基于“状态机”模型的扫码操作掌上系统设计

来源: 发布时间:2019-08-13 10:21:28

  摘要:本文提出一种适用于运维作业的扫码操作掌上系统,内嵌基于“状态机”模型的图-库-规则-操作票自动生成系统,利用二维码编解码技术,实现运维作业由人防到技防的转变,有效避免了误操作事故的发生,为人身、电网、设备安全可靠运行提供了有力的保障。

  关键字:变电运维;掌上系统;操作票;二维码

  变电站是安全、资产、技术密集集中的单位,操作中发生误拉合开关、带负荷拉刀闸等情况会对人身及社会经济造成不可挽回的影响。传统的操作票多由人工手写,为了准确无误地编写操作票,工作人员需要拥有丰富的电力系统知识和运行经验,增加了操作票的书写难度。电网、变电站系统向着智能化的方向发展,传统的倒闸操作存在着人为因素多、流程不可控、管理不便等问题,难以确保任务执行时的规范性[1]。随着变电智能化程度不断提高以及移动终端的高速发展,为了实现运维工作减员增效,提高运维人员个人承载力成为重中之重,为此本文提出一种提高操作规范化水平的扫码操作掌上系统。

  1、系统功能

  扫码操作掌上系统,主要利用二维码技术和基于“状态机”模型的图-库-规则-操作票自动生成系统,根据操作任务智能生成操作票,关键操作步骤前对设备唯一二维码进行扫描确认,并实现操作视频记录,在跳项、漏项、走错间隔等错误前对管理人员和操作人员发出短信报警提醒,有效避免误操作行为。该系统将操作用具整合,推进人防到智能防范的转变,实现过程管控[2][3]。

  该系统有效解决变电运维工作中:

  1)操作前准备:扫码操作掌上系统具备多种传统工具的功能,改变了传统操作时需要携带录音笔、票夹、纸质操作票、签字笔等多种工具的现状;

  2)操作中:操作人员按照扫码操作掌上系统上操作项目逐项扫码操作,能够显著规范运维人员操作规范性,保证操作安全;

  3)事故及异常处理:基于状态机的自动生成操作票系统可以快速响应事故异常,提高事故异常处理效率;

  4)数据分析:将值班员操作记录直接保存数据库,提供各类统计界面,方便工作量统计与绩效考核,同时还可以作为值班员倒闸操作行为、习惯分析的依据;

  5)无纸化办公:节省打印成本。

  2 实现方式

  2.1 操作票自动生成

  掌上系统内嵌基于“状态机”模型的图-库-规则-操作票自动生成系统,本系统是变电站模型构造、面向对象程序设计方法和数据库管理系统融合的结晶,系统结构图如图1所示。

  图1 操作票自动生成系统结构图

  本文通过采用“状态机”模型,构建基于各电压等级设备的运行状态的数组,从而描述电力系统一次运行方式。其中,每一个状态代表一种运行方式,通过状态之间的切换,模拟运行方式的切换,从状态机倒推触发条件,结合规则库和子程序,通过智能分析,将操作步骤分解为提前设置好的子函数,并自动生成操作票[4]。

  2.2 变电站内重要设备二维码编解码技术

  对于倒闸操作过程中需要重点关注的设备,制作并粘贴成本低、易制作、持久耐用且高密度编码、信息容量大、容错能力强的矩阵二维码标识牌;APP编程实现对QR Code、Code 49、Code16K、Code one 等常用码制二维码的解码功能,将解码后的二维码信息与当前操作步骤对比判断[5]。

  本文APP二维码解码程序设计:

  1、优化Zxing库;

  2、利用Captureactivity文件回调宽、高以及字符串三个参数;

  3、跳转到 CaptureActivity;

  4、通过 cameraManager.openDriver(surfaceHolder),对相机进行初始化,及硬件配置;

  5、通过对 CaptureActivityHandler 的创建,实现解码类 MultiFormatReader 的配置,画面的预览实现,每一帧画面的数据请求,传递,解码逻辑实现;

  6、最后根据这一帧画面数据扫码结果 是成功还是失败发送,来决定是继续请求下一帧的画面信息还是处理扫码成功的结果。

  3 总结

  本文提出的基于“状态机”模型的扫码操作掌上系统,使用方便,实用性强、易学习,适用于各个年龄层次的工作人员,系统实现了倒闸操作无差错,由人防到技防的基本实现,能辅助监督操作规范程度,及时提醒操作人员的错误步骤,有效避免了误操作事故的发生,为人身、电网、设备安全可靠运行提供了有力的保障。同时数据库存储、服务器升级、人工智能、APP设计等行业的技术革新将会进一步优化系统的相关性能,将会进一步降低该系统的生产及运维成本提高产品利润率,该系统具备一定的市场竞争力和广阔的应用前景。

  参考文献

  [1] 高三山,孟文. 一种基于Q-学习的智能操作票推理方法[J]. 中国科技论文. 2018, 2(13):126-130.

  [2] 曾利. 基于专家系统的智能操作票系统的研究[D]. 西南交通大学. 2017.

  [3] 潘佳锋, 朱和剑, 高捷等. 防误操作平台在智能操作票系统中的研究及应用[J]. 电力系统保护与控制. 2018, 20(46):158-163.

  [4] 董元帅, 程健, 彭彬, 陈欣.基于间隔模型的图—库—规则—操作票自动生成方法[J]. 电力系统自动化. 2015, 3(39):84-89.

  [5] 于洪峰. 条码在生产周转过程中的应用研究[J]. 电脑编程技巧与维护. 2016(21):83-85.


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