基于卫星定位技术的电力巡检人员管理系统
基于卫星定位技术的电力巡检人员管理系统
作者：宋海娜
来源：《电子技术与软件工程》2013年第22期
        摘北斗手机号定位 要 本文提出了一种基于卫星定位技术的电力巡检人员管理系统解决方案。该方案基于B/S架构，采用北斗/GPS组合定位技术，融合了地理信息系统、数据库和移动通信技术，实现可视化的电力巡检人员位置实时监控、跟踪定位、巡检路线规划、盲区补报、文件传输和用户管理等综合管理与服务功能。
        【关键词】卫星定位 电力巡检 人员管理系统
        1 背景
        电力行业是关系国计民生的重要基础产业和公用事业，电力系统安全、稳定运行，是国民经济协调、可持续发展的重要保障。电力线路及设备因长期暴露于大自然，不仅要承受正常机械载荷和电力负荷，要经常遭受雷电、强风、洪水等外力侵害，多种不确定因素都可能造成电力线路上元件的老化、疲劳和腐蚀等，为此，加强电力线路巡检，提高巡检人员工作效率和工
作质量，及时发现和消除故障即隐患，对于电路企业而言具有重要的意义。过去有关巡检部门通过采用条码、IC卡等手段对巡检人员进行监控，但实际效果不甚理想。基于卫星定位技术的电力巡检人员定位管理系统，通过制定路线、可视化实时监控、动态信息交互和事件应急处理等手段，有效保障巡检指挥、绩效评测的开展，增强了电力巡检工作的可观可控，可大幅提升巡检工作质量，有效降低事故发生率，保障电力系统生产安全。
        2 系统总体框架
        系统采用B/S架构，由综合管理中心、监控管理用户终端和便携式个人定位设备组成。个人定位终端通过卫星定位，将人员的实时位置信息、行进速度、方向等数据进行有关通信协议转换，通过无线通信网络上传到综合管理中心数据库服务器存储及相关处理，管理人员可通过浏览器实现对受监管人员的实时位置监控、调度和信息查询等，系统支持生成各类用户统计报表和用户权限、功能设置，同时，系统还支持各类短信息的发送和后台报警，提供多种监管手段。系统总体架构如图1所示。
        2.1 综合管理中心
        综合管理中心系统基于电子地图对人员进行实时定位和监管等服务，主要包括网络环境、监控管理软件、GIS服务器、数据库服务器、通信服务器、Web服务器、短信服务器和存储等支撑平台等。
        其中，GIS服务器可提供电子地图数据和有关服务，以实现可视化的人员管理；数据库服务器用于人员定位实时数据、历史数据、相关业务数据的处理和存储；通信服务器用于人员卫星定位终端信息和指令的处理，包括数据解析、协议转发、加工处理和入库存储等；Web服务器可实现B/S架构下客户端对系统的访问，并采用负载均衡处理技术优化系统性能。
        2.2 监控管理用户终端
        通过系统设置，配置用户权限，管理人员可通过PC或笔记本电脑终端、智能终端等设备，通过浏览器访问系统，开展相关业务管理工作。
        2.3 便携式个人定位设备
        便携式个人定位终端采用卫星定位技术，支持我国自主可控的北斗卫星导航定位系统与
GPS系统的兼容性定位模块，利用移动公网（2G/3G）进行位置信息及相关信息的传输，并支持数字集专网，具体设备形态可包括智能手机、腕表、便携终端、数字集对讲机终端等。
        系统平台软件架构如图2所示：
        其中，操作系统采用Windows 2008，支撑层包括通信中间件，Web中间件、电子地图/GIS引擎、和数据库软件等。应用层是系统的核心处理层，负责系统中所有数据的处理，主要包括定位监控、路线规划、信息查询、发布、文件传输、考勤处理和用户管理等。展示层是系统与用户交互的接口，包含人员位置展示、统计信息展示和报警信息展示等部分。
        3 系统主要功能特性
        系统主要功能包括：
        ①位置管理功能：可查询受监管人员的实时位置信息，以及行进轨迹、路径和相应的通信时间等。
        ②轨迹回放功能：可以按时间段，查询受监管人员的历史轨迹，并在电子地图上回放，并可查看各个轨迹点的通信时间、经纬度等历史数据。
        ③巡检路线规划功能：可在电子地图上制定合理的巡检路线，以提高巡检工作效率，降低巡检人员工作强度。当实际巡检路线与设定路线不符时，系统自动产生信息提示或报警。
        ④盲区补报功能：定位终端依托移动网络进行信息实时传输，当位于通信信号盲区或弱区时，信息无法及时发送到系统服务器，此时定位终端将启动盲区补报功能，将相关位置信息存储于本地，一旦通信信号恢复正常即可将存储的数据上报系统。
        ⑤文件传输功能：电力巡检人员外勤作业时，可将便携定位终端作为数据传输终端，将现场采集的图片或视频文件，通过2G/3G移动网络回传至系统，便于管理人员远程掌握现场真实的动态，确保重大故障或缺陷得以及时、顺利的处理。
        ⑥考勤管理功能：外业巡检人员通过定位终端，自动登记作业的考勤状态，系统形成相关考勤记录；同时管理人员可在管理终端的电子地图上，向外业巡检人员携带的个人定位终端发出指令，终端收到指令后，即可自动或手动上报当前位置和工作完成状况信息，便于管理者进行可视化的考勤抽查和工作检查。
        ⑦人员安全管理功能：系统通过实施监控外业巡检人员的轨迹，发现异常情况，及时上报。如，在设定的时间段内，如果没有任何数据回传，系统将向移动终端发出安全确认的请求，如果发生事故，无法联系巡检人员，则可提示进入救援处理程序。
        3.1 GIS平台方案
        系统采用SuperMap GIS系统平台。SuperMap GIS是具有完全自主知识产权的。包括组件式GIS开发平台、服务式GIS开发平台、嵌入式GIS开发平台、桌面GIS平台、导航应用开发平台以及相关的空间数据生产、加工和管理工具，是一种大型地理信息系统软件平台。
        SuperMap GIS符合SOA标准，通过标准服务接口向用户提供全面的GIS功能服务，如地图服务，数据服务和空间分析服务等。并具有基于四叉树、R树和网格的多级混合索引技术，有效实现海量矢量数据管理，直接提供交互式地图编辑功能，内嵌了几十种不同类型的几何对象；此外，还具有强大的交互式地图编辑、半自动跟踪矢量化、拓扑关系自动维护和完整的数据安全机制。
        3.2 数据库平台方案
        系统采用Oracle 11g标准版数据库软件。Oracle是一种功能强大、性能卓越的大型关系型数据库管理系统。在海量定位信息存储的实际要求下，SQL Server的并行实施和共存能力不足以支撑日益增多的用户数和数据卷，伸缩性有限。而Oracle的并行服务器对各种UNIX平台的集机制都有着相当高的集成度，Oracle 并行服务器还可提供高可用性和高伸缩性的簇的解决方案。系统采用两台高性能服务器集部署，支持自动备份，备份文件保存在磁盘阵列上
        4 结语
        本文提出的基于卫星定位技术的电力巡检人员管理系统解决方案，可借助北斗/GPS兼容型卫星定位技术，结合先进的地理信息系统和数据库，对电力巡检人员进行实时位置跟踪、安全管理和调度管理，有效保证巡检工作效率和质量，高效处置各类事故和突发事件，实现电力巡检工作可管可控，确保电力生产安全，具有良好的社会效益和经济效益。
        参考文献
        [1]陈振坤.基于KML标准的电力巡检地理展示系统的研究与设计[D].华南理工大学，2001.
        [2]周云峰，范强，胡鹏，余菲.一种高精度的电力巡检定位导航系统[J].光通信研究，2011.
        [3]黄玮.Oracle高性能SQL引擎剖析SQL优化与调优机制详解[M].机械工业出版社，2013.
        作者简介
        海华电子企业（中国）有限公司 广东省广州市 510656

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