基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法及系统，采用敏感字段规避、线路信息代码化方式，用隐患树的形式进行索引；隐患信息位置存储时则采用后台设定算法，巡检APP端输入距离杆塔大号侧的距离方式进行存储；巡检APP端仅有巡检任务列表，不设置线路走径GIS信息；后台WEB端依据巡检APP录入的隐患位置信息和该危及隐患发现人的GPS定位数据拟合。本发明实现了输电通道隐患“全周期实时追踪管理”，护线任务的标准化管控，它即是平时碎片化保电护线工作的数字化体现，具有良好的行业习惯溯源性和延续性，可以使护线人员在应用过程中无缝链接，令保电护线工作更加标准高效化、网络信息化、功效透明化。
【专利说明】
基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法及系统
技术领域
[0001]本发明属于高压输电线路通道巡视技术领域，尤其涉及一种基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法及系统。
【背景技术】
[0002]高压输电线路通道巡视运维是输电专业工作的重要组成部分，输电线路有别于其他类别的电力设备，全部暴露在大众视野和野外环境中，这样就极易受到外界环境的影响，目前由于工农业经济的快速发展和人民社会活动意识的不断变化，各类线下施工、建筑、彩钢房、种植高大树木、垂钓、放风筝、堆物等行为严重威胁着高压输电线路的安全稳定运行，如果造成线路跳闸事故，那么相应的人身财产损失、伤亡事故、区域供电中断等造成的社会影响将不可估量。目前安全形势严峻，全国各级电力企业开展电力设施保护的工作重点均倾向于输电线路通道运行环境的巡护治理，每年都会投入大量资金聘请专业护线队伍对于通道进行巡护，同时发动线路经过各地区群众资源进行护线，但是没有形成规范的系统模式，碎片化的资源和信息充斥着整个工作体系，缺乏信息化的集中管理手段，工作数据积累方面收效较差。原有的防外破管理理念与技术已无法满足现阶段电网通道巡护的管理需求。目前大规模交直流特高压线路的建设与投运，对线路通道运维工作精准性、及时性、高效性的要求更为迫切。
[0003]目前高压输电线路通道运行环境的巡护治理方式存在非标准化、资源信息碎片化、工作数据积累被动化，线路沿线群众保电护线知识匮乏，积极主动性不高，电力企业护线工作举步维艰的困境。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法及系统，旨在解决目前高压输电线路通道运行环境的巡护治理方式存在非标准化、资源信息碎片化、工作数据积累被动化，线路沿线群众保电护线知识匮乏，积极主动性不高，电力企业护线工作举步维艰的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法，所述基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法采用敏感字段规避、线路信息代码化方式，用隐患树的形式进行索引；隐患信息位置存储时则采用后台设定算法，巡检APP端输入距离杆塔大号侧的距离方式进行存储;巡检APP端仅有巡检任务列表，不设置线路走径GIS信息；后台WEB端依据巡检APP录入的隐患位置信息和该危及隐患发现人的GPS定位数据拟合。
[0006]进一步，所述服务器利用云存储技术对输电通道隐患资料数据进行在线实时存储管理，并通过大数据分析理论和手段，对各种巡检实时情况及隐患数据作出处理分析。
[0007]进一步，所述隐患数据存储管理方式采用隐患地理位置空间信息编码存储检索将隐患与现有的输电线路位置进行拟合。
[0008]进一步，所述基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法通过4G与服务器进行实时的通信，利用智能手机巡检APP终端，视频在线监控装置交换并处理各种数据;相关管理人员通过WEB客户端任务形式向系统中专业巡护责任人发布工作型任务，每日下达巡检任务到手机APP，巡检人员通过APP完成巡检任务的同时，将线路通道隐患情况实时上传到服务器;同时根据手机智能APP终端的定位，实时就近安排在微信平台中注册的群众护线人员在专业护线队无法及时到达的时候，及时跟进补位。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种所述基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法的护线智能巡检系统，所述护线智能巡检系统包括:
[0010]后台WEB端，用于实现空间信息检索与资源匹配、护线任务协同与辅助决策、通道隐患数据存储与分析、通道环境评估与预警、金融交易数据分析与管理、人员绩效考核与评价；
[0011]物联网模块，指交互各类数据的居于办公网、互联网和移动互联网；
[0012]智能终端，是护线巡检人员手中的智能PDA，以APP形式实现，用于有护线任务管理、电力设施保护宣传、护线任务评价、任务奖励管理。
[0013]输电云智能巡检监控平台，用于搭载后台WEB端、物联网模块、智能终端。
[0014]进一步，所述输电云智能巡检监控平台由后台监控端、现场作业端、云存储数据端组成。
[0015]进一步，所述后台监控端包括:监控大屏幕、监控主机、区域管理移动终端、不间断电源UPS、无线网终端。
[0016]进一步，所述现场作业端包括搭载巡检APP的4G智能Η)Α、24小时全天候在线视频监控装置。
[0017]进一步，所述云存储数据端包括后台管理服务器、不间断电源UPS。
[0018]所述护线智能巡检系统进一步包括;微信模块，用于发布关于电力设施保护相关的科普知识、电力最新发展动态，使群众参与到全民护线的奖励活动中，在历史记录中查看已经完成任务和取得的积分与奖励。
[0019]本发明提供的基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法及系统，利用网络金融服务的成熟商业模式，激发潜在群众护线力量，不断提升人民群众的电力设施保护意识，整合全民巡线资源，优化调配巡线人员，及时发现线路的故障、缺陷和隐患，为输电线路安全稳定运行提供保障；可以实现输电通道隐患“全周期实时追踪管理”，护线任务的标准化管控，它即是平时碎片化保电护线工作的数字化体现，具有良好的行业习惯溯源性和延续性，可以使护线人员在应用过程中无缝链接，令保电护线工作更加标准高效化、网络信息化、功效透明化。
[0020]本发明基于3S(GIS、LBS、GPS)技术，构建专业护线队巡检系统，实现全域内输电通道隐患“全周期实时追踪管理”，护线任务的标准化管控，同时利用网络金融服务的成熟商业模式，激发潜在群众护线力量，整合全民巡线资源，为输电线路安全稳定运行提供保障。应用结果表明:本发明具有良好的行业习惯溯源性和延续性，可以使护线人员在应用过程中无缝链接，令保电护线工作更加标准高效化、网络信息化、功效透明化。使用至今，天津武清区全域输电线路未发生一起外力破坏事故，远期将惠及全电网各电压等级设备的安全运行。本发明的实施推广可在移动互联网时代的强大感召力下，整合护线资源，不断提升民众的电力设施保护意识，远期将惠及全电网各电压等级设备的安全运行。
[0021]本发明护线巡检内容规范化、标准化和信息化，降低输电通道风险管控的响应时间;应用极大强化输电通道专业护线的巡检质量，提高巡检人员的调配效率，降低危重隐患反应时间，有效地处置突发事件;建立专业护线队伍的绩效考核，全面实时地掌握护线人员投入情况，优化公司人力资源配置；以大数据为支撑，辅助进行通道隐患预判、分析和处理决策，避免人工造成的疏漏;工作数据兼具有可追溯性，有效地佐证企业尽到管理责任避免政府处罚。
[0022]本发明利用成熟的互联网金融服务商业模式，激发潜在群众护线力量。针对群众护线资源相对孤立分散、工作方式复杂多样、管理缺乏统一规范协调等现状，利用“互联网+”平台整合碎片化资源的强大优势，借鉴现有互联网金融和服务的成熟商业模式和强大感召力，探索推广实施全民护线，及时发现线路的故障、缺陷和隐患，为电网安全稳定运行提供一种新的运维模式。
[0023]本发明复制互联网+传统行业的众多成功案例，在创新2.0下推动和催生电力经济发展的新形态。为缓解群众电力设施保护意识淡薄现状，本系统的实施推广可在移动互联网时代的强大感召力下，整合护线资源，不断提升民众的电力设施保护意识，远期将惠及全电网各电压等级设备的安全运行。
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例提供的基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检系统结构示意图；
[0025]图中:1、后台WEB端;2、物联网1?块;3、智能终端。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]本发明通过整合前期电力设施保护工作中的“标准化护线解决方案”、“通道隐患全寿命分级管理”、“车载巡视绩效在线监控装置”、移动互联对讲机、隐患现场在线视频监控设备、护线资料共享百度云存储、护线工作微信群和成效奖励红包群等各项探索实践和努力，基于3S(GIS、LBS、GPS)技术构建智能巡检系统，通过移动互联网技术、地理信息处理技术、全球定位技术，融入大数据存储、运行处理分析思维，并嵌入成熟的互联网金融服务模块(微信支付)，实现全民护线智能巡检系统的可靠性设计。
[0028]下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
[0029]如图1所示，本发明实施例的基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检系统主要包括:后台WEB端1、物联网1?块2、智能终端3。
[0030]后台WEB端I，用于实现空间信息检索与资源匹配、护线任务协同与辅助决策、通道隐患数据存储与分析、通道环境评估与预警、金融交易数据分析与管理、人员绩效考核与评价。
[0031]物联网模块2，指交互各类数据的居于办公网、互联网和移动互联网。
[0032]智能终端3，是护线巡检人员手中的智能TOA，以APP形式实现，功能极尽简约、去除冗余，用于有护线任务管理、电力设施保护宣传、护线任务评价、任务奖励管理。
[0033]本发明系统以“输电云智能巡检监控平台”为硬件载体，该平台由后台监控端、现场作业端、云存储数据端三部分构成。其中后台监控端包括监控大屏幕、监控主机、区域管理移动终端、不间断电源UPS、无线网终端等组成；现场作业端包括搭载巡检APP的4G智能Η)Α、24小时全天候在线视频监控装置;云存储数据端包括后台管理服务器、不间断电源UPS等。
[0034]本发明通过4G传输技术快速与服务器进行实时的通信，利用智能手机巡检APP终端，视频在线监控装置交换并处理各种有效的数据。相关管理人员通过WEB客户端任务形式向系统中专业巡护责任人发布工作型任务，每日下达巡检任务到手机APP，巡检人员通过APP完成巡检任务的同时，将线路通道隐患情况实时上传到服务器，管理人员可以实时掌握巡检现场的情况，加强对巡检人员的监督管理，以便对输电通道隐患作出快速、有效地处理。同时可根据手机智能APP终端的定位，实时就近安排在微信平台中注册的群众护线人员在专业护线队无法及时到达的时候，及时跟进补位，提高输电通道风险管控的响应时间。该巡检APP还具有巡检任务发现的外隐患及时报录、移动互联通讯、危及情况求救等功能。
[0035]服务器端利用云存储技术对输电通道隐患资料数据进行在线实时存储管理，并通过大数据分析理论和手段，对各种巡检实时情况及隐患数据作出处理分析，针对隐患数据存储管理方式，我们构建“隐患树”，采用了一种“隐患地理位置空间信息编码存储检索的手段”来实时将该隐患与我们现有的输电线路位置进行拟合，这样可以避免使用输电线路GIS坐标信息造成的企业敏感信息的往外泄露风险，同时线下隐患工作数据兼具有可追溯性，有效地佐证企业尽到管理责任避免政府处罚。
[0036]平台实时接入了安装在现场杆塔上的视频在线监控装置(该系统前期已经申请过专利)，可以针对线下危及隐患点如施工等进行全天候24小时看护，替代了原来的设立现场看护帐篷，派人看守的原始方法，避免人工造成的疏漏，如果遇到隐患即可在WEB端进行报警，并及时通知护线人员到场进行安全管控，且视频在线监控装置具有前端及时录音报警和后台喊话告知功能，可是及时管控住现场情况，给护线人员到场管控预留充足的时间。
[0037]同时该系统融入了“全民护线”的微信公众号，在发布关于电力设施保护相关的科普知识、电力最新发展动态的同时，可以使群众参与到我们的全民护线的奖励活动中，在历史记录模块中可以查看已经完成了任务并且取得了相应的积分与奖励，
[0038]综上，系统的WEB端在收集护线任务完成情况、输电通道隐患发现处理情况和线路沿线群众参与护线的奖励情况后，根据大数据分析结果得到“护线热力图”，统计和显示线路沿线群众参与保电护线的积极性的热度情况，通过充分保持群众热度高地区的效果，再进一步通过各种手段激发热度较低地区群众的积极性，不断提升民众的电力设施保护意识，远期将惠及全电网各电压等级设备的安全运行。
[0039]本发明的空间信息检索与资源匹配具体包括:后台WEB端和巡检TOA的APP作业端是基于3S(GIS、LBS、GPS)技术构建，本系统的核心数据包括巡检人员和群众护线员的GPS定位、其中前者是众多巡检软件常用技术，这里不再做详述，而本系统的创新点在于通道隐患索引和位置信息检索。
[0040]本发明数据在采取密钥加密的同时，避免采用杆塔名称、GIS坐标信息等电网企业核心敏感数据，在风险管控方面，采用敏感字段规避、线路信息代码化方式，用隐患树的形式进行索引，如500kV安北线193#-194#段，优化为500AB-193#-194#。而隐患信息位置存储时则采用后台设定算法，巡检APP端输入距离杆塔大号侧的距离(距小号侧距离可以用该档线距离计算)方式进行存储，这样我们的WEB端在没有描述杆塔走径的情况下，依然可以实现线路隐患信息的检索，避免了企业核心敏感数据暴露在外网的风险。
[0041 ]同时巡检APP端仅有巡检任务列表，在默认专业巡检人员熟悉巡检路径的情况下，不设置线路走径GIS信息，如现场遇紧急情况需到场处理时，后台WEB端可以依据巡检APP录入的隐患位置信息和该危及隐患发现人的GPS定位数据拟合，实现护线人员的调配与管理。
[0042]护线任务协同与辅助决策具体包括:利用智能巡检APP终端，通过4G传输技术快速与服务器进行实时的通信，交换并处理各种有效的数据。相关管理人员通过后台WEB端下达巡检任务到巡检APP，巡检人员通过APP实时上传线路通道情况到服务器，管理人员可以实时掌握巡检现场的情况，加强对巡检人员的监督管理。服务器端利用云存储技术对输电通道隐患影像资料数据进行在线实时存储管理，并通过大数据分析理论和手段，对各种巡检实时情况及隐患数据作出处理分析。并且平台实时接入了安装在现场杆塔上的在线视频监控装置，可以针对线下危及隐患点如施工等进行全天候24小时看护，代替了传统的设置人员看护帐篷点的手段，该装置可设置线路安全报警区域，并且将报警数据链接到后台WEB端，如果遇到隐患即可在WEB端进行报警，并及时通知护线人员到场进行安全管控，且在线视频监控装置具有前端及时录音报警和后台喊话告知功能，可以及时管控住现场情况，给护线人员到场管控预留充足的时间。后台WEB端对各种巡检实施情况及隐患数据作出处理分析，并通过任务形式向在线的专业巡护责任人发布工作型任务，或者管理激发线路周边群众实施奖励型任务，进而调动整合全民护线资源，以便对输电通道隐患作出快速、有效地响应处理。
[0043]本发明接入微信公众号，利用腾讯微信强大的用户资源，开展电力设施设施保护宣传。同时根据通道隐患分布和参与保电护线注册人员数量和微信红包奖励情况，结合大数据分析结果，创新性地引入“护线热力图”概念，统计和显示线路沿线群众参与保电护线的积极性的热度情况，通过继续跟进宣传、定期组织护线活动、以镇街为单位颁发护线奖励等方式，充分保持群众热度高地区的效果，再进一步采取“老带新”、线路沿线村庄入户宣传、进行电力设施保护有奖知识问答等各种手段激发热度较低地区群众的积极性，管理线路周边群众实施奖励型任务，进而调动整合全民护线资源，以便对输电通道隐患作出快速、有效地响应处理。
[0044]下面结合具体的应用实施例对本发的应用效果作详细的描述。
[0045]本发明在三个方面显示了良好的效果。
[0046]第一，输电通道隐患管理:目前武清全域内输电通道内线下建筑、植树、钓鱼、堆物及其他可能危及高压线路安全运行的各类社会活动隐患的“全周期实时管理”，保证危重隐患在一小时内有人到场管控，24小时内落实各类管控实施方案，并且形成了健全的隐患数据库，已经累积实现隐患管控7000余项，利用隐患实时追踪数据，为3起涉及电力设施安全的违法案件提供了充足可靠的历史资料证据，维护了电力设施被赋予的法律权益。
[0047]第二，护线任务的标准化管控:目前系统累积在线注册并管理护线人员126名，累积下发标准化护线任务计划172963条，护线任务完成率达93.5 %以上，其余6.5 %依据《输电线路通道隐患管理和护线工作成效考核办法》进行了可追溯性的责任界定、费用核减与经验总结，提高了专业护线队伍的标准化管理水平。
[0048]第三，护线知识宣传与任务奖励:截至目前，利用系统内嵌的微信公众号，已经发布电力设施保护宣传稿86篇，电力小常识27篇，同时进行微信红包奖励1025次，通过系统微信公众号招募线路沿线群众护线员296名。国网天津武清供电公司自应用该系统开展全域内高压输电线路属地化通道运维工作以来，各电压等级输电线路未发生一起输电线路外力事故。这套系统目前已经获得《电力行业电力设施保护优秀技术成果奖》。
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法，其特征在于，所述基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法采用敏感字段规避、线路信息代码化方式，用隐患树进行索引；隐患信息位置存储时采用后台设定算法，巡检APP端输入距离杆塔大号侧的距离方式进行存储;巡检APP端仅有巡检任务列表，不设置线路走径GIS信息；后台WEB端依据巡检APP录入的隐患位置信息和该危及隐患发现人的GPS定位数据拟合。2.如权利要求1所述的基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法，其特征在于，所述服务器利用云存储技术对输电通道隐患资料数据进行在线实时存储管理，并通过大数据分析，对各种巡检实时情况及隐患数据作出处理分析。3.如权利要求2所述的基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法，其特征在于，所述隐患数据存储管理方式采用隐患地理位置空间信息编码存储检索将隐患与现有的输电线路位置进行拟合。4.如权利要求2所述的基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法，其特征在于，所述基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法通过4G与服务器进行实时的通信，利用智能手机巡检APP终端，视频在线监控装置交换并处理各种数据;相关管理人员通过WEB客户端任务形式向系统中专业巡护责任人发布工作型任务，每日下达巡检任务到手机APP，巡检人员通过APP完成巡检任务的同时，将线路通道隐患情况实时上传到服务器；同时根据手机智能APP终端的定位，就近安排在微信平台中注册的群众护线人员在专业护线队无法及时到达时及时跟进补位。5.—种如权利要求1所述基于大数据、云平台和物联网的护线智能巡检方法的护线智能巡检系统，其特征在于，所述护线智能巡检系统包括: 后台WEB端，用于实现空间信息检索与资源匹配、护线任务协同与辅助决策、通道隐患数据存储与分析、通道环境评估与预警、金融交易数据分析与管理、人员绩效考核与评价； 物联网模块，指交互各类数据的居于办公网、互联网和移动互联网； 智能终端，是护线巡检人员手中的智能PDA，以APP形式实现，用于有护线任务管理、电力设施保护宣传、护线任务评价、任务奖励管理； 输电云智能巡检监控平台，用于搭载后台WEB端、物联网模块、智能终端。6.如权利要求5所述的护线智能巡检系统，其特征在于，所述输电云智能巡检监控平台由后台监控端、现场作业端、云存储数据端组成。7.如权利要求6所述的护线智能巡检系统，其特征在于，所述后台监控端包括:监控大屏幕、监控主机、区域管理移动终端、不间断电源UPS、无线网终端。8.如权利要求6所述的护线智能巡检系统，其特征在于，所述现场作业端包括搭载巡检APP的4G智能PDA、24小时全天候在线视频监控装置。9.如权利要求6所述的护线智能巡检系统，其特征在于，所述云存储数据端包括后台管理服务器、不间断电源UPS。10.如权利要求5所述的护线智能巡检系统，其特征在于，所述护线智能巡检系统进一步包括;微信模块，用于发布关于电力设施保护相关的科普知识、电力最新发展动态，使群众参与到全民护线的奖励活动中，在历史记录中查看已经完成任务和取得的积分与奖励。
【文档编号】G07C1/20GK106056690SQ201610349753
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】吕洪林, 刘德田, 杨震涛, 高秀青, 周文涛, 王辉
【申请人】国网天津武清供电有限公司, 国家电网公司