CN108921495A - 一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，属于电力电网领域。该系统包括集中打印管理子系统、移动APP打印子系统和硬件支撑系统；集中打印管理子系统和移动APP打印子系统通过城乡配电网传来的空间信息服务数据进行打印管理，并通过硬件支撑系统输出设备标识牌，设备标识牌包括变电站名称、线路名称、杆塔号、设备标识牌尺寸、图框、单位名称和二维码信息。本发明融合二维码生成技术，将设备信息变换成二维码信息，一方面便于工作人员现场工作时知晓具体工作位置，另一方面为下一步实现通过二维码提取配网设备资产数据功能、客户端外力破坏和电网故障上报功能、抢修检修作业指导技术做好技术铺垫。

Description

一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统

技术领域

本发明涉及一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，属于电力电网领域。

背景技术

随着经济的发展，城乡电网的配电网规模也逐渐壮大，其配电网信息技术也得到很好的发展，如：营配集成系统、配网自动化相关系统、配网等。配网的发展势必要加速配网自动化的进程。然而在复杂的配电网中，掌握有效的设备基础信息才能进一步解决配网准确规划、配网建设和配网的自动化发展。这些因素直接影响今后整个配网的经济性、可靠性和安全运行效果，那么就直接影响广大用电用户的用电质量和用电环境，因此做好配电网的规划设计工作尤其重要。

配网大规模的设备、设施异动导致大量安健环异动、频繁更新，产生很多问题和矛盾，主要包括：

(1)安健环更换成本高

由于制作量大、制作成本高，造成大量资金浪费在配网安健环完善环节上。实例：现阶段，制作1块简单的标牌需要40元人民币，2015年六盘水供电局城区分局凉都西Ⅱ回线与城曹Ⅲ回线、中钟I回线之间等改接负荷，造成约2.5万块标牌需要更换和更新，更换标牌总投资费用约为100万元。

(2)配网安健环更换、更新周期滞后

由于配网设备异动更新频繁，对应安健环变化也很快，大批量的安健环完善依赖于工程立项招标，少量的安健环安装依赖于制作商，无论哪种方式，都存在安健环更换更新相对滞后的问题。

(3)现场安健环与实际不相符

安健环不能实时更新，无法避免现场安健环与实际不相符的问题产生，与实际不相符的安健环一方面是导致停电操作过程中扯皮现象产生的主要诱因，并因此使得计划设备操作及检修时间不可控，影响供电可靠性。另一方面因安健环不符等问题存在误停线路和误入带电区域进行工作等风险。因此，确保现场安健环正确并实时更新是配网管理迫在眉睫的问题。

1)国内外研究水平的现状和发展趋势

安健环及风险管理是企业现代管理的重要内容，各企业相继通过了包括OSHAS18000、ISO9000、NOSA等多个系列的认证标准。经过对国内电力行业安健环管理及现状进行调研分析，在对国际安健环及风险管理系统进行研究基础上，提出系统的建设目标、建设内容，以及与其他管理系统之间的关系，以期帮助企业切实提高安健环及风险管理水平。

存在的风险主要是大电网安全稳定问题日趋复杂；隐患排查治理长效机制尚未完善；电力操作施工安全形势依然严峻；电力应急工作仍需加强；一些事故调查处理不够严格认真等等。最近两年来，很多电力企业在导入NOSA五星综合管理体系，要想取得一定成效，需要做大量细致、持续性的工作，责任落实到每个班组，工作细致到每个行动，存在大量的表格和记录，没有现代管理手段，将造成基层工作量大，工作效率低下。通过信息化手段，将先进的管理思想和方式与先进的技术手段相结合，构建安健环及风险管理流程及业务支撑体系，可以推动安全管理目标的落实。安健环及风险管理是电力企业安全生产管理的核心内容之一，为提高安全管理水平，电力企业采取了各种管理措施，相继通过了包括OSHAS18000、ISO9000、NOSA等认证标准，但仍未达到管理层期望的目标。

2)国外研究机构对本项目的研究情况

近年来，移动GIS作为地理信息科学领域研究的热点问题，引起了很多学者们的关注。在理论上，国外学者提出了动态、可定制IMA(智能地图代理)架构将电子地图转换为简单空间格式的算法，在国内，李德仁、李清泉等分析了空间信息与移动通信集成的关键技术，提出了集成系统的体系结构，伙刘召芹提出集成数据模型，提高了数据共享程度。在应用方面，由美国地理信息与分析中心(NCGIA)发起的名为Battuta计划正处于原型系统建立和区域试验的阶，该计划旨在研究数据采集系统中地理数据与相关技术的整合应用。

3)国内研究机构对本项目的研究情况

中国城乡电网公司2015年出台了《配电网安健环设施标准》，目标是建立和健全配电网安健环设施标准，规范配电网运行管理，加强配电网设备安全警示标识，防范触电、配电网设施受损等现象，减少安全运行隐患，规避相关法律风险。

国内电力行业移动GIS研究与应用相对落后于国际上的移动GIS技术的发展。随着新一代智能手机，智能上网设备，GPS接收装置的飞速发展，GPS接收装置越来越小，并且更多的整合到智能移动设备上，在定位技术上发展出了基于GPS定位和基于移动基站定位的混合定位技术。智能设备和4G通信技术的发展使得手机、PDA等移动设备变成真正意义上的电脑，几乎可以完全脱离桌面电脑的束缚，随时随地获取信息。移动GIS技术在移动设备上已经几乎能够实现传统GIS的各种图形展现效果，并且能够直接通过4G网络与后台服务平台交换信息，实现实时海量信息查询、导航，甚至基于视频的现场实时分享，以及位置相关的实景增强的信息查询。目前，由于国内2G、3G、4G比较成熟，使用2G网络便可以触发拓扑信息的更新，所以，积极开展这方面的研究将具备一定的领先优势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，通过软件模块实现标识牌布局模板自定义编辑和管理，打印工单的申请和审核；通过调用城乡智能配电网的空间信息服务获得设备信息，进行文字编排校核后输出单个设备标牌图形。对于集中批量的大幅面打印，使用专用的排版软件进行排版，批量制作；对于现场工作人员的少量小幅面，使用便携式打印机，直接在现场进行打印制作。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，该系统包括集中打印管理子系统、移动APP打印子系统和硬件支撑系统；

所述集中打印管理子系统和移动APP打印子系统通过城乡配电网传来的空间信息服务数据进行打印管理，并通过硬件支撑系统输出设备标识牌，设备标识牌包括变电站名称、线路名称、杆塔号、设备标识牌尺寸、图框、单位名称和二维码信息；

所述硬件支撑系统包括大型宽幅打印机和便携式打印机，分别负责大宽幅、小窄幅设备标识牌的打印执行；

其中，集中打印管理子系统包括处理标识牌的模板、设备数据、打印工单、工单审核、模板与设备数据合成、打印文件生成功能，负责打印大宽幅的设备标识牌和批量的小窄幅的设备标识牌；该子系统预先使用打印模板开发工具，制作打印模板，模板中附带数据信息的占位符，用于识别和填充数据信息；该子系统内部能够提起打印工单，适用于已知的批量标识牌打印需求；也能够由移动APP应用现场提起工单，适用于少量个别标识牌打印需求；该子系统打印工单须由人工审核，确认通过后才能进入待打印文件模块；在待打印生成模块中，系统根据工单内容，匹配合适的打印模板，从空间信息服务获取数据信息，自动批量填充至待打印模板中，批量生成待打印文件至打印机可识别目录中；大型宽幅打印机自带的编辑软件，从待打印目录中打开文件，进行排版后，根据需要增加切割线，提交至打印机进行打印，同时实现标识牌的切割；

移动APP打印子系统包括打印申请、下载模板和设备数据、工单确认与设备数据修订、执行打印和打印工单完成功能，在户外现场打印少量小窄幅的设备标识牌；现场工作人员，确定待更新标识牌信息后，在移动APP打印子系统中提出标识牌打印工单申请，工单申请提交至集中打印管理子系统，打印工单通过审核后，从移动APP上下载对应的标识牌模板和设备数据信息；通过待打印文件生成模块生成标识牌打印文件，之后将打印文件提交至便携式打印机进行打印。

进一步，所述打印模板开发工具提供标识牌中常用组件，包括文本框、基础几何图形和箭头，还提供配套的设置工具，包括调色板、字体设置工具条和位置定义面板，实现不同单位、不同设备类型标识牌模板的制作。

进一步，所述模板与设备数据合成具体为：在标识牌打印模板开发制作时，选择或输入相应的占位符；占位符的作用为在后期获取折本的数据信息以后，替换原有占位符的内容，占位符代表文本、二维码、标识和接线图；后期自动将空间信息服务获取到的数据信息进行填充，从而实现批量打印；

其中，单个标识牌的排版编辑，按模板自动完成，生成指定格式的文件，完成后能进行手动微调；标识牌的切割打印，视提交打印标识牌的需求情况，采用打印机自带软件对多个标识牌进行排版，并完成集中打印。

进一步，所述集中打印管理子系统和移动APP打印子系统遵循配电网内外网安全平台的规范要求，采用安全加密措施，对移动端的数据进行加密存储，并且采用终端和用户身份定期认证、认证不通过数据自毁措施保证终端的数据安全；对敏感信息采用对称密码算法加密后进行传输。

进一步，所述集中打印管理子系统能根据打印机类型进行数据互联。

进一步，所述便携式打印机包括小型打印机、手提箱、充电电池、无线和蓝牙接口和pad端。

进一步，所述集中打印管理子系统将待打印文件生成至打印机可识别目录后，还能使用图形编辑软件进行美化或修订；在图形编辑软件中加载打印机的切割路径绘图包，添加打印机可识别的切割线；然后使用打印机自带的软件进行排版，以节省打印材料，设置了切割线的图形，打印机在打印后会按照切割线进行自动切割，便于标识牌后期的粘贴使用；

移动APP打印子系统将待打印文件生成后，不需要进行排版，现场工作人员只需对设备信息进行修订或调整；确认后，连接打印机进行打印。

进一步，所述大型宽幅打印机和便携式打印机的打印耗材为PVC或聚乙烯膜材质。

本发明的有益效果是：

(1)本发明结合贯穿GIS和城乡智能配电网的设备异动管理，通过本发明实施安健环实时更新，一方面促进现场标识牌与电网接线和调度运行方式一致，另外一方面又促进GIS中的设备标识完善、满足配电调度需求，具有一举多得的应用效果。

(2)本发明融合二维码生成技术，将中压设备变电站-线路-支线-设备名称、低压变电站-线路-支线-变压器名称-低压线路名称-表箱-户表变换成二维码信息，一方面便于工作人员现场工作时知晓具体工作位置，另一方面为下一步实现通过二维码提取配网设备资产数据功能、客户端外力破坏和电网故障上报功能、配网工程、抢修、检修作业指导功能、配网现场安全生产管理、拓扑可视化更新技术等做好技术铺垫。

(3)本发明的打印材质为PVC或聚乙烯膜等材质，该材质具有防水防光等特点，适合在户外使用，该材料广泛应用于户外大幅广告和交通警示牌等场景。

(4)本发明可确保配网设备现场安健环正确、规范、实时更新，解决配网设备异动频繁导致的安健环管理难题，间接提高供电可靠性、提高电网运行安全水平。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明系统架构图；

图3为集中打印管理子系统流程图；

图4为安健环设备标识示例；

图5为移动APP打印子系统流程图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1所示，左虚线框范围内为本发明研究内容，实时打印携带二维码的安健环设备标识。右虚线框范围内，安健环标志中的二维码可以为下一步通过二维码提取配网设备资产数据功能、客户端外力破坏和电网故障上报功能、配网工程、抢修、检修作业指导功能、配网现场安全生产管理、拓扑可视化更新技术等做好技术铺垫。通过开发软件和专用标牌打印机硬件结合的方式实现。软件模块实现标识牌布局模板自定义编辑和管理，打印工单的申请和审核；通过调用城乡智能配电网决策与分析系统的空间信息服务获得设备信息，进行文字编排校核后输出单个设备标牌图形。对于集中批量的大幅面打印，使用专用的排版软件进行排版，批量制作；对于现场工作人员的少量小幅面，使用便携式打印机，直接在现场进行打印制作。

如图2所示，一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统包括集中打印管理子系统、移动APP打印子系统和硬件支撑系统；

如图3所示，集中打印管理子系统预先使用打印模板开发工具，制作打印模板，模板中附带数据信息的占位符，用于识别和填充数据信息。该子系统内部可以提起打印工单，适用于已知的批量标识牌打印需求；也可由移动APP应用现场提起工单，适用于少量个别标识牌打印需求；该子系统打印工单须由人工审核，确认通过后才可进入待打印文件模块。在待打印生成模块中，系统根据工单内容，匹配合适的打印模板，从空间信息服务获取数据信息，自动批量填充至待打印模板中，批量生成待打印文件至打印机可识别目录中。

大型打印机自带的编辑软件，从待打印目录中打开文件，进行排版后，根据需要增加切割线，提交至打印机进行打印，同时实现标识牌的切割。

(1)标识牌模板制作工具。

本子系统提供通用的标识牌模板制作工具，提供标识牌中常用组件，如文本框、各种基础几何图形和箭头等，同时提供配套的设置工具，如调色板、字体设置工具条和位置定义面板等；从而实现不同单位、不同设备类型标识牌模板的制作。

(2)标识牌模板和数据信息的整合。

在标识牌打印模板开发制作时，需要选择或输入相应的占位符；占位符的作用就是后期获取折本的数据信息以后，替换原有占位符的内容，占位符可以代表文本、二维码、标识和接线图。如图4所示，图中的变电站名称、线路名称、接线图和二维码等，都可以在模板中使用特殊占位符标识，后期系统自动将空间信息服务获取到的数据信息进行填充，从而实现批量打印。

单个标识牌的排版编辑，按模板自动完成，生成指定格式的文件，完成后可进行手动微调。标识牌的切割打印，视提交打印标识牌的需求情况，采用打印机自带软件对多个标识牌进行排版，并完成集中打印。

(3)数据传输的安全保障。

本系统将遵循智能城乡网内外网安全平台的相关规范要求，对关键和敏感信息采用主管部门认可的对称密码算法加密后进行传输；在内外网接入上，在DMZ区部署外网服务器，通过内外网隔离装置的数据摆渡实现与内网的服务器通信，保证内网服务器安全。

如图5所示，移动APP打印子系统中，现场工作人员，确定待更新标识牌信息后，在移动APP打印子系统中提出标识牌打印工单申请，工单申请提交至集中打印管理子系统，打印工单通过审核后，可以从移动APP上下载对应的标识牌模板和设备数据信息；通过待打印文件生成模块生成标识牌打印文件，之后将打印文件提交至便携式打印机进行打印。

移动APP打印子系统将遵循智能城乡网内外网安全平台的相关规范要求，采用安全加密措施，对移动端的数据进行加密存储，并且采用终端和用户身份定期认证、认证不通过数据自毁等措施保证终端的数据安全；对关键和敏感信息采用主管部门认可的对称密码算法加密后进行传输。

1)集中打印

集中打印管理子系统将待打印文件(例如eps格式)生成至打印机可识别目录后，还可以使用通用的图形编辑软件(如adobe illustrator和photo shop等)进行美化或修订；可以在通用的图形编辑软件中加载打印机的切割路径绘图包，添加打印机可识别的切割线；然后使用打印机自带的软件进行排版，以节省打印材料，设置了切割线的图形，打印机在打印后会按照切割线进行自动切割，方便标识牌后期的粘贴使用。

2)便携打印

便携打印机只支持少量小幅面标识牌的打印。移动APP打印子系统将待打印文件生成后，一般不需要进行排版，现场工作人员只需对设备信息进行修订或调整，例如设备名称超出文本框的情况；确认后，即可连接打印机进行打印。便携式打印机普遍不带自动切割功能，需要现场工作人员根据情况手工切割掉打印后的空白区。

确定打印耗材：通过广泛调研和大量的咨询沟通，确定的打印材质为PVC或聚乙烯膜等材质，该材质具有防水防光等特点，适合在户外使用，该材料广泛应用于户外大幅广告和交通警示牌等场景；本子系统中的电力标识牌也可选用该种材质。

打印软件：大型打印机一般都自带打印软件，无需额外开发，只需生成打印机可识别的打印文件即可；便携式打印机提供无线或蓝牙接口，方便移动APP上调用打印机进行文件打印。

便携式打印机的选型：从硬件设计以集成和便携为主要思路，使用小型打印机，适时进行必要的改造，使其可以使用蓄电池直流供电，方便在户外使用；支持蓝牙或无线等网络传输协议，实现平板电脑与打印机的数据交互。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：该系统包括集中打印管理子系统、移动APP打印子系统和硬件支撑系统；

所述集中打印管理子系统和移动APP打印子系统通过城乡配电网传来的空间信息服务数据进行打印管理，并通过硬件支撑系统输出设备标识牌，设备标识牌包括变电站名称、线路名称、杆塔号、设备标识牌尺寸、图框、单位名称和二维码信息；

所述硬件支撑系统包括大型宽幅打印机和便携式打印机，分别负责大宽幅、小窄幅设备标识牌的打印执行；

其中，集中打印管理子系统包括处理标识牌的模板、设备数据、打印工单、工单审核、模板与设备数据合成、打印文件生成功能，负责打印大宽幅的设备标识牌和批量的小窄幅的设备标识牌；该子系统预先使用打印模板开发工具，制作打印模板，模板中附带数据信息的占位符，用于识别和填充数据信息；该子系统内部能够提起打印工单，适用于已知的批量标识牌打印需求；也能够由移动APP应用现场提起工单，适用于少量个别标识牌打印需求；该子系统打印工单须由人工审核，确认通过后才能进入待打印文件模块；在待打印生成模块中，系统根据工单内容，匹配合适的打印模板，从空间信息服务获取数据信息，自动批量填充至待打印模板中，批量生成待打印文件至打印机可识别目录中；大型宽幅打印机自带的编辑软件，从待打印目录中打开文件，进行排版后，根据需要增加切割线，提交至打印机进行打印，同时实现标识牌的切割；

移动APP打印子系统包括打印申请、下载模板和设备数据、工单确认与设备数据修订、执行打印和打印工单完成功能，在户外现场打印少量小窄幅的设备标识牌；现场工作人员，确定待更新标识牌信息后，在移动APP打印子系统中提出标识牌打印工单申请，工单申请提交至集中打印管理子系统，打印工单通过审核后，从移动APP上下载对应的标识牌模板和设备数据信息；通过待打印文件生成模块生成标识牌打印文件，之后将打印文件提交至便携式打印机进行打印。

2.根据权利要求1所述的一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：所述打印模板开发工具提供标识牌中常用组件，包括文本框、基础几何图形和箭头，还提供配套的设置工具，包括调色板、字体设置工具条和位置定义面板，实现不同单位、不同设备类型标识牌模板的制作。

3.根据权利要求1所述的一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：所述模板与设备数据合成具体为：在标识牌打印模板开发制作时，选择或输入相应的占位符；占位符的作用为在后期获取折本的数据信息以后，替换原有占位符的内容，占位符代表文本、二维码、标识和接线图；后期自动将空间信息服务获取到的数据信息进行填充，从而实现批量打印；

其中，单个标识牌的排版编辑，按模板自动完成，生成指定格式的文件，完成后能进行手动微调；标识牌的切割打印，视提交打印标识牌的需求情况，采用打印机自带软件对多个标识牌进行排版，并完成集中打印。

4.根据权利要求1所述的一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：所述集中打印管理子系统和移动APP打印子系统遵循配电网内外网安全平台的规范要求，采用安全加密措施，对移动端的数据进行加密存储，并且采用终端和用户身份定期认证、认证不通过数据自毁措施保证终端的数据安全；对敏感信息采用对称密码算法加密后进行传输。

5.根据权利要求1所述的一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：所述集中打印管理子系统能根据打印机类型进行数据互联。

6.根据权利要求1所述的一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：所述便携式打印机包括小型打印机、手提箱、充电电池、无线和蓝牙接口和pad端。

7.根据权利要求1所述的一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：所述集中打印管理子系统将待打印文件生成至打印机可识别目录后，还能使用图形编辑软件进行美化或修订；在图形编辑软件中加载打印机的切割路径绘图包，添加打印机可识别的切割线；然后使用打印机自带的软件进行排版，以节省打印材料，设置了切割线的图形，打印机在打印后会按照切割线进行自动切割，便于标识牌后期的粘贴使用；

移动APP打印子系统将待打印文件生成后，不需要进行排版，现场工作人员只需对设备信息进行修订或调整；确认后，连接打印机进行打印。

8.根据权利要求1所述的一种基于城乡智能配电网的安健环设备标识系统，其特征在于：所述大型宽幅打印机和便携式打印机的打印耗材为PVC或聚乙烯膜材质。