1系统设计
后台管理系统主要用于定义巡视点及巡视设备、制订巡视计划、收集巡视终端采集的数据、统计分析；手持巡视设备（PDA）(即手持式掌上智能设备的嵌入式程序)主要负责扫描定义变电设备的RFID码片[11]，记录巡检设备的运行状态，并且把巡视记录上传到后台管理系统。本系统使用手持巡视设备PDA智能数据采集终端，利用无线射频方式进行非接触双向通信，扫描贴在变电设备上的RFID码片，读取码片中录入的设备信息，通过USB接口把巡视记录上传到电脑上的后台管理系统。本文主要介绍后台管理系统。系统建立在Web系统平台、Oracle9i数据库基础上，采用B/S结构对客户端的配置要求不高，节省了更新客户端的费用。采用的网络操作系统是Windows2003Server，可靠的稳定性可以保证系统的安全运行。采用大型oracle数据库，这也是非常成熟的技术，可以实现各种功能以满足不同的需求。开发工具选用ASP.NET、C#.NET和Java。
2系统功能的实现
系统采用三层架构方式设计，即表示层、业务逻辑层和数据访问层。系统管理软件安装于系统服务器上，接收由巡检人员上传的巡检信息及设备运行状态数据并存入数据库中，软件将这些基础数据通过运算分析，提供出各种巡检报告，用户可以使用客户机进行直接访问、管理操作和查询分析。数据访问层是系统与数据库交互部分，这就要求数据库的完善，比如巡视人员表、设备信息表和设备缺陷等表的设计。该部分作为整个设计部分的关键部分，它的编写为业务逻辑层的功能实现提供了方法支持。在编写时需要根据数据要求写出通用的数据访问方法，即增、删、改、查等功能。业务逻辑层的实现根据数据访问层提供的对各项数据的组合访问的方法，封装成不同的函数以供表示层访问。表示层的实现主要是界面的实现，根据系统要求设计功能界面，尽量做到美观大方和操作简单实用，各功能实现部分直接调用业务层的函数即可。本文主要介绍系统实现的功能及界面情况，主要包括巡视管理、缺陷管理、设备管理、查询分析和系统管理五个模块。2.1任务管理模块（1）巡检任务维护：系统提供定制巡检任务的功能，根据巡检管理制度及当时的设备状况，管理人员制定具体的巡检任务。正常和区域巡检为长期任务只需制定一次，系统会自动生成每天或所选周期的任务，临时巡视时使用特殊巡检，当巡视人员有新任务时会通过短信机接口发送短信通知巡视人员。（2）巡视点定义：为了降低工作量、减少维护成本，加入了巡视点的概念，不用在每个设备上都放置RFID码片，只需要在关键设备或巡视路线中加入巡视点即可，即一个巡视点可以代表多个设备；添加巡视点，定义巡视点所管辖的设备。2.2缺陷管理模块缺陷管理模块是后台管理系统的核心部分，主要分为缺陷登记和消缺处理两个子模块。缺陷管理的流程图如图2所示。（1）缺陷登记：巡视人员通过手持设备把巡视的设备缺陷上传到后台管理系统中，根据缺陷处理情况显示不同颜色，先进的缺陷生成模型方便用户录入规范化、标准化的缺陷描述。用户可以在线查询消缺单的状态，看其是否已经消缺。对于未消缺的缺陷，系统记录在数据里，并和巡检任务相关联，当再次巡检到该设备的时候，巡检设备会自动提示该设备有缺陷，并要求对设备进行处理。如图3所示。（2）消缺处理：设计了两种消缺方式，一种通过系统消缺处理流程，一种通过生产MIS接口进行消缺，手持机上报缺陷后用户可以选择这两种方式的其中一种进行消缺，缺陷处理单如图4所示。2.3设备管理模块（1）设备台账：包括设备的位置、名称、编号、出厂日期、规格型号、生产厂家等信息，制定成文本格式，可以通过手工录入，也可以通过安全生产接口获得。（2）设备定级：分析设备历史缺陷，根据实际情况和设备的重要性，在巡视的过程中进行设备定级。系统可以对设备自动按缺陷的等级划分为一级设备、二级设备、三级设备。当某些缺陷或者一些特殊情况下，需要更改设备级别的时候，通过手工修改设备定级。2.4查询分析模块对巡检记录提供多种方式的查询手段，可以根据主管部门需要的数据内容自行设置查询条件。通过综合数据库灵活地将各独立系统数据组织起来，较好地实现了综合查询的目的，使企业决策层能快速了解掌握企业信息，给科学的经营决策提供了重要的辅助性信息。（1）任务查询：可以查询一个或多个变电站任务完成情况，包括任务完成百分比和具体任务信息。（2）人员到位统计：可以查询一个或多个人，在所有巡视任务中到位情况，会分类列出人员到位和不到位的巡视点，方便管理人员考核，如图5所示。（3）设备缺陷统计：查询到手持设备上传的巡视情况，可以分别按电压等级、变电站、设备三大类统计出一个或多个变电站缺陷，会以数据和图形两种方式展示出。例如，按变电站进行查询，会查询到巡视到缺陷的变电站，然后以饼形图的方式显示，并在边上附上数据。如图6所示，按变电站查询，土右变电站查询到六个缺陷，测试变电站查询到3个缺陷，西北区变电站查询到2个缺陷，分别占总缺陷的54.55%、27.27%和18.18%。更直观准确地发现各个变电站所存在的问题，方便管理人员及时做出应对措施。（4）综合查询：引用多维数据库的概念，用户可以自行设定条件及内容生成相应报表。所谓多维数据库[12]，可以简单地理解为：将数据存放在一个n维数组中，而不是像关系数据库那样以记录的形式存放。根据给定的查询条件及维的信息，确定相应的块，然后按照块的位置信息把相应的块读入内存，再按顺序读取块中的记录值，并进行相应的操作。也就是用户可以根据自己的需要设定条件进行高级查询，查询到的数据可以根据用户的需要导出相应的表格，方便各类信息的统计。如图7所示，用户可以统计出具有电容器的变电站列表。2.5系统管理模块系统更改密码，权限设置，建立完善的日志记录和管理系统，防止保密数据和资料的流失，系统界面的个性化设计等功能以及客户端所需要的一些配置软件的下载都可以在这个模块内进行。
3系统应用
3.1应用实例分析河南某县供电公司率先对该系统进行了使用，全县15个变电站全部实施了变电站智能巡视系统。把后台管理系统布置在县局信息中心，通过内部网联接的方式，使全公司上下都能直观准确的看到变电站的运行情况，以及变电站人员的巡视情况。以下表1是河南某县供电公司实施此系统前后的对比。通过比较，使用该统后，巡视时间减少5%~10%，人员费用减少了5%~10％，人员到位率得到了明显保证。领导更直观的看到了变电站设备缺陷情况，及时做出应对措施，排除各方面的隐患。巡视人员的按时的巡视到位，能够把大的缺陷故障隐患消灭在萌芽中，极大的保证了设备的正常运行。在整个检修维护工作中初步估算可以减少大约8%~10%的费用，带来很大的经济效益。3.2应用效果变电站巡视使用智能巡视系统后，减少了巡视人员的手工操作，规范了管理的业务流程，很好的保证了巡视人员的到位率，提高了工作规范化和现代化管理水平，使管理走向电子化、信息化。使整个电业局的巡视工作提高到一个更高的高度，能够保证巡视工作可以有效地落到实处，并保证设备的管理、设备的检修等工作有可靠的数据为依据，使设备可能的隐患得到及时的处理，将提高整个电力公司的设备管理的能力，提高设备巡视的客观性、强制性，最大限度的避免人为造成的疏漏，及时排除设备故障和事故隐患，延长了设备的使用寿命。通过实施本项目，可大大减少可能的设备问题，具有极大的经济效益。变电站智能巡检系统是在当前“数字化电力”的大前提下，基层部门为达到信息化管理而进行的有益探索，它实现了变电站运行管理的标准化、规范化和科学化，避免了因人为因素而导致的失误和疏忽，有力地保障了电力生产的安全，达到了预期的效果。
4结语
变电站智能巡视系统的实现，保证了变电站巡视工作的真实、有效的进行，及时的发现设备隐患并上报处理，提供了科学、规范、准确的设备信息和巡视信息。系统的实施，大大减轻了工作人员的劳动强度，提高了工作效率。无纸化、信息化的管理也提高了变电站智能化水平，保证了变电设备的安全稳定运行。该系统的全面实现还需进行大量的推广应用、数据积累和充分挖掘，以更好地在电力运营中普及应用。
作者：马银戌 刘庆东 鲍慧 单位：华北电力大学机械工程学院 华北电力大学电气与电子工程学院
