本發(fā)明涉及一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)。屬于電力系統(tǒng)維護自動化領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)中，任何設(shè)備的故障，都有可能影響安全生產(chǎn)，給電力企業(yè)帶來損失及危險，因此，實時的對線路進行巡檢及管理是非常必要的。

許多電力生產(chǎn)企業(yè)依靠人工進行統(tǒng)計信息及進行設(shè)備管理，隨著企業(yè)的發(fā)展，輸電線路越來越復(fù)雜，線路維護難度越來越高，檢查的工作量越來越大，如果繼續(xù)采用人工進行檢查，任務(wù)量將會很大，并且人工檢查不能保證工作的準(zhǔn)確性和便捷性，工作效率會很低，無法滿足實際需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的采用人工進行輸電線路巡檢準(zhǔn)確性差、便捷性差、工作效率的問題?，F(xiàn)提供一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)。

一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)，它包括固定終端、服務(wù)器和移動終端，

固定終端與服務(wù)器通過局域網(wǎng)連接，服務(wù)器與移動終端通過移動互聯(lián)網(wǎng)進行通信，

固定終端，用于監(jiān)控服務(wù)器和移動終端狀態(tài)，

服務(wù)器，用于為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫存儲和后臺管理服務(wù)，

移動終端包括界面模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、上傳分析模塊和地圖模塊，

界面模塊，用于輸入登錄信息，登錄成功后進入主界面，由主界面呈現(xiàn)待辦任務(wù)功能單、巡檢點功能單、設(shè)備功能單、巡檢工單功能單和地圖功能單；

數(shù)據(jù)庫模塊，用于用字段的形式存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括：用戶名及密碼、檢修任務(wù)信息、巡檢點信息、設(shè)備信息、巡檢工單信息、地圖信息和界面設(shè)置信息；

上傳分析模塊，用于在巡檢任務(wù)執(zhí)行過程中，從移動終端向服務(wù)器發(fā)起請求報文，將巡檢結(jié)果或者巡檢點故障信息，上傳給服務(wù)器進行報文的解析與轉(zhuǎn)發(fā)，服務(wù)器將請求報文解析為內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后將解析后的報文進行業(yè)務(wù)處理，將處理的結(jié)果以響應(yīng)報文的形式返回給固定終端，

地圖模塊，用于根據(jù)巡檢任務(wù)，申請電子應(yīng)用界面，獲得需要巡檢的輸電線路的當(dāng)前經(jīng)緯度、當(dāng)前定位圖標(biāo)顯示、顯示規(guī)劃路線、實時更新巡檢輸電線路的經(jīng)緯度、巡檢線路自動導(dǎo)航及對巡視過程的軌跡監(jiān)視回放功能，

巡檢線路自動導(dǎo)航的實現(xiàn)過程為：

首先進行GPS定位，獲取需要巡檢點的所在位置信息，再次基于GPS定位信息進行系統(tǒng)導(dǎo)航；

巡視過程的軌跡監(jiān)視回放功能的實現(xiàn)過程為：

周期性獲取移動終端的地理位置，通過OverLay類在地圖上兩點間畫直線，實現(xiàn)終端的軌跡記錄，從而實現(xiàn)巡視過程的軌跡監(jiān)視回放。

本發(fā)明的有益效果：

移動終端由現(xiàn)場巡檢作業(yè)人員使用，內(nèi)置界面模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、上傳分析模塊和地圖模塊等，實現(xiàn)自動化巡檢所需的智能功能。通過界面模塊輸入登錄信息，登錄成功后，進入巡檢任務(wù)單，進行填寫巡檢任務(wù)單，通過地圖模塊定位巡檢點的經(jīng)緯度，對未完成的巡檢任務(wù)進行巡檢，將巡檢結(jié)果或者巡檢點故障信息通過上傳分析模塊傳給服務(wù)器，通過服務(wù)器解析和處理，傳給固定終端，作業(yè)人員能夠在移動終端查詢系統(tǒng)內(nèi)任意設(shè)備的基本數(shù)據(jù)信息。

通過地圖模塊中的巡檢線路自動導(dǎo)航在移動終端APP上實現(xiàn)按照預(yù)定巡線線路自動導(dǎo)航功能。此功能解決在集中巡視或檢修作業(yè)時，由于作業(yè)人員不熟悉路徑，不能夠準(zhǔn)確、及時到達地點，嚴(yán)重影響巡視、檢修的進程及時間，造成資源的嚴(yán)重浪費的問題。

另外，利用巡視過程的軌跡監(jiān)視回放功能在后臺終端實現(xiàn)巡視過程的軌跡監(jiān)視回放功能。此功能解決作業(yè)人員在巡視過程中責(zé)任心不強，線路巡視走形式、走過場的問題。

本發(fā)明用于建設(shè)基于移動互聯(lián)網(wǎng)和GPS技術(shù)的輸電標(biāo)準(zhǔn)化移動巡檢系統(tǒng)是以智能移動終端(平板電腦或者手機)為業(yè)務(wù)處理與數(shù)據(jù)采集終端，通過智能移動終端App應(yīng)用的方式以實現(xiàn)巡視現(xiàn)場的信息化管理為目標(biāo)，實現(xiàn)對設(shè)備巡視的全過程管理和信息支持。適應(yīng)智能電網(wǎng)向移動端快速發(fā)展，滿足線路巡視標(biāo)準(zhǔn)化，適應(yīng)輸電專業(yè)精益化管理模式，對巡視路徑實時監(jiān)控，提高輸電現(xiàn)場作業(yè)的管控水平，提升設(shè)備運維的移動信息化管理水平，為巡線工作人員提供更加準(zhǔn)確、便捷的移動工作方式，更為故障搶修提供及時數(shù)據(jù)，便于方案實施。提升了線路檢修維護的效率，而且可以降低線路故障事故發(fā)生的可能性，從而保證電網(wǎng)運行的質(zhì)量，節(jié)約大量的人力、物力，社會經(jīng)濟效益顯著。

附圖說明

圖1為具體實施方式所述的一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)的原理示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參照圖1具體說明本實施方式，本實施方式所述的一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)，它包括固定終端、服務(wù)器和移動終端，

固定終端與服務(wù)器通過局域網(wǎng)連接，服務(wù)器與移動終端通過移動互聯(lián)網(wǎng)進行通信，

固定終端，用于監(jiān)控服務(wù)器和移動終端狀態(tài)，

服務(wù)器，用于為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫存儲和后臺管理服務(wù)，

移動終端包括界面模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、上傳分析模塊和地圖模塊，

界面模塊，用于輸入登錄信息，登錄成功后進入主界面，由主界面呈現(xiàn)待辦任務(wù)功能單、巡檢點功能單、設(shè)備功能單、巡檢工單功能單和地圖功能單；

數(shù)據(jù)庫模塊，用于用字段的形式存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括：用戶名及密碼、檢修任務(wù)信息、巡檢點信息、設(shè)備信息、巡檢工單信息、地圖信息和界面設(shè)置信息；

上傳分析模塊，用于在巡檢任務(wù)執(zhí)行過程中，從移動終端向服務(wù)器發(fā)起請求報文，將巡檢結(jié)果或者巡檢點故障信息，上傳給服務(wù)器進行報文的解析與轉(zhuǎn)發(fā)，服務(wù)器將請求報文解析為內(nèi)部結(jié)構(gòu)，然后將解析后的報文進行業(yè)務(wù)處理，將處理的結(jié)果以響應(yīng)報文的形式返回給固定終端，

地圖模塊，用于根據(jù)巡檢任務(wù)，申請電子應(yīng)用界面，獲得需要巡檢的輸電線路的當(dāng)前經(jīng)緯度、當(dāng)前定位圖標(biāo)顯示、顯示規(guī)劃路線、實時更新巡檢輸電線路的經(jīng)緯度、巡檢線路自動導(dǎo)航及對巡視過程的軌跡監(jiān)視回放功能，

巡檢線路自動導(dǎo)航的實現(xiàn)過程為：

首先進行GPS定位，獲取需要巡檢點的所在位置信息，再次基于GPS定位信息進行系統(tǒng)導(dǎo)航；

巡視過程的軌跡監(jiān)視回放功能的實現(xiàn)過程為：

周期性獲取移動終端的地理位置，通過OverLay類在地圖上兩點間畫直線，實現(xiàn)終端的軌跡記錄，從而實現(xiàn)巡視過程的軌跡監(jiān)視回放。

本實施方式中，作為智能巡檢系統(tǒng)面向用戶的重要接口，Android客戶端在智能巡檢整個系統(tǒng)中扮演著重要的角色。以功能分析為基礎(chǔ)，客戶端的設(shè)計應(yīng)包括界面模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)庫模塊設(shè)計、報文上傳與解析模塊和地圖模塊設(shè)計四部分。

1.界面模塊

界面模塊的開發(fā)環(huán)境為Android 2.3.3；開發(fā)語言為Java，XML；開發(fā)工具包括MyEclipse 8.6，Android SDK。

(1)登錄界面

登陸界面主要完成用戶輸入登陸信息，并請求登陸的功能。程序會把登錄成功的帳號密碼利用SharedPreferences予以保存。登陸方式提供了服務(wù)器登陸及本地登陸兩種，本地登陸允許用戶在沒有服務(wù)器準(zhǔn)入時打開客戶端。登陸成功后，會進行服務(wù)器端任務(wù)的下載與本地數(shù)據(jù)庫的建立。

(2)主界面

主界面主要是清晰地展現(xiàn)各項功能。頁面主要有三個Image Button：待辦任務(wù)、戶外模式、終端配置。主界面布局主要使用ImageButton控件，ImageButton控件中顯示的圖片有兩種方式可以實現(xiàn)。一種是在xml配置文件中，指定android：src屬性，另一種方式在java源代碼文件中，調(diào)用setlmageResource(int)方法。

2.數(shù)據(jù)庫模塊

(1)數(shù)據(jù)庫接口

Android SQLite提供了SQLiteOpenHelper類，用戶可以繼承實現(xiàn)該類的抽象方法來達到版本控制、數(shù)據(jù)庫的建立等功能。當(dāng)調(diào)用SQLiteOpenHelper方法來獲取數(shù)據(jù)庫實例的時候，如果數(shù)據(jù)庫不存在，Android會自動建立一個數(shù)據(jù)庫，該類有兩個抽象方法:onCreate、onUpgrade。OnCreate方法用于創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表或者初始化；onUpgrade方法用于數(shù)據(jù)庫更新。

(2)任務(wù)表

任務(wù)表(Android_Tasks)的功能主要是表明任務(wù)是否待辦任務(wù)，它有兩個重要的字段taskID、taskstate。taskID是任務(wù)編號，是Android_Tasks的主鍵，同時也是任務(wù)詳細信息表(Android TaskDetails)的一個字段。Taskstate用于表明任務(wù)的狀態(tài)，1代表未完成，0代表已完成，通過此字段來鄄別任務(wù)是否是待辦任務(wù)。

(3)任務(wù)詳細表

任務(wù)詳細信息表(TaskDetails)是數(shù)據(jù)庫的重點。表中的一項記錄其實是一條完整的巡檢工單內(nèi)容，涵蓋任務(wù)編號、巡檢點、設(shè)備、設(shè)備條目、巡檢結(jié)果等信息。和任務(wù)表類似，任務(wù)詳細信息表創(chuàng)建的過程也是在SQLiteDatabase類的onCreate(SQLiteDatabasedb)方法體內(nèi)。實現(xiàn)的原理也是調(diào)用SQLiteDatabase類的execSQLO方法。

3.報文上傳與解析模塊

報文上傳與解析模塊的整體流程是：首先，Android終端由于某項業(yè)務(wù)，發(fā)起請求報文，服務(wù)器負責(zé)報文的解析與轉(zhuǎn)發(fā)，它將請求報文解析為內(nèi)部結(jié)構(gòu)并負責(zé)業(yè)務(wù)處理，將處理的結(jié)果以響應(yīng)報文的形式返回給Android終端。

(1)更新任務(wù)報文與解析

首先Android客戶端拼裝更新任務(wù)報文，格式為“UPDATE—NEWTASK,oginname,timestamp",其中timestamp為Android客戶端上次下載的巡檢任務(wù)的creattime。此字段的設(shè)置用于區(qū)別哪些任務(wù)是未下載的巡檢任務(wù)。更新任務(wù)報文請求通過HttpURLConnection類將報文發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器解析為內(nèi)部報文，然后轉(zhuǎn)發(fā)報文給客戶端，通過接收與還原報文得到鍵值對HashMap,然后動態(tài)地調(diào)用updateNewTaskHandler進行業(yè)務(wù)處理。

(2)報文反饋

Android客戶端在填寫完巡檢工單后，上報工單結(jié)果業(yè)務(wù)時，會觸發(fā)數(shù)據(jù)傳輸流程。首先，在填寫巡檢工單Activity頁面，有上層Activity傳來的taskID、positionID、targetID、itemID等參數(shù)，其中checkresult表示巡檢結(jié)果，descriptionse為工單的文字描述，photocontent為圖片信息，它通過調(diào)用BitmapFactory的decodeFile方法并進行壓縮，實現(xiàn)將釆集的圖片信息轉(zhuǎn)換成bitmap型數(shù)據(jù)的功能，再將bitmap變?yōu)樽止?jié)流。Gpsinfo信息為定位的經(jīng)緯度信息，格式為“E經(jīng)度N諱度”。組裝好UPLOAD_CHECKRESULT報文,通過HttpURLConnection發(fā)送給服務(wù)器。

4.地圖模塊

地圖模塊設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)包括:申請Google API、獲得當(dāng)前經(jīng)緯度、當(dāng)前定位圖標(biāo)顯示、顯示規(guī)劃路線和經(jīng)緯度實時更新。

(1)經(jīng)緯度顯示及更新模塊：取得LocationManager實例->使用標(biāo)準(zhǔn)集合Criteria，讓系統(tǒng)自動選擇可用的最佳位置提供器，提供位置->位置監(jiān)聽器監(jiān)聽位置變化->最后將位置信息轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度顯示在TextView中。

(2)顯示定位圖標(biāo)：利用方法(MapView)findViewByld(R.id.x)載入地圖->設(shè)置地圖各項功能(如支持縮放、點擊、放大倍數(shù)等)->添加圖層,繼承MyLocationOverlayO，顯示當(dāng)前位置->利用獲得的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換成實際屏幕坐標(biāo)來放置定位圖標(biāo)；

(3)顯示規(guī)劃路線：添加圖層，繼承MyOverlayO->將經(jīng)緯度點轉(zhuǎn)化成屏幕上的坐標(biāo)位置，在canvas畫布上畫出路線。

(4)巡線線路自動導(dǎo)航：

首先進行GPS定位，獲取所在位置信息。先在移動終端中加載地圖，然后獲取LocationManager對象，設(shè)置其Criteria(服務(wù)商)屬性的Provider(服務(wù)提供者)信息，取得效果最好的Criteria。由于終端是移動的，所以注冊一個位置監(jiān)聽器LocationManager監(jiān)聽定位信息改變，設(shè)置更新周期為3000ms，再獲取當(dāng)前的Location，取得位置的經(jīng)緯度信息，再進行位置解析，通過address.getCountryName()，address.getLocality()，address.getPostalCode()，即可獲取當(dāng)前位置所在國家、城市及郵政編碼等附加信息。

接下來基于GPS定位信息來設(shè)計實現(xiàn)系統(tǒng)導(dǎo)航功能。Google發(fā)布了Google Maps JavaScript API V3，開發(fā)人員可以基于Android提供的WebView控件中載入Web導(dǎo)航網(wǎng)頁的方式實現(xiàn)導(dǎo)航功能。WebView不但可以運行一段Html代碼，還有更重要的一個特點，它可以同JavaScript互相調(diào)用，因此可以用Html和JavaScript來編寫Android應(yīng)用。首先在XML布局文件中定義WebView控件，在程序中加載該控件，并通過loadUrl方法載入網(wǎng)頁。下面通過調(diào)用Google Maps JavaScript API V3，用JavaScript編寫Html網(wǎng)頁實現(xiàn)路徑規(guī)劃。激活一個Activity(導(dǎo)航活動)，并設(shè)置起始及目的地址與出行方式，本次出行方式默認為DRIVING(自駕)，在Activity中先對輸入的地址進行解析，在JavaScript腳本中獲取Activity傳來的起始點與目的點的經(jīng)緯度，然后通過調(diào)用directionsService.route進行路徑規(guī)劃：

directionsService.route(request,function(response,status){if(status＝＝google.maps.DirectionsStatus.OK){directionsDisplay.setDirections(response)；}})；

路徑規(guī)劃后，通過調(diào)用OverLay類將得到的路線結(jié)果以地圖圖層的方式覆蓋在地圖上，在新的圖層上可以對路徑規(guī)劃的結(jié)果進行處理，對返回的多條路徑規(guī)劃結(jié)果根據(jù)用戶需求進行選擇。

(5)巡視過程的軌跡監(jiān)視回放功能：

在實現(xiàn)軌跡記錄的設(shè)計中，周期性獲取移動終端的地理位置，通過OverLay類在地圖上兩點間畫直線，只要獲取位置的時間周期足夠短，即可實現(xiàn)終端的軌跡記錄。假設(shè)位置監(jiān)聽周期為1000ms，gp1、gp2是終端移動前后兩點的GeoPoint(地理位置)。則軌跡回放功能可以通過如下方法實現(xiàn)：

mLocationManager.requestLocationUpdates(mLocationPrivider,1000,10,mLocationListener)；

MyOverLay.mOverlay＝new MyOverLay(gp1,gp2,mode)；

List＜Overlay＞overlays＝mMapView.getOverlays()；

Overlays.add(mOverlay)；

具體實施方式二：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)作進一步說明，本實施方式中，界面模塊包括登錄界面和主界面，

登錄界面，用于完成用戶輸入登陸信息，并請求登陸的功能，登錄成功后，會進行服務(wù)器端任務(wù)的下載與本地數(shù)據(jù)庫的建立，然后進入主界面，

主界面，用于清晰地展現(xiàn)各項功能，包括待辦任務(wù)功能單、巡檢點功能單、設(shè)備功能單、巡檢工單功能單和地圖功能單，

待辦任務(wù)功能單，用于用列表的形式向用戶規(guī)則化呈現(xiàn)未完成的任務(wù)，

巡檢點功能單，用于顯示當(dāng)前需要巡檢的地點名稱和用列表的方式展現(xiàn)需要對該巡檢地點進行巡檢的設(shè)備信息，

設(shè)備功能單，用于顯示所有的需要巡檢的設(shè)備信息，

巡檢工單功能單，用于填寫某項巡檢作業(yè)的結(jié)果，并上傳該結(jié)果，

地圖功能單，用于利用電子應(yīng)用界面密匙，在布局文件中通過應(yīng)用界面密匙加載電子地圖，并利用相對布局在該功能單上方橫向放置兩個控制放大和縮小的按鈕、手動上傳鈕和顯示路線的選擇框。

1、待辦任務(wù)功能單

待辦任務(wù)界面是用列表的形式向用戶規(guī)則化呈現(xiàn)未完成的任務(wù)，對于任務(wù)的呈現(xiàn)，設(shè)計為：每條任務(wù)的ID+該任務(wù)ID的周期類型+該ID的巡檢點信息。待辦任務(wù)界面布局中主要采用ListView控件，將多個任務(wù)以列表的形式進行展現(xiàn)具體。對于ListView的樣式，有兩處可以進行控制，一個是在布局xml文件中，另一個是在適配器的初始化方法中。

2、巡檢點功能單

巡檢點界面布局包括TextView、ListView兩種控件，其中TextView用于顯示當(dāng)前頁面的title，ListView用于列表的方式展現(xiàn)巡檢點信息。

3、設(shè)備功能單

設(shè)備界面的TextView顯示為巡檢點名稱，來源于參數(shù)Positon_name,ListView的具體內(nèi)容來源于Android—TaskDetails表中的TARGETNAME字段。TARGETNAME字段和POSITIONNAME字段類似,格式為“targetid-targetname(targettype)。調(diào)用TaskDetailUtil工具類的getlDfromlnfos方法來獲取這種復(fù)合結(jié)構(gòu)的ID，調(diào)用TaskDetailUtil工具類的getNamefromlnfos方

法來獲取這種復(fù)合結(jié)構(gòu)的Name。調(diào)用TaskDetailUtil的getTypefromlnfos方法來獲得targettype。該字段targettype字段的設(shè)置用于免去巡檢條目的傳輸。

4、巡檢工單功能單

巡檢工單界面是用來填寫某項巡檢作業(yè)的結(jié)果，它包括文字、圖片、視頻、地理位置等信息。其中文字、圖片、視頻等信息可選，而地理位置信息是默認自動采集。填寫完畢后，點擊按鈕，觸發(fā)上傳巡檢結(jié)果業(yè)務(wù)。巡檢工單界面布局主要包括文本框、按鈕、復(fù)選框、編輯框，通過調(diào)用checkbox，setClickable(false)方法來設(shè)定。

5、地圖功能單

利用Google地圖的Google API KEY，在布局文件中通過API KEY加載Google map，并利用相對布局在界面上方橫向放置兩個控制放大和縮小的按鈕和手動上傳鈕與顯示路線的選擇框。在Activity文件中，利用controller設(shè)定顯示坐標(biāo)，同時對checkbox顯示路線進行狀態(tài)監(jiān)聽，為后續(xù)與地圖模塊合并提供接口。

具體實施方式三：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)作進一步說明，本實施方式中，將解析的報文進行業(yè)務(wù)處理的過程為：

在界面模塊中的巡檢工單功能單上，填寫完巡檢工單后，發(fā)送給服務(wù)器，由服務(wù)器將采集到的圖片信息進行壓縮后轉(zhuǎn)換成bitmap型數(shù)據(jù)的功能，再將bitmap型數(shù)據(jù)變?yōu)樽止?jié)流。

具體實施方式四：本實施方式是對具體實施方式一所述的一種輸電線路移動巡檢系統(tǒng)作進一步說明，本實施方式中，電子應(yīng)用界面為谷歌應(yīng)用界面。