上實時跟蹤及閃爍顯示；
(3)缺陷管理數(shù)據(jù)共享，巡視信息實時反饋，缺陷處理周期大大減小，實 現(xiàn)辦公自動化，優(yōu)化缺陷處理、提高消缺能力；
(4)到位監(jiān)督智能判斷，到位率自動計算；
(5)偵聽器實時、持久、有效的進行信息收發(fā)，保證信息的準確性；
(6)缺陷記錄支持圖片記錄，直觀顯示缺陷，便于消缺；
(7)遠程自動下達巡視任務，自動更新缺陷標準庫，自動更新軟件版本，做到更新智能化?；贕IS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)主要由3大部分組成(1)進行巡視任務管 理，巡視情況管理，缺陷管理缺陷標準管理及GIS管理的PC (計算機)側(cè)控制終端，即PC側(cè) 管理系統(tǒng)；(2)實時收發(fā)信息、儲存數(shù)據(jù)的服務器端，包含企業(yè)數(shù)據(jù)庫和一個用于無線數(shù)據(jù)實時偵聽的Socket偵聽器，簡稱服務器端Socket數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)；(3)手持PDA，進行實地巡 視，通過GPRS反饋巡視信息的移動終端，簡稱PDA移動終端巡視系統(tǒng)；
系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)請參照圖1，總體思路是PC側(cè)讀取服務器端數(shù)據(jù)，進行缺陷管理，缺陷 標準數(shù)據(jù)管理及巡視情況管理，將缺陷信息及巡視情況反映在地理信息圖中；PDA側(cè)進行 實地巡視，將巡視路線設備信息反映在PDA側(cè)的地理信息圖中，顯示巡視員巡視記錄及當 前位置，發(fā)現(xiàn)缺陷后將缺陷信息以文字和圖片的形式實時無線發(fā)送到服務器端存儲；服務 器端主要是作為信息中轉(zhuǎn)站以及信息管理員，接收PDA側(cè)的信息并作相關處理，同時為PDA 側(cè)提供巡視任務等信息，另外為PC側(cè)的各管理功能直接提供數(shù)據(jù)；三個部分同步工作，相 互協(xié)調(diào)，形成一個完善的整體，構(gòu)成基于GIS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)?；贕IS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)涉及到PC側(cè)界面系統(tǒng)、服務器端Socket數(shù)據(jù) 收發(fā)、PDA移動終端三大部分的數(shù)據(jù)交互，因此項目的功能模塊根據(jù)三大部分各自的特點， 三部分均有自己獨立的功能模塊和與其他部分數(shù)據(jù)交互的接口。(一)PC側(cè)管理系統(tǒng)
PC側(cè)作為管理終端，既是客戶端，與服務器進行數(shù)據(jù)交互，又是管理員，對整個巡視系 統(tǒng)起管理作用。設計主要結(jié)構(gòu)如圖2所示。實現(xiàn)的主要功能如下所示
(1)巡視任務分配主要是對巡視任務進行維護，包括巡視任務的增加、修改、刪除，以 及任務類型的確定，任務期限的設置，巡視班組和巡視人員的指定，具體巡視路線和巡視設 備的選擇確定等，同時可以對巡視任務進行批量復制及刪除，使每個月的周期巡視任務工 作效率更高；
(2)巡視情況查詢主要是對巡視情況進行歷史查詢，可以具體查看各班組，各個巡視 人員，在具體某段時間內(nèi)所有的巡視情況，自動統(tǒng)計到位情況，計算到位率，并且支持報表 輸出；
(3)巡視路徑查詢主要是對巡視情況做最直觀的顯示，運用GIS地理信息圖，將服務 器端記錄的坐標連線，可以將歷史巡視路徑在地圖上顯示，監(jiān)督巡視工作完成的進度和質(zhì) 量；
(4)缺陷查詢對所有的缺陷進行管理，包括對缺陷進行分類查看，也可以對缺陷進行 刪除操作；
(5)缺陷統(tǒng)計對一定時間段內(nèi)的缺陷情況，按缺陷等級，缺陷狀態(tài)，設備類型等進行查 詢統(tǒng)計，將所需的時間數(shù)據(jù)以報表形式打印出來，方便用戶的缺陷管理，分析缺陷情況；
(6)缺陷登記除了巡視員遠程記錄缺陷信息外，PC側(cè)界面系統(tǒng)也可以手工添加缺陷 信息，方便臨時缺陷記錄的添加；
(7)缺陷處理由于缺陷處理涉及到諸多安全性問題，缺陷登記后往往會經(jīng)過班組確 認，消缺任務分配，消缺處理，部門驗收等及收發(fā)文件、簽字、填寫意見等許多中間程序，工 作周期過長會影響缺陷的消除，引發(fā)事故，這里將缺陷處理全部實現(xiàn)辦公自動化，所有部門 通過連接服務器，共享數(shù)據(jù)庫，共享缺陷信息，可以隨時查看缺陷最新處理情況，作出決策， 為消除缺陷提供了寶貴時間；
(8)巡視卡維護主要是對巡視卡進行維護，在巡視的時候，可以根據(jù)巡視的標準進行 巡視，查看線路的設備是否有異常，同時提供常用的異常描述，方便巡視員選擇描述，反饋 缺陷信息；(9)標準缺陷庫維護主要是對缺陷庫進行維護，在缺陷登記的時候可以按照缺陷庫填 寫缺陷內(nèi)容，主要是給缺陷登記人一個參照；
(10)巡視班組維護主要是對分配任務時的巡視班組以及巡視人員進行維護，主要有 增加，刪除，修改功能；
(11)巡視路徑實時跟蹤對當前正在巡視的任務進行實時跟蹤，PDA側(cè)的移動終端在 巡視過程中會周期性的實時記錄巡視員的GPS坐標，同時通過GPRS網(wǎng)絡以XML的形式傳送 到服務器端，服務器端將接收到的坐標信息解析出來，存儲在數(shù)據(jù)庫中，PC側(cè)界面系統(tǒng)便可 以根據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，解析出GPS坐標點，并依次將點連成帶箭頭的線，便形成了 一條完成的巡視路徑，在GIS地理信息圖中顯示出來；
(12)缺陷情況地圖標識對當前尚未消除的缺陷信息，在GIS地理信息圖中的定位標 識，使PC側(cè)界面系統(tǒng)的用戶可以直觀的看到存在缺陷的地理位置分布和數(shù)量，及時發(fā)出消 缺通知。(二)服務器端
服務器端主要起三個作用管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，管理圖片文件和運行Socket偵聽程序。 主要結(jié)構(gòu)如下圖3所示
服務器擁有企業(yè)數(shù)據(jù)庫資源，目前的數(shù)據(jù)庫軟件使用的是微軟的SQL Server 2000，數(shù) 據(jù)庫中存儲了巡視系統(tǒng)所需處理的所有數(shù)據(jù)。服務器中還有存儲缺陷圖片的文件夾，接收 缺陷圖片，同時供客戶端查看圖片文件。同時服務器端還有一個socket無線數(shù)據(jù)輸入輸出的程序，用于實時接收無線數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出的交換，socket收發(fā)數(shù)據(jù)程序功能如下所示
(1)更新數(shù)據(jù)巡視路線設備，巡視缺陷標準等信息由于工作需要，經(jīng)常會有更新，通 過socket實時偵聽監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的動態(tài)及PDA側(cè)的巡視情況，將最新的更新信息自動下傳到 PDA側(cè)，提示巡視員自動更新信息；
(2)上傳缺陷PDA側(cè)巡視人員發(fā)現(xiàn)缺陷后，利用PDA，參考缺陷標準，可以對缺陷進行 描述評定缺陷等級，同時對缺陷進行拍照，將缺陷信息反饋到socket中，Socket通過對接 收到的信息進行相關xml轉(zhuǎn)換處理，將缺陷信息插入到數(shù)據(jù)庫表中，完成缺陷上傳；
(3)存儲圖片利用PDA自帶的拍照功能，可以對發(fā)現(xiàn)的缺陷設備進行拍照，將照片信 息通過GRRS無線傳輸?shù)絊ocket，Socket通過照片信息找到圖片，并將圖片存放在數(shù)據(jù)庫文 件中；
(4)記錄GPS坐標巡視員在巡視過程中，socket會通過GPS全球定位技術(shù)，實時追 蹤巡視員的巡視路徑，并記下巡視路徑的一系列坐標，將坐標信息存放在數(shù)據(jù)庫中，一邊PC 側(cè)人員對巡視情況進行實時監(jiān)測，及統(tǒng)計巡視歷史情況和到位情況；
(5)軟件版本更新如果PDA側(cè)的巡視系統(tǒng)需要更新，無需通過數(shù)據(jù)線連接電腦進行更 新，socket直接通過GPRS無線網(wǎng)絡將更新信息下傳到PDA側(cè)，提示巡視人員更新軟件包版 本。因此，服務器端的程序主要實現(xiàn)的就是服務器與客戶端之間的數(shù)據(jù)交換(這里有 兩個客戶端，一個是PDA側(cè)，一個是PC側(cè))，同時，移動終端與服務器端數(shù)據(jù)庫間保持數(shù)據(jù)實 時通信，保障企業(yè)管理信息化，自動化。(三)PDA側(cè)移動終端PDA側(cè)作為移動終端，也是屬于客戶端，主要是進行實地巡視，查看設備缺陷。主要結(jié)構(gòu) 如圖4所示
(1)地圖操作在PDA側(cè)的嵌入式GIS地理信息圖中，與PC側(cè)的地理信息圖類似，將運 行工區(qū)范圍內(nèi)地理信息全部顯示出來，可以對地圖進行移動、放大、縮小等基本操作，另外 在地圖上還會顯示巡視員當前位置，自動提示巡視任務線路設備等相關信息，為巡視工作 做導航。另外，還提供設備查詢功能，用于設備定位；
(2)任務版塊在任務版塊中，對當前需要巡視的任務進行選擇，然后選擇任務中相應 的線路，便開始進行實地巡視過程，任務界面中，會有一些設備提示；
(3)缺陷版塊在缺陷版塊中，主要是進行缺陷登記和對PDA側(cè)的巡視歷史缺陷進行管 理，包括刪除修改上傳的操作，缺陷登記分為兩種標準缺陷登記和自定義缺陷登記；
(4)系統(tǒng)主要是提供登陸系統(tǒng)和退出系統(tǒng)的接口；
(5)GPS主要是監(jiān)測巡視過程中的GPS信號和GPRS信號，同時可以手動進行GPS信號 的連接和斷開，進行信號刷新。
實施例巡視任務管理
巡視任務管理設計采用一個任務對應一個班組內(nèi)一個巡視人員的方式，新建一個巡視 任務，此時，系統(tǒng)自動給任務分配一個唯一標識任務的任務編號，作為此任務的唯一標識。 確定號任務的巡視班組和巡視人員，同時確定任務的類型為“常規(guī)巡視”或“特別巡視”，給 任務制定好任務完成的期限，并且將該任務的制定時間等基本信息存儲在數(shù)據(jù)庫表中。若 任務名稱，類型或期限時間等基本信息有修改時，確定修改后，將此次修改的系統(tǒng)時間存入 數(shù)據(jù)庫，這樣方便提示移動巡視終端更新任務。制定任務后，管理員將對各任務進行線路和設備的分配。從數(shù)據(jù)庫中讀取輸電網(wǎng) 線路及其設備的相關信息，并以列表的形式列舉處理，供任務選擇。同時，各線路已經(jīng)被哪 些任務選擇的信息也在線路列表中給予提示，自動判斷任務重疊及提示漏選線路設備，避 免各個同時期的任務有重疊的線路和設備，以方便巡視管理人員分配任務。若任務的巡視 線路或設備有變動，在任務分配界面中，或列出該任務的所有分配信息，將不需要的線路或 設備去除去選擇，若要增加線路設備，根據(jù)已經(jīng)分配的線路提示，點選需要加入的線路或設 備，任務分配變自動更新。這時，該任務分配的修改時間也會存入數(shù)據(jù)庫中，方便提示移動 巡視終端的任務更新。巡視任務管理的界面如圖5所示。缺陷管理
缺陷處理流程的優(yōu)化主要是將所有缺陷處理的情況實現(xiàn)辦公自動化和數(shù)據(jù)共享，各部 門隨時都能夠隨時得知缺陷處理的最新進展，而各部門根據(jù)系統(tǒng)設定的權(quán)限進行缺陷確認 或進行消缺分配等工作，使整個缺陷處理做到自動化，智能化，提高工作效率，避免缺陷處 理過程的疏漏，為消除缺陷贏得寶貴時間，同時保證消缺質(zhì)量。缺陷處理的工作流程也如下圖6所示。為了使缺陷管理的流程有次序有條理的進 行，同時結(jié)合目前的缺陷工作實際情況，將缺陷人為的劃分成六種狀態(tài)，分別對應不同的處 理。主要如下(1)已登記巡視員巡視時，登記缺陷后的狀態(tài)，此狀態(tài)下缺陷等待下一步 “班組確認”;(2)待分配班組對“已登記”的缺陷進行確認，確認后的缺陷狀態(tài)，此狀態(tài)下缺陷等待下一步“消缺分配”;(3)待處理已經(jīng)分配到部門，但還未進行消缺處理的缺陷，此狀 態(tài)下等待下一步“消缺處理” ；(4)待驗收缺陷已被處理的狀態(tài)，等待下一步“缺陷驗收”； (5)已驗收缺陷已通過驗收，缺陷處理成功，流程結(jié)束，可以對缺陷進行刪除操作。(6)刪 除此處的刪除為缺陷的一種狀態(tài)，不是真正的刪除缺陷記錄，徹底刪除缺陷記錄選擇“徹 底刪除”，或在分類查詢或條件查詢界面中徹底刪除缺陷。智能判斷到位
基于GIS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)設計用PDA記錄下巡視員的巡視地點坐標，并發(fā) 送至服務器端，經(jīng)過處理儲存在數(shù)據(jù)庫中。判斷某個設備的到位情況時，將記錄的坐標點和 設備的實際坐標點做自動判斷，如果兩點在到位范圍內(nèi)，則判斷為該設備已到位，否則未到 位，從而為下一步是否還需巡視的決策做依據(jù)。同時將一定時間內(nèi)的到位情況做統(tǒng)計，自動 計算到位率，作為考察到位工作的重要指標。由于此處到位的判斷是以GPS坐標為判斷依 據(jù)的，而PDA設備的GPS定位精度會影響到GPS坐標的精度，因此到位的判斷會因為硬件設 施的局限而存在誤差，因此在條件允許的情況，系統(tǒng)應盡可能采用帶較高精度GPS定位功 能的PDA裝置。巡視情況實時跟蹤
實時跟蹤主要實現(xiàn)的是對當前正在巡視的任務進行跟蹤，對巡視員走過的路徑在地理 信息圖中實時顯示。為實現(xiàn)這一功能，需要PC側(cè)，服務器端和PDA側(cè)三部分有機結(jié)合。PDA 側(cè)實時記錄當前GPS坐標信息，為5分鐘向服務器端通過GPRS發(fā)送記錄的坐標信息，偵聽 器接收到坐標信息后，通過解析，將坐標存儲在數(shù)據(jù)庫表中。而PC側(cè)界面系統(tǒng)每隔1分鐘 讀取一次最新的坐標信息，將坐標點依次連成線，在GIS地理信息圖中繪制出來。收發(fā)程序?qū)崿F(xiàn)方法
基于GIS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)設計使用服務器IP地址，同時指定一個端口號 6869，專門用于巡視數(shù)據(jù)的偵聽，確保偵聽數(shù)據(jù)的準確性。如果服務器端系統(tǒng)不出現(xiàn)異常， 偵聽器時刻處于偵聽狀態(tài)，隨時收發(fā)各類巡視數(shù)據(jù)，并存儲在數(shù)據(jù)庫中，確保數(shù)據(jù)的實時 性。服務器都通過一個偵聽器來提供服務器與客戶機之間的連接。偵聽器包含服務器 IP地址、端口號、服務器名和默認虛擬服務器的偵聽套接字。偵聽器必須有唯一的端口號 和IP地址的組合。在基于GIS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)中，所有端口統(tǒng)一規(guī)定為6869。每個偵聽器都有一個默認虛擬服務器。當請求訪問的主機組件與任何偵聽器關聯(lián) 虛擬服務器均不匹配時，偵聽器會將所有請求URL路由到默認虛擬服務器。此外，還應指 定偵聽器中的接收器線程數(shù)。接收器線程就是等待連接的線程。它們用于接受連接并將其 置于隊列(稱為連接隊列)中，以便隨后由工作線程拾取?；谶@種線程的思想，服務器端開 發(fā)的Socket收發(fā)程序流程如圖7所示。數(shù)據(jù)通信格式
客戶端發(fā)送線程請求，服務器Socket程序?qū)φ埱笞鞒雠袛?，從而進行下一步的正確操 作。針對服務器端Socket需要實現(xiàn)的功能，請求字段newAcc印t的通信方式均不一樣，因 此對發(fā)送請求的通信格式需進行統(tǒng)一規(guī)定，如圖8所示。具體如下
(1)更新數(shù)據(jù)主要是對巡視任務和設備缺陷等信息進行更新。更新請求的通信格式為 “gx/”+ “人員編號” + “上次更新時間”?？蛻舳税l(fā)送更新請求后，Socket通過判斷請求字段newAccept的開頭字符為“gx”，可知客戶端要求對巡視任務和設備缺陷進行更新。于是 Socket對請求字段進行解碼得到“人員編號”信息，從而在數(shù)據(jù)庫中查找該人員對應的巡視 任務和巡視的設備缺陷情況，找出需要增加的任務和刪除的任務以及目前的缺陷記錄，通 過CreateXML方法將任務更新信息和缺陷更新信息統(tǒng)一轉(zhuǎn)變?yōu)閄ML格式。XML格式的信息 通過SendVarData方法發(fā)送到PDA端，PDA端接收到信息之后對信息進行解碼，得到需要的 信息內(nèi)容，任務更新成功后，PDA側(cè)返回“ok”自段，表示更新成功。(2)上傳缺陷巡視人員在巡視過程中，發(fā)現(xiàn)缺陷，進行遠程無線上傳。上傳缺陷 的請求，統(tǒng)一以“<qx>”或“<qxl>”開頭，其中以“<qx>”開頭的請求說明只上傳缺陷文字內(nèi) 容，不上傳圖片內(nèi)容，以“<qxl>”說明同時上傳圖片和文字內(nèi)容。其中缺陷文字信息是包
含<qx>......</qx>的XML格式的請求中的，通過ParseXMLAndWrite方法對請求自
動進行xml格式解碼，取得缺陷編號、缺陷發(fā)現(xiàn)人、缺陷等級、缺陷內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)缺陷時間等信 息，并將信息存儲在數(shù)據(jù)庫表中。(3)存儲圖片利用PDA自帶的拍照功能，可以對發(fā)現(xiàn)的缺陷設備進行拍照，將照 片信息通過GRRS無線傳輸?shù)絪ocket，socket通過照片信息找到圖片，并將圖片存放在數(shù)據(jù) 庫文件中。如果上傳的請求以“<qxl>”開頭，說明該缺陷有圖片信息。在上傳完缺陷的文 字信息后，PDA側(cè)立即向Socket偵聽器發(fā)送該缺陷圖片數(shù)量的消息(因為一個缺陷可能對 應多個圖片)，Socket偵聽器接收完缺陷文字信息后，繼續(xù)執(zhí)行線程，接收圖片，并且存放在 固定的文件夾images中。將文件置于相應的文件夾后，Socket程序立即將該圖片的物理 路徑名稱和缺陷編號等內(nèi)容存儲在數(shù)據(jù)庫表xj_img中，確保一個圖片文件只有一個路徑。 這樣，客戶端需要查看圖片時，只需通過xj」mg表中的內(nèi)容找到圖片的路徑，便可訪問圖 片了。(4)記錄GPS坐標巡視員在巡視過程中，PDA側(cè)會通過GPS向Socket發(fā)送實時坐 標信息。發(fā)送GPS坐標的請求以“zb”開頭，具體格式為“zb/”+ “任務編號/”+ “記錄坐 標開始時間Γ + “坐標點1/”+ “坐標點2/”+ · · · + “記錄坐標結(jié)束時間/，，+ “人員編 號/”，Socket程序中通過GetGPSInfo方法，對該請求字段進行解析，將坐標信息插入到數(shù) 據(jù)庫表xj_gps中去。(5)軟件版本更新軟件及其復制文件的版本更新的請求字段是以“app_teSt”開 頭的。PDA側(cè)有配置文件Config_pda. ini記錄著PDA側(cè)軟件的版本和更新時間等信息。 PDA側(cè)需要版本更新時，將配置文件中的信息包含在請求字段中發(fā)送至Socket，字段具體 組成方式為:"app_test/"+ “文件名1，版本信息1/，，+ “文件名2，版本信息2/，，+ · · ·。 Socket接收到版本更新請求后，將對請求字段進行信息解析，將需要更新的文件同最新版 本進行版本比較，若不需要更新，向PDA返回信息“no Update”，若有更新，從數(shù)據(jù)庫中讀取 最新版本內(nèi)容，將最新版本發(fā)送給PDA。PDA端更新完版本后，將修改配置文件中的版本信 息，以用于下次更新。缺陷圖片信息的上傳
設計思路如圖9所示，具體為PDA側(cè)對缺陷設備進行拍照，照片存儲在PDA側(cè)存儲 卡中，向偵聽器發(fā)送圖片和圖片信息，偵聽器接收到圖片信息后，開始啟動相關程序，要求 服務器端共享文件夾接收圖片，同時將圖片名稱、時間、對應缺陷等相關信息存儲在數(shù)據(jù)庫 中。PC側(cè)界面系統(tǒng)通過局域網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)庫，讀取圖片數(shù)據(jù)信息，從而找到共享文件內(nèi)的圖片地址，查看圖片文件，直觀的查看缺陷信息，如臨現(xiàn)場，為下一步消缺做指導。
遠程自動更新
基于GIS和GPS的線路智能巡檢系統(tǒng)的遠程自動更新是將更新信息存入數(shù)據(jù)庫，并用 gxsj (更新時間字段)加以標識，PDA側(cè)通過GPRS與偵聽器保持信息連接后，自動讀取數(shù)據(jù) 庫中的更新信息，通過偵聽器發(fā)送至PDA側(cè)，提示用戶更新巡視任務，巡視標識，缺陷標準 庫和巡視軟件版本等信息，做到自動化、智能化無線遠程更新。
權(quán)利要求
1.一種輸電線路巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括(1)進行巡視任務管理，巡視情況管理，缺陷管理缺陷標準管理及GIS地理信息管理的 PC計算機側(cè)控制終端，即PC側(cè)管理系統(tǒng)；(2)實時收發(fā)信息、儲存數(shù)據(jù)的服務器端，包括企業(yè)數(shù)據(jù)庫和一個用于無線數(shù)據(jù)實時偵 聽的Socket偵聽器，簡稱服務器端Socket數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)；(3)手持PDA，進行實地巡視，通過GPRS反饋巡視信息的移動終端，簡稱PDA移動終端 巡視系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述的PC側(cè)管理系統(tǒng) 包括(1)巡視任務分配對巡視任務進行維護，包括巡視任務的增加、修改、刪除，以及任務 類型的確定，任務期限的設置，巡視班組和巡視人員的指定，具體巡視路線和巡視設備的選 擇確定，同時可以對巡視任務進行批量復制及刪除；(2)巡視情況查詢對巡視情況進行歷史查詢，可以具體查看各班組，各個巡視人員，在 具體某段時間內(nèi)所有的巡視情況，自動統(tǒng)計到位情況，計算到位率，并且支持報表輸出；(3)巡視路徑查詢對巡視情況做最直觀的顯示，運用GIS地理信息圖，將服務器端記 錄的坐標連線，可以將歷史巡視路徑在地圖上顯示，監(jiān)督巡視工作完成的進度和質(zhì)量；(4)缺陷查詢對所有的缺陷進行管理，包括對缺陷進行分類查看，也可以對缺陷進行 刪除操作；(5)缺陷統(tǒng)計對一定時間段內(nèi)的缺陷情況，按缺陷等級，缺陷狀態(tài)，設備類型進行查詢 統(tǒng)計，將所需的時間數(shù)據(jù)以報表形式打印出來，方便用戶的缺陷管理，分析缺陷情況；(6)缺陷登記除了巡視員遠程記錄缺陷信息外，PC側(cè)界面系統(tǒng)也可以手工添加缺陷 信息，方便臨時缺陷記錄的添加；(7)缺陷處理將缺陷處理全部實現(xiàn)辦公自動化，所有部門通過連接服務器，共享數(shù)據(jù) 庫，共享缺陷信息，可以隨時查看缺陷最新處理情況，作出決策；(8)巡視卡維護對巡視卡進行維護，在巡視的時候，可以根據(jù)巡視的標準進行巡視，查 看線路的設備是否有異常，同時提供常用的異常描述；(9)標準缺陷庫維護對缺陷庫進行維護，在缺陷登記的時候可以按照缺陷庫填寫缺陷 內(nèi)容；(10)巡視班組維護對分配任務時的巡視班組以及巡視人員進行維護，包括增加，刪 除，修改；(11)巡視路徑實時跟蹤對當前正在巡視的任務進行實時跟蹤，PC側(cè)界面系統(tǒng)可以根 據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，解析出GPS坐標點，并依次將點連成帶箭頭的線，便形成了一條 完成的巡視路徑，在GIS地理信息圖中顯示出來；(12)缺陷情況地圖標識對當前尚未消除的缺陷信息，在GIS地理信息圖中的定位標識。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述的服務器端包括(1)更新數(shù)據(jù)通過socket實時偵聽監(jiān)測數(shù)據(jù)庫的動態(tài)及PDA側(cè)的巡視情況，將更新 信息自動下傳到PDA側(cè)，提示巡視員自動更新信息；(2)上傳缺陷PDA側(cè)巡視人員發(fā)現(xiàn)缺陷后，利用PDA，參考缺陷標準，可以對缺陷進行描述評定缺陷等級，同時對缺陷進行拍照，將缺陷信息反饋到socket中，Socket通過對接 收到的信息進行相關xml轉(zhuǎn)換處理，將缺陷信息插入到數(shù)據(jù)庫表中，完成缺陷上傳；(3)存儲圖片利用PDA自帶的拍照功能，可以對發(fā)現(xiàn)的缺陷設備進行拍照，將照片信 息通過GRRS無線傳輸?shù)絊ocket，Socket通過照片信息找到圖片，并將圖片存放在數(shù)據(jù)庫文 件中；(4)記錄GPS坐標socket通過GPS全球定位技術(shù)，實時追蹤巡視路徑，并記下巡視路 徑的一系列坐標，將坐標信息存放在數(shù)據(jù)庫中，PC側(cè)人員對巡視情況進行實時監(jiān)測，及統(tǒng)計 巡視歷史情況和到位情況；(5)軟件版本更新如果PDA側(cè)的巡視系統(tǒng)需要更新，無需通過數(shù)據(jù)線連接電腦進行更 新，socket直接通過GPRS無線網(wǎng)絡將更新信息下傳到PDA側(cè)，提示巡視人員更新軟件包版 本。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸電線路巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述的PDA移動終端巡 視系統(tǒng)包括(1)地圖操作在PDA側(cè)的嵌入式GIS地理信息圖中，與PC側(cè)的地理信息圖類似，將運 行工區(qū)范圍內(nèi)地理信息全部顯示出來，可以對地圖進行移動、放大、縮小基本操作，另外在 地圖上還會顯示巡視員當前位置，自動提示巡視任務線路設備等相關信息，為巡視工作做 導航；(2)任務版塊對當前需要巡視的任務進行選擇，然后選擇任務中相應的線路，便開始 進行實地巡視過程；(3)缺陷版塊進行缺陷登記和對PDA側(cè)的巡視歷史缺陷進行管理，包括刪除修改上傳 的操作，缺陷登記包括標準缺陷登記和自定義缺陷登記；(4)系統(tǒng)提供登陸系統(tǒng)和退出系統(tǒng)的接口；(5)GPS監(jiān)測巡視過程中的GPS信號和GPRS信號，同時可以手動進行GPS信號的連接 和斷開，進行信號刷新。
全文摘要
一種輸電線路巡檢系統(tǒng)，包括進行巡視任務管理，巡視情況管理，缺陷管理缺陷標準管理及GIS地理信息管理的PC計算機側(cè)控制終端，即PC側(cè)管理系統(tǒng)；實時收發(fā)信息、儲存數(shù)據(jù)的服務器端，包括企業(yè)數(shù)據(jù)庫和一個用于無線數(shù)據(jù)實時偵聽的Socket偵聽器，簡稱服務器端Socket數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)；手持PDA，進行實地巡視，通過GPRS反饋巡視信息的移動終端，簡稱PDA移動終端巡視系統(tǒng)。該系統(tǒng)在融合了先進的GPS和掌上電腦技術(shù)的同時，采用組件式GIS技術(shù)并引入嵌入式GIS思想實現(xiàn)輸電線路巡視，系統(tǒng)定位相對精確、缺陷數(shù)據(jù)采集完備，除了可以用于輸配電等電力系統(tǒng)線路巡檢環(huán)節(jié)外，同時也可廣泛應用于電信、煤氣天然氣等與巡檢有關的戶外實體的管理，有效降低運行成本和提高經(jīng)濟效益。
文檔編號G06F17/30GK102136162SQ20101060498
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者余仁山, 朱揚, 胡世昊, 蘇克明, 袁朝陽 申請人:江西九江供電公司