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基于云平台的电缆线路智能巡检系统设计

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vguangxian 发表于 2022-7-31 09:43:41 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
摘要:本文结合智能移动终端和云服务器,设计了一套智能化的电缆线路巡检系统。利用智能移动终端作为巡检数据的前端收集,使用云服务器保存和分析巡检人员的巡检数据并反馈巡检质量;后台管理系统对数据进行智能化处理。解决了传统人工巡检系统中人为因素的干扰,提高了巡检系统的自动化和可靠性,借助物联网实现资源的共享,节约了信息收集的开销。
       关键词:智能移动终端,云平台,巡检系统,电力设备
       0 引言
       随着电器在工业和家庭中的广泛使用,电力行业在社会生产中的地位与日俱增,电力设备的稳定运行对社会的生产安全和经济发展有着重要影响,电缆线路是配电系统中的重要设施,电力公司对线路的巡检工作更是保障安全输电的关键。我国传统巡检方式主要采用人工定期巡检,这种方式不能及时反映线路的运行情况,不利于对故障的及时发现和处理,在人力资源和管理成本上也是极大的浪费,因此亟需引入先进的智能管理系统。本项目拟设计开发一套基于智能移动终端和云平台的智能巡检系统,通过集成于智能移动终端的GPS定位模块和无线通信模块,实现无接触的设备信息采集,并实时完成信息在云端服务器的同步和后台数据分析反馈[1]。
       1巡检系统现状分析
       随着信息科技的发展,发达国家在电子巡检领域已有了一定的积累,由于造价较高,短期内难以普及,人工巡检仍是当前巡检的重要手段。不同于发达国家的技术储备,我国的巡检方式和制度还处于早期发展阶段。
       2系统设计的理论依据及原理
       引入物联网技术,对当前电力巡检系统的优缺点进行分析,利用智能手机终端和云服务器,开发一套智能化巡检系统。
       2.1系统组成及工作原理
       系统分为基于智能终端的前端系统和基于云服务器的后端系统,前端以智能手机为核心,利用其中集成的GPS模块、智能操作系统和无线网络模块,进行数据的采集、可视化操作和数据传输功能;后端以云服务器为核心,通过云平台、数据库管理,实现数据的记录、处理、分析和反馈功能。[2]系统架构如图1所示:
      
       图1系统架构设计
       2.2基于GPS定位系统巡检信息采集系统的设计及原理
       巡检系统需要采集巡检人员的位置信息作为巡检任务完成情况的重要数据。采用GPS可以在开放地域实现全天候较准确的定位功能。[3]
       根据系统设计要求,管理人员确定巡检目的地,系统将信息转换为目的地坐标,同时巡检人员回收到坐标位置在地图中的指示,前往巡检;系统会每隔5秒对巡检人员的位置坐标进行记录,并将数据上传至云端,云平台将会结合道路图绘制巡检人员的巡检路线;通过分析数据,巡检人员的巡检路径和巡检点停留时间可被统计出,管理人员只要预先设置停留时间的范围,系统便可自动分析巡检人员在巡检过程中是否偏离预设路径,是否检查到位。
       2.3基于android操作系统的前端交互系统的设计及原理
       巡检点信息的发布和可视化分析通过已经被广泛使用的智能移动终端实现。采用MUI框架设计网页应用程序作为可视化界面和数据采集端。[4]
       2.4云服务器端的后台智能信息存储和处理
       后台采用Springmvc框架。模型-视图-控制器(MVC)主要通过分离模型、视图及控制器在应用程序中的角色将业务逻辑从界面中解耦。模型负责封装应用程序数据在视图层展示;视图负责展示这些数据;控制器负责接收来自用户的请求,并调用后台服务来处理业务逻辑。[5]
       3系统软件设计实现
       3.1 智能移动终端设计架构
       前端界面设计分为管理登录和巡检人员登录两种模式,登入界面中有账号密码的输入框,并且支持账号注册和密码找回功能。登录界面如图2所示:
      
       图2登录界面图          图3管理员主菜单图
       管理员端在登录后,有报警查看、任务进展程度反馈以及公告栏发布任务功能,管理人员可以通过界面清晰快捷的布置、查询、监督巡检任务。管理员主菜单如图3所示:
       另外,管理员可以根据巡检情况实时了解各巡检点的设备的近期状态,便于动态调整巡检任务。巡检路线生成界面如图4所示:
      
       图4巡检路线生成图
      
       图5巡检员主菜单图
       巡检人员端,有任务列表,前端将已完成任务和未完成任务进行区分,并将新任务的个数通过右上角的数字进行表示,用以提醒巡检人员新任务的到来。巡检员主菜单如图5所示:
       3.2 云服务器后台管理流程
       后台管理系统采用了阿里云服务器,云服务器是一个虚拟的计算环境,等同于一台虚拟机包含了CPU、内存、操作系统、磁盘、带宽等最基础的服务器组件。云服务器配置如图6所示:
      
       图6 云服务器配置图
       前端上传的位置和时间数据保存于数据库中,云服务器调用数据库中更新的数据进行分析,将管理员端上传的巡检任务的位置信息发送到巡检人员端,将巡检人员端上传的巡检位置与时间数据经分析反馈给管理员,告知任务进展和是否有报警问题。
       4结束语
       市北供电公司目前的电缆巡检工作中存在线路多,人力资源紧张,结构性缺员等问题。为了实现巡检工作的电子化、信息化和智能化管理,减少运营开销、提高工作效率、合理分配人力资源,利用已经普及的智能移动终端和正在兴起的云服务器,构成一张应用于现实环境下的物联网,实现了电力巡检系统的规范化、自动化、智能化,提高了管理效率,解放了人力,减少了财务支出。
       参考文献
       [1]胡春霞,王素珍,孙成龙.基于GPS的输电线路巡检[J].计算机技术与发展,2012(06):175-178
       [2]林闯,苏文博,孟坤,等.云计算安全:架构、机制与模型评价[J].计算机学报,2013,36(9):1765-1784.
       [3]陈俊勇,ChenJunyong.GPS技术进展及其现代化[J].大地测量与地球动力学,2010,30(3):1-4.
       [4]MUI-最接近原生App体验的前端框架.
       http://blog.csdn.net/phj_88/article/details/52402909,2016-9-1
       [5]张自辉.基于springMVC框架下的精品课程管理平台设计与实现[D].湖南师范大学博士论文,2016(11):5-8
       作者简介:刘均(1978-),男,上海人,硕士,工程师,从事电力电缆运行检修。





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