CN109961156A - 一种变电站设备点检系统开发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站设备点检系统开发方法，应用于在作业现场即时维护变电站设备信息，变电站设备点检系统客户端直接面向用户，用户在变电站内部通过安装在手机上的客户端软件对变电站一次、二次设备信息进行处理；进行设备信息录入、设备信息变更操作，通过wifi或者3G/4G网络上传点检内容到服务器端；管理人员可以通过内部网络或者在外部访问服务器端，通过服务端程序查看点检结果，安排点检工作。通过对变电站设备点检系统的应用，真正做到“一物一帐一码”，可全面反映设备从投运到报废生命周期内运行状况。手机端可即时修改设备状态，保证数据及时性和有效性，同时具有设备查询方便快捷的优点。
Description
技术领域
本发明涉及变电站设备点检系统的开发。变电站设备点检系统实现了变电站设备信息录入、变电站设备维护记录、变电站设备信息检索等功能，应用于在作业现场即时维护变电站设备信息。
背景技术
变电站设备信息维护流程指在计划检修、消缺等班组现场业务完成后，更新相关设备台账、录入检修记录、缺陷记录以及检索设备信息等的过程。然而，现有台帐维护流程中大量时间消耗在查找设备上；检修记录维护在现场检修工作任务完成后，通过返回单位并采用台式机维护修试记录；缺陷处理记录在接收缺陷通知、组织抢修人员、查找缺陷原因、现场消除缺陷等过程完成后，通过返回单位并采用台式机维护缺陷记录，然后发给缺陷记录维护专人。变电站设备信息维护流程时间开销主要集中在如下环节：1)现场缺乏实时化录入手段。相机或手机拍摄的记录不能及时导入到资料库，记录从现场到入档需要数十分钟到数小时，甚至隔天；2)检索时间比较缓慢。非电子资料需要专人管理，检索操作需要逐级人工翻阅，且检索依赖于经验，新老员工检索差异大。由此可见，从计划检修或处理缺陷工作任务完成后到处理相关台账或缺陷记录等变电站设备信息维护流程耗时非常巨大，不利于变电站设备信息维护的时效性。
此外，目前变电站设备信息维护管理中台账资料录入、设备缺陷记录等日常业务流程缺少必要的系统化规范，主要还存在以下三个问题：1)设备台帐管理手段老旧。传统变电站设备台帐管理手段老旧，台帐信息的录入仍需要人工采集、录入，难以实时掌握设备的运行状况。各项台账管理、信息检索、业务协同传递工作耗费了大量的人力资源；2)设备运行状况无法掌握。对设备的生命周期动态管理缺少有效的手段，难以获悉设备生命周期内的运行、检修及更换等情况。3)基层班组信息数据封闭。基层班组信息获取途径单一且数据封闭，无法及时准确的获取设备各项关键信息。
上述问题严重影响了后期信息检索、汇总分析、问题排查等诸多工作的推进效率。可见，原有的台帐维护、检修记录维护、消缺方法信息维护工作复杂，信息检索繁琐且信息展示不直观，已不能满足电网、设备安全稳定运行的要求。因此，急需采用数字化记录、网络化通讯、信息化传输、随时处理的现代化管理手段实现对变电站设备信息的迅捷、准确记录与维护。
发明内容
根据现有技术的不足，本发明公开了一种变电站设备点检系统开发方法，断路器机构合闸线圈保护装置及保护方法，实现作业现场即时完成变电站设备信息录入、变电站设备维护记录、变电站设备信息检索等变电站设备信息维护流程。
本发明按以下技术方案实现：
一种变电站设备点检系统开发方法，应用于在作业现场即时维护变电站设备信息，变电站设备点检系统客户端直接面向用户，用户在变电站内部通过安装在手机上的客户端软件对变电站一次、二次设备信息进行处理；进行设备信息录入、设备信息变更操作，通过wifi或者3G/4G网络上传点检内容到服务器端；管理人员可以通过内部网络或者在外部访问服务器端，通过服务端程序查看点检结果，安排点检工作。
进一步，变电站设备信息录入选择实时上传作为现场设备信息的上载方式，移动端在完成设备信息采集、填写后，有操作人员确认后自动通过移动网络上传，并提供断点续传能力，确保网络状态不佳时数据录入的完整性；现场的记录能够完整、及时的录入到服务器，保证历史与实时数据的相关一致性。
进一步，该变电站设备点检系统以变电站为基础单位，对设备按照电压等级、类型等信息统一划分和编码，实现全局设备的唯一编码，方便在线快速检索，实现具体设备的全生命周期状态查询，降低经验依赖度，使检索时间降低到分钟级别。
进一步，变电站设备信息录入功能采用实时分布式数据上传方式录入文字、表格、图片、音频、视频等数据。
进一步，变电站设备维护记录、变电站设备信息检索功能采用二维码进行设备识别、录入及检索。
进一步，采用java语言+zixng二维码库的模块设计实现对所有相关移动平台窗口的图形界面（UI）进行显示，并设计监督线程独立检测通信状态和文件同步过程，传递时使用文件哈希码同步服务端与移动端的一致性，以解决移动端文件同步问题。
进一步，变电站设备点检系统开发利用数据结构与显示分离，使用差异化的终端UI作为前端交互设计方式。所述变电站设备点检系统开发考虑关系数据库和非关系型数据存储的优缺点，采用混杂模式的数据存取方案。
进一步，变电站设备点检系统开发选择HTML5响应式开发+原生APP作为移动终端软件开发方法。
进一步，为保证不同终端操作能够获得良好体验效果的同时，尽可能减少代码编写量，所述变电站设备点检系统开发采用多层解耦开发思路，将整个数据相关操作分为资源层、数据层、业务层、显示层和客户层，每一层对上提供一致标准的操作接口。
进一步，所述变电站设备点检系统开发采用REST形式的Web服务作为客户端访问的接口，客户端和后台通过json交换数据，协议方便简洁，容易扩展。
进一步，所述变电站设备点检系统开发系统主页面包括工具菜单栏（左侧）和主要信息区域两部分。菜单栏用于网页端系统的导航和相应信息查询；右侧信息区域提供了实时的点检操作信息，包括点检操作的进程时间线、设备数目、跟踪记录状态缺陷发现记录等，主要用于系统概览。
进一步，所述变电站设备点检系统开发系统提供两种设备点检记录查询方法：按时间段查询和按设备信息查询。其中按时间段可以了解到最近某个时间段内的所有设备点检记录；按详细信息查询可以查询具体设备生命周期内的所有状态记录。
进一步，所述变电站设备点检系统开发设备管理包括设备二维码管理和设备类型管理，分别用于设备二维码导出打印维护和设备类型的信息维护。
本发明有益效果：
通过对变电站设备点检系统的应用，系统使用独立的数据库，一台设备对应一条台帐，一条台帐对应一个二维码，真正做到“一物一帐一码”。通过对设备检修、更替等重要时间节点进行轴线标注，可全面反映设备从投运到报废生命周期内的运行状况。从而为设备评估提供了有力依据，为设备采购提供了参考数据。
手机端可随时随地修改设备状态，保证了数据的及时性和有效性，计划检修与缺陷处理的变电站设备信息维护流程平均耗时较传统做法有较大幅度缩短，为现场检修提供了第一手资料。手机端可自主手动查询设备信息，保证了设备查询的方便快捷。
附图说明
图1为变电站设备点检系统结构图；
图2为变电站设备点检系统技术方案；
图3为变电站设备点检系统文件同步流程图；
图4为变电站设备点检系统文件目录结构；
图5为变电站设备点检系统主功能实现划分；
图6为变电站设备点检系统设备建档流程图；
图7为变电站设备点检系统设备查询流程图；
图8为变电站设备点检系统数据变更流程图；
图9为变电站设备点检系统主界面图；
图10为变电站设备点检系统按日期查询方式；
图11为变电站设备点检系统按设备信息查询方式。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，变电站设备点检系统客户端直接面向用户，用户在变电站内部通过安装在Android手机上的客户端软件对变电站一次、二次设备信息进行处理。进行设备信息录入、设备信息变更等操作，通过wifi或者3G/4G网络上传点检内容到服务器端。管理人员可以通过内部网络或者在外部访问服务器端，通过服务端程序查看点检结果，安排点检工作等。
图2说明变电站设备点检系统各部分实施方案。变电站设备信息录入选择实时上传作为现场设备信息的上载方式，移动端在完成设备信息采集、填写后，有操作人员确认后自动通过移动网络上传，并提供断点续传能力，确保网络状态不佳时数据录入的完整性。现场的记录（包括相片、语音、视频、文本注解描述）能够完整、及时的录入到服务器，保证历史与实时数据的相关一致性。
变电站设备点检系统选用二维码识别作为现场设备识别检索、上传的具体方案。采用二维码作为设备识别方案具有开发类库完备、可以密集布置、成本低及制作使用方便等优点。同时，基于java语言+zixng二维码库的模块设计，对所有相关移动平台窗口的图形界面（UI）显示进行编程实现。为了确保现场记录能够完整一致的传递到服务器端，程序设计时设计了监督线程，独立检测通信状态和文件同步过程，传递时使用文件哈希码同步服务端与移动端的一致性，其文件同步过程的状态机如3所示。
为保证不同终端操作在获得良好体验效果的同时，尽可能的减少代码编写量，变电站设备点检系统采用多层解耦开发的思路，将整个数据相关操作分为资源层、数据层、业务层、显示层和客户层，每一层对上提供一致标准的操作接口。这样，对不同的客户端来说，实际只需要跟业务层接口交互，业务层以下接口数据可以多终端复用。同时，采用REST形式的Web服务作为客户端访问接口，客户端和后台通过json交换数据，协议方便简洁且容易扩展。使用此模式，电脑端或移动端在交互时完全不用考虑数据如何组织，可集中精力解决UI交互问题。按照这种设计，电脑端基于WEB的界面完成表单参数录入查询，移动端基于扫码完成查询和信息上传。电脑端拥有鼠标和键盘，可以快速完成查询条件设置；移动端的录入信息以扫码为基础，配合选择菜单、复选菜单、日期拾取器和快捷搜索栏，可以在最多3级选择深度下完成信息检索和上传。
系统设计了一种文件存储的测点历史数据存储方法。系统将每个测点的历史信息按日期和子系统类型分类，单独存储在一个文件夹中。如图4所示，文件夹“A110905-001”代表某站类型编号11的设备在9月5日的1号分块历史记录。对于每个文件夹内文件存储，系统采用了多级缓存的模式。首先历史文件存储分为两个内存缓冲区和一个持久存储区，即一级缓冲区、二次拟合区和持久区。新插入的历史值首先被放入一级缓冲区，在该缓冲区内，每次新的数据到达时不是直接的将时间戳和测点值简单追加记录，而是根据时间戳间隔和数值变化进行压缩仅保存时域内的变化率；当该区数据存满时，会被转储到二次拟合区，在这个过程中，数据会被再次压缩，进一步减小存储空间需求；当二次拟合区存满时，数据将被写入磁盘，保存在文件中。数据库采用了mysql方式，主要包括单位信息、人员信息设备分类、设备信息、记录索引信息等。
变电站设备点检系统主功能实现划分及主要流程如5所示，包括服务器和客户端，服务器负责数据显示、数据发送和数据接收；客户端负责扫码功能、手动查询和上传功能，扫码功能又包括设备建档、设备查询和信息变更；上传功能包括拍照上传和选图上传。
变电站设备点检系统设备建档流程如图6所示，首先进行扫码查看，如果出现无任何数据后进行设备建档，然后填写设备信息和操作人员信息，最终完成建档。
变电站设备点检系统设备查询流程如图7所示，首先选择查询方式，如果选择扫码查询后则进行扫码，然后进行显示查询列表，通过列表查看具体信息；如果选择手动查询后则进行填写基本信息，然后进行显示查询列表，通过列表查看具体信息。
变电站设备点检系统数据变更流程如图8所示，首先进行扫码，然后进行填写变更内容和人员信息，其次再上传照片，最终确认变更。
系统主页面包括工具菜单栏（左侧）和主要信息区域两部分，如图9所示。菜单栏用于网页端系统的导航和相应信息查询；右侧信息区域提供了实时的点检操作信息，包括点检操作的进程时间线、设备数目、跟踪记录状态缺陷发现记录等，主要用于系统概览。系统提供两种设备点检记录查询方法：按时间段查询和按设备信息查询。其中按时间段可以了解到最近某个时间段内的所有设备点检记录，点击主页面左侧的记录查询，选择按日期查询，然后通过日期选择菜单选择时间段，最后点击查询，系统会载入该时间段的全部跟踪记录，如图10所示。
点击主页面左侧的记录查询，选择详细查询，填入相关设备信息。最后点击查询，系统会载入符合描述信息的相关设备记录的概要信息，如图11所示。在相应相应设备概要记录信息里，点击“详细记录信息”，可以浏览该设备的全部历史状态记录。
综上，本发明主要功能包括变电站设备信息录入、变电站设备维护记录、变电站设备信息检索。通过在线移动端录入，现场工作人员完成就地建档、设备状态更新等工作。该变电站设备点检系统以变电站为基础单位，对设备按照电压等级、类型等信息统一划分和编码，实现具体设备全生命周期状态查询，使检索时间降低到分钟级别。实时分布式上传数据，同时采用二维码进行设备识别、录入及检索。通过对变电站设备点检系统的应用，真正做到“一物一帐一码”，可全面反映设备从投运到报废生命周期内运行状况。手机端可即时修改设备状态，保证数据及时性和有效性，同时具有设备查询方便快捷的优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思及原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种变电站设备点检系统开发方法，应用于在作业现场即时维护变电站设备信息，其特征在于：变电站设备点检系统客户端直接面向用户，用户在变电站内部通过安装在手机上的客户端软件对变电站一次、二次设备信息进行处理；进行设备信息录入、设备信息变更操作，通过wifi或者3G/4G网络上传点检内容到服务器端；管理人员可以通过内部网络或者在外部访问服务器端，通过服务端程序查看点检结果，安排点检工作。
2.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：
变电站设备信息录入选择实时上传作为现场设备信息的上载方式，移动端在完成设备信息采集、填写后，有操作人员确认后自动通过移动网络上传，并提供断点续传能力，确保网络状态不佳时数据录入的完整性；现场的记录能够完整、及时的录入到服务器，保证历史与实时数据的相关一致性。
3.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：变电站设备点检系统以变电站为基础单位，对设备按照电压等级、类型等信息统一划分和编码，实现全局设备的唯一编码，方便在线快速检索，实现具体设备的全生命周期状态查询。
4.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：变电站设备点检系统采用二维码进行设备识别、录入及检索。
5.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：采用java语言+zixng二维码库的模块设计实现对所有相关移动平台窗口的图形界面进行显示；设计监督线程独立检测通信状态和文件同步过程，传递时使用文件哈希码同步服务端与移动端的一致性，以解决移动端文件同步问题。
6.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：
利用数据结构与显示分离，使用差异化的终端UI作为前端交互设计方式，并选择HTML5响应式开发+原生APP作为移动终端软件开发方法。
7.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：采用混杂模式的数据存取方案，并将整个数据相关操作分为资源层、数据层、业务层、显示层和客户层，每一层对上提供一致标准的操作接口。
8.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：采用REST形式的Web服务作为客户端访问的接口，客户端和后台通过json交换数据，协议方便简洁，容易扩展。
9.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：系统主页面包括工具菜单栏和主要信息区域两部分；菜单栏用于网页端系统的导航和相应信息查询；右侧信息区域提供了实时的点检操作信息，包括点检操作的进程时间线、设备数目、跟踪记录状态缺陷发现记录，用于系统概览。
10.根据权利要求1所述的一种变电站设备点检系统开发方法，其特征在于：系统提供两种设备点检记录查询方法：按时间段查询和按设备信息查询；其中按时间段能够了解到最近某个时间段内的所有设备点检记录；按详细信息查询能够查询具体设备生命周期内的所有状态记录。
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