Ｚｈｕａｎｇｂｅｉ Ｙｉｎｇｙｏｎｇ Ｙｕ Ｙａｎｊｉｕ◆装备应用与研究Ｉ 海缆运维巡视及应急处置移动终端的应用研究 杜涛宇 ． （中国南方电网有限责任公司超高压输电公司，海南海口５７０１００） 摘要：为更精益开展５００ｋＶ福港线海底电缆运维巡视及应急处置工作，海缆运维人员在海缆空间信息应用平台基础上结合海缆 运维需求加以优化改造，并在实际工作中开展实践应用。现根据该终端产品在运维工作中的应用测试结果，总结得出一系列应用研究成 果与优化思路。 关键词：海南联网系统；移动终端产品；空间信息平台；运维巡视 ０ 引言 海南联网系统是海南电网与南方电网主网的唯一联络通 道，其工程的建成投产，结束了海南“电力孤岛”的历史，极大 地提高了海南电网的安全可靠性和运行经济性，实现了海南 电网与南方电网主网的电力互送、调剂余缺。 海底电缆是海南联网系统安全运行的基础和关键，而海 底电缆的日常巡视与应急处置是海缆运维最重要的基础工作 之一。由于海缆巡视范围仅限于视距范围，巡视时不能判断巡 视船和海缆的具体位置，缺乏针对性：开展应急处置工作时， 无法准确判断肇事船与海缆的位置，因而海缆运维人员开发 出一种手持移动终端，其基于ＧＰＳ定位系统，能精准确定海缆 忙，海峡内过往船舶数量巨大。据海南海事局统计，２００９年５００ 总吨以上过往船舶为１３ １ ７５７艘，日船舶流量３６０余艘次。统计 资料表明，９５％的海缆损坏是人类在进行渔业、航运等活动期 间造成的“］。琼卅Ｉ海峡的船舶过往数量巨大，同时海峡内的渔 业活动密集，广东和海南两侧存在大量未登记的“黑船”，其守 法意识差，违规作业的现象较为多见。 ２海缆基础空间信息移动平台简介 海缆基础空间信息移动平台是一款专业服务于电力、石 油、水利、国土、测绘等行业的空间信息应用平台，广泛适用于 野外现场初勘、详勘，拆迁、青苗赔偿取证，站址、路径现场调 整，站址、路径成果移交，路径巡检维护等工作，能够对机载激 光航飞的高清影像和ＤＥＭ数据进行统一管理，能加载Ｂｉｎｇ在 线地图数据，提供了点、线、面三种基本绘图工具和距离、面积 及船舶位置，且内嵌海缆路由、检测及保护等相关数据，以提 高海缆巡视效率。 １ 海南联网系统概况 海南联网系统海缆北起广东湛江徐闻南岭终端站，穿越 琼州海峡，南至海南澄迈林诗岛终端站。其中海底电缆为 ５００ ｋＶ交流传输线，输送最大功率为６００ ＭＷ，单根全长 ３１ ｋｍ，共３根。琼州海峡位于海南岛和雷州半岛之间，为我国 第三大海峡，是我国南海北部通往北部湾的必经航道，交通繁 ３．３仿真结果分析 量算工具，其中点、线、面要素属性字段支持自定义扩展；同时 提供了基于位置的照相、剖面及强大的导航功能，以及基于 ＷｉＦｉ的数据快速导入、导出功能，并具有强大的ｋｍｌ文件加载 和海量矢量数据渲染能力。该软件所具备的功能，能够较大地 提高应急巡视人员的工作效率。 该应用平台能提供的功能包括：（１）地图绘制；（２）定位导 期和防止电力质量问题，易于操作和使用。但建立简单的仿真 模型，对电能质量进行仿真计算，与实际情况可能存在偏差， 因此在项目投运时，须对其对电网电能质量的影响和治理效 由仿真得到正常运行方式下考核点的电流仿真波形（图２）、 电压仿真波形及大功率电动机和电容器投切时（电压波动）的 电压有效值波形等，并提取各次谐波电流值和各次谐波电压 百分比，计算电压总谐波畸变率和电压波动值，与国标限值进 行比较，得出电能质量分析结果。 华强产业基地进线电流波形（自横河变出线） ２５０ 果进行实测验收，各项电能质量指标验收合格后，方可允许正 式运行。同时，还需在并网点安装电能质量在线监测装置，并 接入省电能质量监测网。 ［参考文献】 ２００ １５０ １Ｏ０ ５０ ０ 八／ １ ， ＼Ｊ， ＼， ／，、 ／、 八 、八 ，＿、／ 、厂、 ， ＼ ＼， 、 Ｌ， ＼』 ＼／ 、 ／，、 ／、 ，＼ ／，、 ＾ ［１］李天然，钱旭盛．中频炉谐波分析及仿真［Ｊ］．南京师范大学 学报（工程技术版），２０１２，１２（３）：卜５． ［２］电能质量公用电网谐波：ＧＢ／Ｔ １４５４９—１９９３［Ｓ］． ５０ １００ １５０ ２００ ２５０ —ｌ ｆ Ｉ ／ Ｉ ｆ ｌ ｆ ｌ ， ｌ 。 ｌ ｆ ｌ ｆ Ｉ ／ 、 ｆ ｌ ｆ Ｉ ｆ ＼ ｊ ’ Ｊ 、 ｆ 、 Ｊ 、 ｆ Ｉ ｆ 、ｃ『 Ｖ ＼， 、， ＼， ＼， ／、 ， 、 ／、 ／、 ， 、 ／、 ／、 ， 、 ／、 ＿， 、 Ｕ Ｕ、 ｊ＼０ 、 ［３］电能质量电压波动和闪变：ＧＢ／Ｔ １２３２６—２００８［ｓ］． ［４］电能质量三相电压不平衡：ＧＢ／Ｔ １５５４３—２００８［Ｓ］． 一Ｊ ——５．０００ ５．０１０ ５．０２０ ５．０３０ ５．０４０ ５．０５０ ５．０６０ 图２ 电流仿真波形 ４评估结论和建议 ＰＳＣＡＤ仿真软件功能强大，可以用来仿真大型负荷并预 收稿Ｅｌ期：２０１６－１０—１９ 作者简介：苏静（１９８３一），女，甘肃人，硕士研究生，工程师，主 要从事变电一次及电网规划设计工作。 机电信息２０１６年第３３期总第４９５期 ３９ ●装备应用与研究◆ｚｈｕａｎｇｂｅ ｉＹｉｎｇｙｏｎｇ Ｙｕ Ｙａｎｊｉｕ 航；（３）拍照同时记录经纬坐标；（４）距离与面积测量。 道以南至６号标段信号微弱，时有时无；６号航标至林诗岛终端 站信号良好。由于手持终端型号为华为Ｐ８Ｍａｘ，实质一ｋ为一台 手机，采用了中国联通上网卡，信号的强弱取决于跟信号塔的 距离，手持终端越靠近林诗岛或南岭近岸侧，则离信号塔越 近，信号越好，反之亦然。经查询福港线５００ ｋＶ海底电缆警戒 ３应用测试结果 ３．１ 地图绘制测试 利用手持终端软件的地图文件管理功能，可将绘制好的 福港线５００ ｋＶ海底电缆路由图层叠加至地图，可在主界面查 看海缆路由图层，同时将多波束及侧扫声呐探测得到的海底 地形地貌图显示出来，效果如图１所示。 区抛锚及异常历史数据，大部分肇事船的肇事地点在在南岭 渔港至４号航标区间内，经测试该 域手持终端信号良好，信 号强度可满足该区域的使用要求。但主航道船舶流量较大，船 舶在此区域抛锚事什也不在少数，建议加强海缆整段路由的 信号。 ４．２坐标定位精度 ２０ｌ６年６月ｌ３日 午１０时，海缆维护人员利用出海巡视机 会，对手持终端坐标定位功能进行了测试。测试结果：移动终 端软件提供的经纬度数据与手持ＧＰＳ、船载ＡＩＳ所提供的数据 误差较大（１ 多），而ＧＰＳ与船载ＡＩＳ坐标测试结果几乎一样，误 差仅１”不到，较为准确。Ｆ｝１此可知，手持终端坐标准确度有待提 高，建议后续进一步改进手持终端坐标定位准确度。 ４．３海缆检测数据 图１海缆基础空间信息移动平台移动终端海图加载页面 目前，手持终端并未将海缆±１Ｉ深、历史枪测数据等融入地 ３＿２ 坐标定位测试 ２０１６年６月１３日Ｊ－午ｌ０时，海缆维护人员利用出海巡视机 会，对终端软件进行了坐标定位测试。 ３．２．１ 手持终端与ＧＰＳ坐标测试对比 巡视船在 一位置时，不同设备所测得的坐标如下： 手持终端坐标：Ｎ２０。１３ ５５．１９”，Ｅｌ０９。５７ ５．０９”。 ＧＰＳ坐标：Ｎ２０。１ １ ５６＿３ ，Ｅ１０９。５７ ３５．９”。 图，由于其快速定位功能，下一步在信号强度和坐标精度加强 完善后，可尝试将海缆检测数据、保护数据等叠加于手持终 端，以便随时调用，方便应急人员在出海开展巡视或应急处置 时获取任务判断依据。 ４。４ ＡＩＳ信号的融入 目前，手持终端设备仅可显示当前位置信息，无法获取肇 事船只具体位置以及肇事船只与海缆的相对位置，若能实现 在手持终端上可获取肇事船位置、与海缆的相对距离，将对应 急工作的开展和肇事取证带来很大帮助。如今船舶基本都配 备了船载ＡＩＳ，可以考虑在手持终端融入ＡＩＳ信号。 ４．５海图加载建议 在测试过程中，海图在显示海洋部分时为白色，不够直 ３．２．２手持终端与船载ＡＩＳ坐标对比 巡视船在同一位置时，不问设备所测得的坐标如下： 于持终端坐标：Ｎ２０。ｌ３ ５５．１９”，Ｅｌ０９。５７ ５．０９”。 船载ＡＩＳ坐标：Ｎ２０。１１．７９６，Ｅｌ０９。５７．５９４（Ｎ２０。ｌ１ ４７．７６ ， Ｅ１０９。５７ ３５．６４”）。 ３．２．３ ＧＰＳ与船载ＡＩＳ坐标对比 巡视船在同一位置时，不 设备所测得的坐标如下： ＧＰＳ坐标：Ｎ２０。ｌ】 ３７．６ ，Ｅｌ０９。５７ ３５”。 观，导致使用者会认为地图加载未完成，建议将海洋部分图层 颜色更换为蓝色。 ５ 结语 海缆基础空间信息移动平台通过初步开发，在常规海缆 巡视应急处置功能的基础上，还具有一定的后续功能扩展性， 能够为海南联网系统高压海底电缆运行维护提供有力支持。尹 ［参考文献］ ［１］曹火江．海底电（光）缆的保护和管理［Ｊ］．电线电缆，２００６ （３）：３４—３８． 船载ＡＩＳ坐标：Ｎ２０。ｌ１．６３３，Ｅ１０９。５７．５８１（Ｎ２Ｏ。ｌ１ ３７．９８”， Ｅ１０９。５７ ３４．８６”）。 ３．３拍照测试 ２０１６年９月ｌ０曰，藉南海缆维护人员开展多波束系统调试 验收和培训，在海口新港登船对终端照相功能进行测试。由多 波束系统的ＧＰＳ显示当前船舶的位置为Ｎ２０。０２．９９９７８５ ， Ｅｌ１０ｏ１９．０９８３９９ ３５（Ｎ２０。０２ ５９．９８”，Ｅｌ】０。１９ ５．９０”），终端设备 系统 示当胁位置为（Ｎ２Ｏ。Ｏ２ ５９＿３Ｏ”，Ｅｌ１０。１９ ６．４０”），由此可 见，终端设备位置精确度在进行软件更新后有了大幅提升， 位置较为准确。该功能可用在应急处置时对肇事船舶进行拍 照取证，同时记录抛锚位置和抛锚证据。 ４成果应用及优化思路 ４．１ 手持终端信号强度 ２０１６年６月１３日ｊ 午ｌＯ时，海缆维护人员利用出海巡视机 会，对终端软件进行了信号测试。测试结果：在南岭渔港至４号 航标，手持终端信号良好；４号航标至主航道以北无信号；主航 收稿日期：２０１６—１０—１７ 作者简介：杜涛宇（１９８７一），男，湖北鄂州人，硕士研究生，工 程师，研究方向：电气自动化、海缆运维。