基于GPS的输电线路巡检系统的研究

论文摘要

电在人们的生活中有着十分重要的作用，因此保证电力系统的安全稳定运行很重要。输电是电力系统的一部分，对输电线路和设备进行巡检是保证其正常运行的有效方法。随着电力体制的改革和电网规模的扩大，传统的巡检方式已经暴露出许多的缺陷和不足，包括巡检不到位、不及时、巡检方式落后以及工作效率低等。本课题以输电巡检为背景，对基于GPS的输电巡检系统进行研究。根据输电巡检的需求，本系统将全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和掌上电脑（PDA）结合起来，不需要在杆塔或者线路上安装任何设备就能保证巡检员的到位率，不用到达巡检现场通过基于GIS的管理平台管理人员就能对巡检员的工作情况和线路运行情况进行查看，实现了巡检的电子化、信息化和智能化。终端手持机的主要功能都在嵌入式的GIS界面内，上面运行着线路巡检的终端程序；后台管理系统是基于GIS的信息管理平台，实现各种管理功能；GPS接收机和PDA通过串口实现通信；终端手持机和后台管理系统通过GPRS进行通信；移动数据库和后台数据库通过Web Service实现数据的交换。GPS定位的精度决定了巡检员能否及时准确地到达巡检地点，本系统采用伪距差分来提高GPS的定位精度，利用实时差分处理方式对巡检员进行实时定位导航。系统运行结果表明，基于GPS的输电巡检系统能够提供完善的电网设备巡检解决方案，对巡检完成情况进行实时的监督与管理，实现了系统的平稳安全高效运行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 国内现有巡检方式
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 系统的总体研究
• 2.1 任务分析及设计原则
• 2.2 开发环境
• 2.3 系统总体架构
• 2.3.1 工作原理
• 2.3.2 工作流程
• 2.3.3 技术架构
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统关键技术
• 3.1 GIS 地理信息系统
• 3.1.1 GIS 的定义及构成
• 3.1.2 GIS 的开发
• 3.2 GPS 卫星定位系统
• 3.2.1 GPS 系统的构成
• 3.2.2 GPS 定位的实现
• 3.3 串口通信的实现
• 3.3.1 提取 GPS 数据信息
• 3.3.2 串口通信
• 3.3.3 GPS 信号处理
• 3.4 GPRS 通信的实现
• 3.5 数据交换的实现
• 3.5.1 三层数据库的体系结构
• 3.5.2 基于 Web service 的三层数据库
• 3.5.3 基于 Web Service 三层架构的实现
• 3.6 本章小结
• 第四章 系统功能及数据库的实现
• 4.1 系统的功能划分
• 4.2 后台管理系统功能的实现
• 4.2.1 系统维护
• 4.2.2 基础管理
• 4.2.3 巡检管理
• 4.2.4 缺陷管理
• 4.2.5 定检管理
• 4.2.6 数据分析处理
• 4.3 终端手持机功能的实现
• 4.3.1 基准定位
• 4.3.2 巡线操作
• 4.3.3 数据通信
• 4.3.4 卫星指路
• 4.4 数据库的实现
• 4.4.1 后台管理系统数据库
• 4.4.2 移动数据库
• 4.5 本章小结
• 第五章 GPS 定位的误差分析及处理
• 5.1 GPS 定位误差分析
• 5.2 差分 GPS（DGPS）
• 5.2.1 位置差分
• 5.2.2 伪距差分
• 5.2.3 载波相位差分
• 5.3 不同差分的精度比较
• 5.4 伪距差分在线路巡检中的应用
• 5.5 差分处理方式
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢