國家電網電力巡視作業數字化解決方案

　　1.系統組成

　　本系統由3個主要部分組成，包括無線射頻網絡、桌面終端系統、現場作業系統，整個系統通過使用以太網、無線局域網（WLAN）、GPRS網絡(G網)建立的綜合數據通道進行數據交互，現場作業系統通過無線射頻網絡對電力設施進行數字化管理，并且協同工作站系統實現作業現場與辦公場作工作人員的實時數據通訊。

　　1.1.無線射頻網絡

　　無線射頻網絡由部署在設施表面的單個射頻標簽組成，存儲在射頻標簽芯片中的設施信息構建成為龐大的數據倉庫，電力設施本身既是信息的物理實體也是信息的載體，如下圖：

　　無線射頻網絡實現了物理空間與數字空間的無縫連接，真正實現了“物聯網”。

　　1.2.桌面終端系統

　　桌面終端系統是安裝在辦公室工作人員電腦上的終端軟件系統，主要用于管理人員對臺賬、巡視內容、巡視計劃、巡檢記錄、設施缺陷、系統安全進行查詢、檢索、編輯、統計等操作，協助管理人員的管理工作。桌面終端系統通過Internet連接到數據服務中心，在線實時察看巡視作業數據、執行電子作業流程、發布巡檢作業有關的信息。

　　1.3.現場作業系統

　　現場作業系統由硬件設備和軟件系統兩部分組成：

　　硬件系統使用可攜帶的移動數字設備，功能類似于一臺超小型的PC機，由觸摸屏幕、鍵盤及外設組成，輕巧方便、便于攜帶，可以通過無線網絡傳輸數據；平臺采用MicrosoftWinCE5.0及以上系統，提供強大的辦公功能，支持所有標準的軟硬件接口。

　　工業級移動數據終端能夠滿足電力用戶在生產環境中的絕大部分要求，除實現了辦公級移動數據終端的全部功能外，還具有以下特點：

　　1.卓越的防水、防塵、防腐蝕、抗震性，達到國際級工業應用標準，可以在惡劣的環境條件下正常工作。

　　2.精心設計的緊湊型結構。所有的附件——射頻讀寫模塊、GSM/GPRS模塊、視頻采集模塊、藍牙/紅外模塊、3G模塊全部集成在設備內部，攜帶方便，易于擴展（例如GPS模塊）；外形采用人體工程學設計，易于手持，防止滑脫；設備集成鍵盤，可以進行更復雜的輸入操作。

　　3.提供多種數據通信模式，包括WiFi、GPRS、GMS、藍牙、紅外以及3G網絡，可以進行音頻甚至視頻通話。

　　4.電池容量更大，使用時間更長。

　　5.多種攜帶方式，適用不同工種。

　　工業級數據移動終端作為系統的硬件平臺有很高的延展特性，將來根據需要可以增加溫度、濕度、壓力等數據采集模塊，終端自帶的操作系統具有收發電子郵件、短信，處理word等各式文檔，移動電話等功能。

　　軟件實現了現場作業系統的智能化，使移動數字終端真正成為用戶生產作業過程中的數字化輔助工具。

　　現場作業系統的軟件平臺提供了用戶協同桌面終端系統處理數據的能力，用戶界面的風格同桌面終端系統保持一致，用戶可以像使用桌面終端一樣使用移動數據終端。現場作業系統提供了幾個重要功能：

　　1.識別設施射頻標簽數據；

　　2.實時察看設施信息；

　　3.記錄巡視情況，主要包括設施狀態、缺陷描述、到崗時間；

　　4.設施GPS定位/導航；

　　5.實時察看巡視作業任務情況；

　　6.實時察看巡視線路；

　　7.實時處理WorkFlow單據。

　　2.創新點

　　2.1.無線射頻技術

　　無線射頻技術相比其他巡檢、巡更產品應用的技術是一項革命性的創新。

　　射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。

　　最基本的射頻系統由三部分組成：

　　標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；

　　閱讀器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；

　　天線(Antenna)：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

　　射頻標簽的特點：

　　具有全球唯一號碼，不可復制；

　　是完全非接觸式的，它無需待識別物品出現于直線視界中，每秒能讀取200-300個標簽；

　　能存儲大量信息，這些信息能夠被加密，也能夠通過授權更改，可多次識別，反復讀寫達10萬次，數據長期保存;

　　具有防水、防磁、耐磨損、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大等優點；

　　輕巧靈活，使用方便，可以封裝成任何樣式，也可印刷打印，方便的嵌入或粘貼在商品中，制作方式非常靈活；

　　性價比、靈活性、可升級性比其它技術都高。

　　使用無線射頻標簽標識設施的技術優勢：

　　不需要光源，甚至可以透過外部材料讀取數據；

　　使用壽命長，能在惡劣環境下工作；

　　能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上；

　　讀取距離更遠；

　　可以寫入及存取數據，寫入時間相比打印條形碼更少；

　　標簽的內容可以動態改變；

　　能夠同時處理多個標簽；

　　標簽的數據存取有密碼保護，安全性更高；

　　可以對射頻標簽所附著的物體進行追蹤定位。

　　2.2.現場作業系統

　　普通的辦公自動化系統必須在固定的地理位置使用PC機運行，不具有在作業現場處理事務的能力。巡更系統雖然可以使用巡更棒、手持機等巡更工具，但其功能僅僅是記錄簡單的到崗事件等信息，不能處理復雜的事務。電力巡視作業數字化解決方案將軟硬件系統完美的結合，使移動設備和固定設備之間可以互相協調工作，工作人員在移動數字終端的協助下，在作業現場就可以使用信息系統完成復雜的功能，所有必須的數據、圖紙等信息能夠在遠離辦公環境的作業地點實時查看、處理；移動數字終端之間也可以相互通信，滿足移動辦公的需要，如圖：

　　2.3.WorkFlow引擎

　　系統解決方案對表單、票據的處理使用自主研發的WorkFlow系統——作業流系統。系統由3部分組成：

　　1.數據：系統使用的表單、票據全部封裝打包成數據塊。

　　2.節點：節點描述的是數據的狀態，即表單、票據當前的處理步驟。

　　3.規則：規則是從一個節點到另一個節點的操作，由用戶輸入，規則定義了數據的流向，決定了具體的工作流程。

　　WorkFlow引擎是WorkFlow系統的核心部分。WorkFlow引擎將數據按照規則以及用戶選擇的操作“推”向下一個處理階段，實現作業流程的自動化和智能化，提高工作效率，規范作業流程，實現無紙辦公。

　　以缺陷處理流程為例，如下圖：

　　數據：缺陷報告單

　　節點：初始、待處理缺陷、待維修缺陷、待確認缺陷、結束

　　規則：初始缺陷報告單經過同步操作——〉待處理缺陷

　　待處理缺陷通過提交維修——〉待維修缺陷

　　待處理缺陷通過忽略缺陷——〉結束狀態

　　待維修缺陷通過維修并掃描——〉待確認缺陷

　　待維修缺陷通過退回提交人——〉待處理缺陷

　　待確認缺陷通過確認消缺——〉結束狀態

　　所有與巡視作業有關的工作流程，例如施工、維修、送電、斷電、通知等業務流程都可以使用WorkFlow系統實現。系統提供了可視化的作業流定義模塊，用戶可以自己創建作業流程，可以有效地避免系統重復開發、浪費資源的現象。

　　3.系統功能描述

　　3.1.臺帳管理

　　臺帳管理提供用管理系統中電力設施數字信息，用戶可以使用臺帳管理功能，編輯電力設施的設施名稱、所在地點、設施類型、各項參數等。系統提供用戶保存、瀏覽設施圖紙的功能，用戶可以用放大、縮小等方式察看圖紙。使用桌面讀寫器分配射頻標簽，向標簽中寫入設施信息，分配的標簽將部署在相應的電力設施上。為每一個電力設施制定巡視標準，組成電子版的“巡視作業指導書”，巡視人員將按照預定的巡視標準檢視設施，杜絕錯檢、漏檢現象。用導航、過濾得方式快速定位要查看的設施，根據作業地點、站點、設施內容、類型等參數統計設施，可以查看設施的缺陷數量、缺陷詳情、維修情況、測試情況、設施參數等。將臺帳統計、查詢結果按照預定的格式打印、導出，可以將導出的報表保存為Word、Excel、PDF等格式。

　　3.2.電力設施類型管理

　　設施類型是電力設施的基本屬性，包括類型名稱和若干個參數，往往做成銘牌部署在設備表面，以往的資產管理系統通常采用在系統中預置類型名稱的方式，需要修改數據類型時必須對系統內部做修改，操作不便，升級代價高。

　　電力巡視作業數字化解決方案采用自定義的數據類型設計，用戶可以使用系統提供的工具進行設施類型維護，自行增加、刪除、編輯設施類型，系統為用戶預制了所有可能用到的數據類型，例如文字型、數值類型、日期類型等。每一種數據類型都有格式化的輸入方式，方便用戶輸入、避免筆誤現象，例如日期類型系統提供了日期選擇工具的輸入方式。

　　3.3.巡視計劃管理

　　巡視計劃管理提供用戶管理巡視計劃的功能，用戶可以使用此功能制定、下發巡視計劃，查看巡視計劃的執行情況。巡視計劃管理由管理員使用桌面終端制定，下發到巡視人員使用的移動數字終端供巡視人員在巡視現場使用。

　　3.4.缺陷語管理

　　用戶可使用系統將常用的缺陷語（缺陷描述）分門別類的記錄在系統中，巡視人員現場作業時使用移動數字終端可快速根據設備類型等屬性過濾、選擇缺陷語或缺陷語組合，達到快速、高效、規范記錄設施缺陷的目的。

　　3.5.設施缺陷處理電子流

　　巡視人員一旦在巡視作業中登記了設施缺陷，系統立刻生成該設備的缺陷報告，管理人員可以實時的在“設施缺陷處理”功能中查詢上報的缺陷，按照預定的流程根據系統提示對缺陷進行處理，缺陷報告在桌面終端系統和現場作業系統之間來回傳輸，現場工作人員可以使用此功能與管理人員實時交互。系統預定了一套處理流程：1、上報缺陷2、填寫維修建議3、設備維修4、消缺確認，系統可以按照用戶需要定制消缺處理的流程設置，滿足各個供電公司的不同需求。

　　3.6.自定義作業流系統

　　系統提供用戶自己創建新功能的工具，用戶使用自定義作業流系統按照自己的需求創建新的作業流程。系統中預定了一些基于作業流系統的功能，例如“缺陷處理”。系統提供的工具是所見即所得的圖形化編輯界面，用戶只需定義好要創建的功能的名稱，簡單的使用拖拽操作部署流程關鍵點，用連線的方式定義用戶操作，即可創建出新的功能。

　　自定義作業流系統可以定制資金申請、工單派發、各種通知/公告、文檔傳輸等等跟流程有關的功能，將傳統的紙面作業文件轉變成更規范、更高效、更經濟的智能電子文檔。由于電子文檔會按照預定的工作路徑傳送，100%的避免了錯發、漏發、處理不及時。

　　3.7.系統用戶管理

　　系統用戶管理集系統安全和聯系薄管理功能于一身，其中：聯系薄編輯用戶的基本信息，如姓名、電話、工作地點等信息；系統安全管理：創建系統用戶、以組的方式管理用戶；為用戶組分配系統使用權限，限制用戶對系統功能的使用；為系統用戶設置登陸密碼；注銷、恢復系統用戶，被注銷的用戶暫時不能登陸系統；使用系統安全管理設置用戶組權限，系統對不同權限的用戶展現不同的功能，為用戶提供協同作業的工具。

　　3.8.移動終端管理

　　系統對現場作業人員使用的移動數字終端施行統一管理，進一步保障系統的數據安全，杜絕非法設備對數據中心的訪問。

　　3.9.現場作業系統

　　現場作業系統安裝在移動數字數字終端上，由現場作業人員（巡視人員、設施安裝、維修人員）隨身攜帶，通過多協議無線網絡同數據中心通信，協同桌面終點系統以及其他移動數字終端完成巡檢、消缺等工作。

　　3.10.設施識別

　　現場作業人員使用移動數字終端的設施識別功能，掃描設施上的射頻標簽，終端屏幕上即可顯示設施的類型、各種參數、所在地點、圖紙等信息。用戶不必攜帶其他紙面資料及可在戶外環境下獲悉設施的詳細信息。

　　3.11.記錄巡視結果

　　現場作業人員使用巡視記錄功能記錄設施的巡視結果，設施的缺陷將被實時傳送到數據中心，供管理人員使用桌面終端系統及時查看和處理。

　　當作業人員使用設施識別功能識別到設施的射頻標簽，現場作業系統將提示作業人員設施的巡視標準，作業人員按照提示填寫每一條巡視標準的巡視結果，系統提供了避免用戶漏填、錯填的機制。系統一旦發現有設施缺陷，即可創建設施缺陷報告，使用者不必再填寫設施缺陷報告上傳，上報工作由系統自動完成。

　　3.12.作業任務

　　用戶在移動數字終端屏幕查看自己的作業任務情況。當有新任務下發給現場作業人員時，移動數字終端在屏幕上顯示新作業任務的信息，作業人員按照提示的信息。

　　3.13.計劃巡視

　　系統將計劃巡視任務實時下發到巡視人員的現場作業系統，巡視人員按照移動數字終端上的提示進行計劃巡視作業，系統以路線圖的方式提示用戶。

　　3.14.設施GPS定位

　　在數字移動終端上加裝GPS模塊之后，現場作業系統即可以實地、實時的采集設施所在地點的GPS坐標；采集到的GPS數據可以供系統本身的設施位置導航功能使用，也可以將設施數據導出供其它電力GIS系統使用。電力巡視作業數字化解決方案的設施GPS定位功能從根本上解決了電力設施GPS數據采集由于沒有合適的工具導致的數據采集困難、采集數據不準確等缺陷，并為使其它有關地理信息的電力行業現場作業數字化功能的實現成為可能。

　　3.15.設施GPS導航

　　利用數字移動終端的GPS功能以及系統保存的設施GPS數據引導現場作業人員的路線，主要用在計劃巡視、設施維修等功能的設施導航。