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RFID、GIS,移动互联技术 在电力管道光缆管理中的应用研究

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vguangxian 发表于 2021-6-27 14:55:05 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
1.引言
随着智能配电网的深入建设,管道光缆在电力通信网中的运用规模急剧增加,对保障电网安全、提高电网企业信息化水平发挥着越来越重要的作用。电力管道光缆深埋于地下、线路距离长、分布广,城市地形地貌和现场环境变化比较快,路面标志容易丢失,使得管道光缆难以查找,给维护管理带来了困难。目前,对管道光缆的线路维护仍采用人工巡检方式,这种方式不仅效率低下,且极易因不可视因素无法维护管理到位,也无法快速应对故障处理。
物联网领域流行的RFID技术快速发展,从接触式扩展到非接触式,已在物流、商品标识等领域得到广泛应用,因为其非接触式的特点,采用RFID技术可达到对管道光缆进行准确定位与标识。管道光缆的空间分布及线路走向对光缆运行维护人员也非常重要,引入GIS可直观地实现管道光缆的可视化管理。同时,互联网移动终端的应用也给电力设施巡视维护带来便利性。融合RFID、GIS、移动互联,开展管道光缆可视化、智能管理与互联移动终端巡查,必将提高管道光缆管理水平和维护质量。
2.利用RFID技术对管道光缆电子标识
2.1电子标识识别原理
RFID应用系统由电子标签、读写器、天线三部分组成,无源电子标签是射频识别系统真正的数据载体,附着在地下光缆附近,读写器通过天线发射一定频率的射频信号,当电子标签进入天线工作区域时产生感应电流,并获得能量被激活,标签即可通过天线与读写器进行自身编码与光缆属性信息数据的传输,既可从读取数据,也可向标签写入数据。
2.2光缆数据采集集成
由于电子标识器的存储空间有限,一般只能存储32个字节的数据,不能实现地下光缆信息的完整写入,可利用数字编码将管道光缆的资产、走向等重要信息编码后通过读写器写到电子标识器内。
同步采集光缆的经纬度和基础信息,如位置、埋深、管径、关键点、敷设Et期、施工单位、维护记录、线路编号、同沟回数及相序、周边环境图片、安装图片等其他信息,并将数据存储在服务器数据库中,通过电子标识器的唯一编码实现服务器与固化在地下光缆附近电子标识器的关联。
电子标识器支持重复写入数据的功能,如光缆信息发生变化,无需道路开挖,只需通过读写器将变更后的信息写入电子标识器既可完成数据更新。通过上述方式可以全面摸清地下通信光缆的基础数据,也可保证管道光缆的数据及时得到更新,为管道光缆的管理提供第一手资料。
2.3组建电力通信光缆标识网络
电力管道光缆线路总是沿着固定的路径铺设,光缆经过连接点、拐点、盘留点、中继点,甚至杆、塔、井、站等“关键点”。采用高精度的探测仪探测通信光缆的线路走向、位置、埋设深度,沿着光缆的走向埋设电子标识器,精确标识光缆的路由及走向。同时也在光缆“关键点”安装电子标识器,标识通信光缆重要信息,组建电力通信光缆标识网络,通过读写器向电子标识器写入通信光缆及电气设备相关的重要信息。
每个标识器内部拥有全球唯一的ID编码,利用标识器的这种特征,可实现标识器与特定光缆位置的一对一绑定,通过定位仪穿越土壤读取标识器编号、光缆及电气设备的重要信息,为道路非开挖情况下进行地下光缆的精确定位提供技术解决方法。
3.运用GIS技术组建可视化管道光缆智能管理系统
运用GIS技术将管道光缆数据进行直观展示,与光缆业务信息关联后还可以方便光缆信息的查询和光缆资源的规划。
3.1管道光缆网络可视化呈现.利用RFID技术对管道光缆电子标识实现了光缆基础资料、地理空间信息数据的采集入库。基于先进的地图引擎技术,以矢量图形形式在高分辨率卫星影像地图和基础地形图上直观展示电力管道光缆的分布及走向,可支持光缆线路定位、电子标识器定位功能,辅助管理人员查看指定位置的光缆及电气设备的基础信息和线路维护信息,全面、直观掌握地下光缆的分布、运行状态、历史维护记录等情况。
3.2光缆承载业务信息关联。随着信息化进程的推进,电力通信光缆承载着越来越多的业务系统,光缆故障发生时,必将影响业务系统的正常运行。基于光缆网络结构树,集成进光缆承载的业务信息数据,在光缆故障发生时,可及时查询受影响的业务,并能够根据光缆的拓扑关系,快速规划应急方案,保证业务的正常运行。
3.3故障定位及处理。当管道光缆遭受外力破坏发生故障时,维护人员可以通过OTDR定位故障的逻辑位置,但结合前期的电子定位信息,利用RFID故障定位仪探测电子标识器,运维人员便可以快速、精确地获知故障点的物理位置,为故障处理赢取到宝贵时间。
4.移动互联网在巡查
利用光缆电子标识及GIS可视化呈现,结合电力管理要求可实现管道光缆智能管理平台的建立,再利用当前移动互联网技术,可方便实现移动终端(手持终端)与管道光缆智能管理平台联系,从而可开发出移动终端应用APP,运维人员能方便通过移动终端APP对管道光缆日常巡检电子签到,快速定位光缆故障地理位置,实现运行维护的移动化、电子化,快速及时,提高维护效率。
5.总结
通过采集电力管道光缆空间及属性信息,利用RFID技术电子标识器组建地下光缆标识网络,并在此基础上可开发出基于GIS数据的管道光缆可视化智能管理平台,同时可利用移动互联网实现移动终端巡查系统,实现数据采集、管理、巡查一体化作业流程,可以有效提高现场施工的安全性、准确性和光缆故障处理中快速定位,从而可大大提高当前电力管道光缆运行管理水平。





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