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[摘 要]文中对无线定位巡检系统在电厂应用的必要性进行了论述。进行了无线定位巡检系统在电厂装设和数据采集的总体方案设计，并对无线定位巡更技术软件流程进行了初步设计。最后阐述了无线定位巡检系统对电厂值守所带来的经济效益和社会效益。
[关键词]电厂 无线定位 巡检系统
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0066-01
1 引言
某水电厂（以下简称该电厂）是我国自行设计、制造、安装、管理的第一座百万千瓦级大型水电站。全厂共装有五台大型水轮发电机组，总装机容量135万千瓦，其中1号机、3号机单机容量为26万KW，2号机、4号机为25.5万KW，5号机为32万KW。在西北电网中主要承担着发电、调峰、调频、调压的任务，是西北电网的主力发电厂之一。
该电厂自1969年4月发电以来，巡更检查方式历经机械、电气分别按专责配置双巡更人员方式、机电合一后分别按专责统一配置双巡更人员方式、现场在设备关键位置装设巡更签到信息钮，配置单巡视人员进行打卡方式。该厂巡检人员由建厂初期的130多人减少至目前的50多人，而随着40多年来的设备增容改造工程，大量的现代化设备被投入使用，巡检设备数量急剧增加，运行人员的巡检工作压力骤然增大。2014年5月，该厂就人员奖金分配进行了绩效工资改革，细化了巡检人员的绩效指标，在新形势下，本文就如何很好的完成少人值守状态下的电厂巡检工作，提出了基于无线定位的电厂巡检系统的实现课题，以期促进该厂巡检工作能高效顺利完成。
2 目前存在的问题分析
该电厂是一个运行了40多年的老厂，但经过这么多年的设备技术增容改造，巡检设备越来越多、巡检范围越来越大，巡检方式却没有同步跟进，仍然较为原始，没有应用现代化设备，同时巡检人员由建厂初期的130多人减少至目前的50多人，巡检工作方法、手段、工具等都较为落后，巡检的水平和效率等都较为低下，目前存在的主要问题如下：
2.1 该电厂属于老厂，部分现场设备参数仍未实现实时采集，必须要手工记录并回填至纸质报表。
2.2 该电厂设备大部分在地下厂房且由于强电磁场屏蔽，巡检人员手机无信号，无法联系，位置无法确定，在接班后的一个小时巡回时间内发生紧急开停机操作和事故应急操作无法紧急召回人员处理，给电厂安全生产造成了人为隐患。
2.3 设备巡检专责人员更换后不能及时全面掌握该设备运行状态、变化趋势和历史异常、缺陷发生情况，不能做到对巡检设备全面分析检查，使得部分关键缺陷得不到及时跟踪分析，对设备的健康水平无法全面实时了解掌握。
2.4 设备运行现场发生的部分异常情况无法准确用语言表达描述，目前该厂的视频监视设备还未做到全覆盖，存在死区，给中控调度人员和值班领导对设备异常和缺陷的准确判断、决策及处理带来困难。
2.5 部分巡检人员工作责任心不强，无法监督是否巡检到位，对缺陷的复查工作是否按照要求执行，安全上造成了人为隐患。
3 无线定位巡检系统的实现
在电厂巡检过程中形成有效地监督约束与信息沟通机制，需要借助现代化新型智能信息技术，建立一套智能化、信息化的监督检查体系来高效完成巡检工作任务。
3.1 巡检系统总体方案设计
电厂无线定位巡检系统主要技术内容分为三个层面：1）对易受无线信号干扰的二次电缆和保护监控设备加装屏蔽设备进行电磁屏蔽，防止电磁信号干扰对二次设备的影响，然后在全厂设备区域接入无线移动通信网络。2）制作智能手持巡检设备硬件和软件，同时在巡检的设备区域加装设备信息和定位信息硬件；3）制作调度中心应用系统软件、各终端软件和信息收发网络硬件设施。
智能手持巡检设备是对巡检人员的位置信息，以及设备参数、环境温度、油面、油位、缺陷等的语音、文字和图像信息的采集，并上报到中心数据库。调度中心应用系统将接收的数据平面化（或立体化），实现人员、设备、事件的地图定位；分析处理巡检设备现场问题，实时追踪、巡查与处理轨迹；实现可视化指挥、调度管理；提供实时处理机制，与多个智能手持巡检设备系统联动共同完成巡检任务。
3.2 巡检系统总体架构
智能手持巡检设备将所有传送到中心服务器的消息通过内嵌的GPS模块附加上GPS即时位置信息，通过移动基站（GPRS通道）将位置信息传送到中心服务器[1]：调度服务中心通过局域网接收上报的数据，利用GIS技术，将数据信息实时显示在电子地图上，并以此为数据源头，制作基于GIS与数据库技术的位置定位和轨迹回放模块、异常处理和统计考核子系统[1]。
整体结构与系统工作流程如图l所示。
3.3 智能手持巡检设备系统功能设计
智能手持巡检设备系统在功能设计上包括桌面插件、电源管理、GPS模块操作、GPRS唤醒与释放、嵌入式数据库操作模块、拍照及预览、录音、中心信息、查询功能接口和升级等功能。其功能设计及流程如图2所示。
智能手持巡检设备研发的重点是快速有效定位的设计，其直接影响系统的易用性和耐用性。快速定位可以借助GPS技术，GPS技术是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动终端进行定位的技术，GPS技术是对现有资源的充分利用[1]。
3.4 调度中心基本功能设计
调度服务中心至少需要完成定位、轨迹回放、异常处理、指挥调度和统计考核等功能。其中定位功能为通用功能，能对巡检人员位置及问题发生位置等附带经纬度信息的数据进行地图定位；轨迹回放模块是按时间序列从数据库中获取对应的位置点序列，并在地图上生成轨迹线的过程，根据不同的地图平台可以形成不同的效果；异常处理与缺陷处理流程需要形成封闭的工作流程圈。
4 结论
在新形势下实现基于无线定位的电厂巡检系统可以很好的形成电厂巡检过程中高效的信息沟通和监督约束机制，有效的实现电厂巡检工作智能化，巡检人员在控、能控，巡检设备有图、有数据、有记录，巡检设备缺陷全覆盖、不留死角，巡检期间的异常情况判断准确、决策精准、处理正确。确保该厂巡检工作能够全面顺利完成，同时也对将来实现电厂少人值守无人值班模式打下坚实的基础，实现工作效率的有效提升。
参 考 文 献
[1] 黄藏青，朱艾钦，张东方，刘金武. 水利工程运行与维护移动巡检系统设计与应用[M].水利信息化.2011.
[2] 石雪.基于J2ME的智能电力巡检系统PDA客户端研. 2010.
[3] 陈亮，王波，蒋才明.智能输电线路巡检系统设计与实现. 机械研究与应用[M].电工电气.2014.
[关键词]电厂 无线定位 巡检系统
中图分类号：TM725 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0066-01
1 引言
某水电厂（以下简称该电厂）是我国自行设计、制造、安装、管理的第一座百万千瓦级大型水电站。全厂共装有五台大型水轮发电机组，总装机容量135万千瓦，其中1号机、3号机单机容量为26万KW，2号机、4号机为25.5万KW，5号机为32万KW。在西北电网中主要承担着发电、调峰、调频、调压的任务，是西北电网的主力发电厂之一。
该电厂自1969年4月发电以来，巡更检查方式历经机械、电气分别按专责配置双巡更人员方式、机电合一后分别按专责统一配置双巡更人员方式、现场在设备关键位置装设巡更签到信息钮，配置单巡视人员进行打卡方式。该厂巡检人员由建厂初期的130多人减少至目前的50多人，而随着40多年来的设备增容改造工程，大量的现代化设备被投入使用，巡检设备数量急剧增加，运行人员的巡检工作压力骤然增大。2014年5月，该厂就人员奖金分配进行了绩效工资改革，细化了巡检人员的绩效指标，在新形势下，本文就如何很好的完成少人值守状态下的电厂巡检工作，提出了基于无线定位的电厂巡检系统的实现课题，以期促进该厂巡检工作能高效顺利完成。
2 目前存在的问题分析
该电厂是一个运行了40多年的老厂，但经过这么多年的设备技术增容改造，巡检设备越来越多、巡检范围越来越大，巡检方式却没有同步跟进，仍然较为原始，没有应用现代化设备，同时巡检人员由建厂初期的130多人减少至目前的50多人，巡检工作方法、手段、工具等都较为落后，巡检的水平和效率等都较为低下，目前存在的主要问题如下：
2.1 该电厂属于老厂，部分现场设备参数仍未实现实时采集，必须要手工记录并回填至纸质报表。
2.2 该电厂设备大部分在地下厂房且由于强电磁场屏蔽，巡检人员手机无信号，无法联系，位置无法确定，在接班后的一个小时巡回时间内发生紧急开停机操作和事故应急操作无法紧急召回人员处理，给电厂安全生产造成了人为隐患。
2.3 设备巡检专责人员更换后不能及时全面掌握该设备运行状态、变化趋势和历史异常、缺陷发生情况，不能做到对巡检设备全面分析检查，使得部分关键缺陷得不到及时跟踪分析，对设备的健康水平无法全面实时了解掌握。
2.4 设备运行现场发生的部分异常情况无法准确用语言表达描述，目前该厂的视频监视设备还未做到全覆盖，存在死区，给中控调度人员和值班领导对设备异常和缺陷的准确判断、决策及处理带来困难。
2.5 部分巡检人员工作责任心不强，无法监督是否巡检到位，对缺陷的复查工作是否按照要求执行，安全上造成了人为隐患。
3 无线定位巡检系统的实现
在电厂巡检过程中形成有效地监督约束与信息沟通机制，需要借助现代化新型智能信息技术，建立一套智能化、信息化的监督检查体系来高效完成巡检工作任务。
3.1 巡检系统总体方案设计
电厂无线定位巡检系统主要技术内容分为三个层面：1）对易受无线信号干扰的二次电缆和保护监控设备加装屏蔽设备进行电磁屏蔽，防止电磁信号干扰对二次设备的影响，然后在全厂设备区域接入无线移动通信网络。2）制作智能手持巡检设备硬件和软件，同时在巡检的设备区域加装设备信息和定位信息硬件；3）制作调度中心应用系统软件、各终端软件和信息收发网络硬件设施。
智能手持巡检设备是对巡检人员的位置信息，以及设备参数、环境温度、油面、油位、缺陷等的语音、文字和图像信息的采集，并上报到中心数据库。调度中心应用系统将接收的数据平面化（或立体化），实现人员、设备、事件的地图定位；分析处理巡检设备现场问题，实时追踪、巡查与处理轨迹；实现可视化指挥、调度管理；提供实时处理机制，与多个智能手持巡检设备系统联动共同完成巡检任务。
3.2 巡检系统总体架构
智能手持巡检设备将所有传送到中心服务器的消息通过内嵌的GPS模块附加上GPS即时位置信息，通过移动基站（GPRS通道）将位置信息传送到中心服务器[1]：调度服务中心通过局域网接收上报的数据，利用GIS技术，将数据信息实时显示在电子地图上，并以此为数据源头，制作基于GIS与数据库技术的位置定位和轨迹回放模块、异常处理和统计考核子系统[1]。
整体结构与系统工作流程如图l所示。
3.3 智能手持巡检设备系统功能设计
智能手持巡检设备系统在功能设计上包括桌面插件、电源管理、GPS模块操作、GPRS唤醒与释放、嵌入式数据库操作模块、拍照及预览、录音、中心信息、查询功能接口和升级等功能。其功能设计及流程如图2所示。
智能手持巡检设备研发的重点是快速有效定位的设计，其直接影响系统的易用性和耐用性。快速定位可以借助GPS技术，GPS技术是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动终端进行定位的技术，GPS技术是对现有资源的充分利用[1]。
3.4 调度中心基本功能设计
调度服务中心至少需要完成定位、轨迹回放、异常处理、指挥调度和统计考核等功能。其中定位功能为通用功能，能对巡检人员位置及问题发生位置等附带经纬度信息的数据进行地图定位；轨迹回放模块是按时间序列从数据库中获取对应的位置点序列，并在地图上生成轨迹线的过程，根据不同的地图平台可以形成不同的效果；异常处理与缺陷处理流程需要形成封闭的工作流程圈。
4 结论
在新形势下实现基于无线定位的电厂巡检系统可以很好的形成电厂巡检过程中高效的信息沟通和监督约束机制，有效的实现电厂巡检工作智能化，巡检人员在控、能控，巡检设备有图、有数据、有记录，巡检设备缺陷全覆盖、不留死角，巡检期间的异常情况判断准确、决策精准、处理正确。确保该厂巡检工作能够全面顺利完成，同时也对将来实现电厂少人值守无人值班模式打下坚实的基础，实现工作效率的有效提升。
参 考 文 献
[1] 黄藏青，朱艾钦，张东方，刘金武. 水利工程运行与维护移动巡检系统设计与应用[M].水利信息化.2011.
[2] 石雪.基于J2ME的智能电力巡检系统PDA客户端研. 2010.
[3] 陈亮，王波，蒋才明.智能输电线路巡检系统设计与实现. 机械研究与应用[M].电工电气.2014.