張子悅 沈潤 馬群 王曉輝

摘 要：本文提出一種適用于運維作業(yè)的掃碼操作掌上系統(tǒng)，內嵌基于“狀態(tài)機”模型的圖-庫-規(guī)則-操作票自動生成系統(tǒng)，利用二維碼編解碼技術，實現(xiàn)運維作業(yè)由人防到技防的轉變，有效避免了誤操作事故的發(fā)生，為人身、電網、設備安全可靠運行提供了有力的保障。

關鍵詞：變電運維;掌上系統(tǒng);操作票;二維碼

變電站是安全、資產、技術密集集中的單位，操作中發(fā)生誤拉合開關、帶負荷拉刀閘等情況會對人身及社會經濟造成不可挽回的影響。傳統(tǒng)的操作票多由人工手寫，為了準確無誤地編寫操作票，工作人員需要擁有豐富的電力系統(tǒng)知識和運行經驗，增加了操作票的書寫難度。電網、變電站系統(tǒng)向著智能化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的倒閘操作存在著人為因素多、流程不可控、管理不便等問題，難以確保任務執(zhí)行時的規(guī)范性。[1]隨著變電智能化程度不斷提高以及移動終端的高速發(fā)展，為了實現(xiàn)運維工作減員增效，提高運維人員個人承載力成為重中之重，為此本文提出一種提高操作規(guī)范化水平的掃碼操作掌上系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)功能

掃碼操作掌上系統(tǒng)，主要利用二維碼技術和基于“狀態(tài)機”模型的圖-庫-規(guī)則-操作票自動生成系統(tǒng)，根據操作任務智能生成操作票，關鍵操作步驟前對設備唯一二維碼進行掃描確認，并實現(xiàn)操作視頻記錄，在跳項、漏項、走錯間隔等錯誤前對管理人員和操作人員發(fā)出短信報警提醒，有效避免誤操作行為。該系統(tǒng)將操作用具整合，推進人防到智能防范的轉變，實現(xiàn)過程管控。[2][3]

該系統(tǒng)有效解決變電運維工作中：

1）操作前準備：掃碼操作掌上系統(tǒng)具備多種傳統(tǒng)工具的功能，改變了傳統(tǒng)操作時需要攜帶錄音筆、票夾、紙質操作票、簽字筆等多種工具的現(xiàn)狀;

2）操作中：操作人員按照掃碼操作掌上系統(tǒng)上操作項目逐項掃碼操作，能夠顯著規(guī)范運維人員操作規(guī)范性，保證操作安全;

3）事故及異常處理：基于狀態(tài)機的自動生成操作票系統(tǒng)可以快速響應事故異常，提高事故異常處理效率;

4）數(shù)據分析：將值班員操作記錄直接保存數(shù)據庫，提供各類統(tǒng)計界面，方便工作量統(tǒng)計與績效考核，同時還可以作為值班員倒閘操作行為、習慣分析的依據;

5）無紙化辦公：節(jié)省打印成本。

2 實現(xiàn)方式

2.1 操作票自動生成

掌上系統(tǒng)內嵌基于“狀態(tài)機”模型的圖——庫——規(guī)則——操作票自動生成系統(tǒng)，本系統(tǒng)是變電站模型構造、面向對象程序設計方法和數(shù)據庫管理系統(tǒng)融合的結晶，系統(tǒng)結構圖如下圖所示。

操作票自動生成系統(tǒng)結構圖

本文通過采用“狀態(tài)機”模型，構建基于各電壓等級設備的運行狀態(tài)的數(shù)組，從而描述電力系統(tǒng)一次運行方式。其中，每一個狀態(tài)代表一種運行方式，通過狀態(tài)之間的切換，模擬運行方式的切換，從狀態(tài)機倒推觸發(fā)條件，結合規(guī)則庫和子程序，通過智能分析，將操作步驟分解為提前設置好的子函數(shù)，并自動生成操作票。[4]

2.2 變電站內重要設備二維碼編解碼技術

對于倒閘操作過程中需要重點關注的設備，制作并粘貼成本低、易制作、持久耐用且高密度編碼、信息容量大、容錯能力強的矩陣二維碼標識牌;APP編程實現(xiàn)對QR Code、Code 49、Code16K、Code one 等常用碼制二維碼的解碼功能，將解碼后的二維碼信息與當前操作步驟對比判斷。[5]

本文APP二維碼解碼程序設計：

（1）優(yōu)化Zxing庫;

（2）利用Captureactivity文件回調寬、高以及字符串三個參數(shù);

（3）跳轉到 CaptureActivity;

（4）通過 cameraManager.openDriver（surfaceHolder），對相機進行初始化，及硬件配置;

（5）通過對 CaptureActivityHandler 的創(chuàng)建，實現(xiàn)解碼類 MultiFormatReader 的配置，畫面的預覽實現(xiàn)，每一幀畫面的數(shù)據請求，傳遞，解碼邏輯實現(xiàn);

（6）最后根據這一幀畫面數(shù)據掃碼結果 是成功還是失敗發(fā)送，來決定是繼續(xù)請求下一幀的畫面信息還是處理掃碼成功的結果。

3 總結

本文提出的基于“狀態(tài)機”模型的掃碼操作掌上系統(tǒng)，使用方便，實用性強、易學習，適用于各個年齡層次的工作人員，系統(tǒng)實現(xiàn)了倒閘操作無差錯，由人防到技防的基本實現(xiàn)，能輔助監(jiān)督操作規(guī)范程度，及時提醒操作人員的錯誤步驟，有效避免了誤操作事故的發(fā)生，為人身、電網、設備安全可靠運行提供了有力的保障。同時數(shù)據庫存儲、服務器升級、人工智能、APP設計等行業(yè)的技術革新將會進一步優(yōu)化系統(tǒng)的相關性能，將會進一步降低該系統(tǒng)的生產及運維成本提高產品利潤率，該系統(tǒng)具備一定的市場競爭力和廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]高三山，孟文.一種基于Q-學習的智能操作票推理方法[J].中國科技論文，2018，2（13）：126-130.

[2]曾利.基于專家系統(tǒng)的智能操作票系統(tǒng)的研究[D].西南交通大學，2017.

[3]潘佳鋒，朱和劍，高捷，等.防誤操作平臺在智能操作票系統(tǒng)中的研究及應用[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2018，20（46）：158-163.

[4]董元帥，程健，彭彬，陳欣.基于間隔模型的圖—庫—規(guī)則—操作票自動生成方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，3（39）：84-89.

[5]于洪峰.條碼在生產周轉過程中的應用研究[J].電腦編程技巧與維護，2016（21）：83-85.