电缆(光缆)网络数字化管理系统建设及其应用

李喆;赵学风;林涛
【摘要】随着城市建设快速发展，电缆线路及沟道迅猛增加。与此同时，光缆以
其众多优点被越来越多的应用于有线通信的各个领域，通信光缆在城市电网电缆沟
道内随处可见。电缆沟道及沟道内光缆、电缆运维矛盾日益突出。为了解决公司地
下管道及电力电缆（光缆）管理中存在的问题和不足，文中详细介绍了电缆网络数
字化管理系统建设方案及组成和功能。建设电缆网络数字化管理系统承担着国家电
网公司试点任务，通过在西安地区的试点应用，实现了现场电力电缆（光缆）的快
速身份识别，提升移动巡检数据的规范性。%ABSTRACT:The number of power
cable line and trench increases rapidly with the development of urban
construction. At the same time,the optical cable is more and more widely
used in various fields of wired communication,communication cable can
be seen everywhere in the city power network cable channel. Cable
channel and channel cable,cable operation and maintenance contradiction
is increasingly prominent. In order to solve the problems and deficiencies
in the management of underground pipelines and power cable (cable), this
paper introduces the construction scheme,composition and function of the
digital management system of cable network. Through the pilot
application in Xi’an area,the fast identification of the power cable (optical
fiber cable)is realized,and the standard of mobile data is promoted.
【期刊名称】《电网与清洁能源》
【年(卷),期】2016(032)004
【总页数】4页(P75-78)
【关键词】电力电缆;电子标签;智能移动终端;数字化管理
【作者】李喆;赵学风;林涛
【作者单位】国网陕西省电力公司，陕西西安 710032;国网陕西省电力科学研究
院，陕西西安 710054;国网陕西省电力公司，陕西西安 710032
【正文语种】中文
【中图分类】TM247
KEY W0RDS：Power cab1e；radio frequencY identification；inte11igent
mobi1e termina1；digita1 management
随着城市建设快速发展，受线路走廊和电磁环境的制约，应供电可靠性及城市美化
的要求，电缆、光缆线路及沟道迅猛增加。与此同时，造成电力沟道内环境越来越
复杂，各类光缆上所绑定的普通标识牌及标牌信息不易保留和辨识，电缆沟道及沟
道内光缆、电缆运维矛盾日益突出［1-3］。因此，利用先进的科技手段，解决电
力电缆（光缆）的身份辨识、电力电缆和光缆的信息调阅和日常巡检的需求已势在
必行。陕西电网为了解决公司地下管道及电力电缆（光缆）管理中存在的问题和不
足，全面提升公司地下管道及电力电缆（光缆）的管理水平，研究设计了基于物联
网+移动应用技术的地下管道及电力电缆（光缆）网络数字化管理系统，该系统部
分功能已在一些典型线路成功实施应用。
电缆（光缆）网络数字化管理系统建设由沟道资源整治和信息系统建设两部分组成。
1.1 沟道资源整治方案
1.1.1 前期勘察设计
前期勘察设计工作主要是针对试点地下沟道及电力电缆（光缆）进行实地勘测，对
于不规范内容进行整改设计，并将地下沟道及电力电缆（光缆）基本信息和关键设
备、关键位置进行现场采集，形成基本台账信息。具体工作如下：
1）现有资料整理。收集试点工程现有管沟、电缆、光缆资料，进行整理，绘制、
制表等工作，为下一步现场勘测提供指导。
2）现场资源普查。对工程现网缆线资源，信息系统基础数据整理、核对、电子化、
表格等，形成基础数据；并对现有管道的断面进行勘察，将管孔的占用情况及管沟
的使用情况进行勘察。内容包括：电缆（光缆）生产编号信息、段起始点、长度、
生产厂家、敷设时间、型号、接头位置、盘留余量、业务情况等进行勘察。
3）电缆（光缆）资料台帐整理。试点工程勘察光电缆资料进行整理，形成表格、
图形，核对中发现问题，再次到现场勘测核实，形成资料台帐。
4）电子标签位置标识。明确电子标签编码与放置位置、光电缆编号的对应标识。
缆线识别、做标识，为下一步现场绑扎电子标签作准备。
5）勘察资料的整理。对现场勘测的资料进行整理，编号归档，为后期工作做好基
础。针对GIS系统的数据导入格式，将光缆的属性进行表格化整理，输出到一定
格式的表格，为升级完善GIS系统的数据库做好前期的资料整理工作。
1.1.2 建立标识作业标准
根据现场勘察和采集成果，设计电缆（光缆）RFID数字标签基本属性信息以及施
工标准。根据勘察资料设计RFID数字标签基本属性信息，制定《RFID数字标签
绑扎施工方案及其标准》。1.1.3 绑扎电子标签
1）基于现有电缆（光缆）的勘察设计工作收集的现场信息，对RFID数字标签的
信息录入地下管道及电力电缆（光缆）网络数字化管理平台。
2）RFID数字标签制作完毕后，交由工程施工人员按照第一阶段设计的《RFID数
字标签绑扎施工方案及其标准》、《施工整改方案及其标准》进行施工整改以及
RFID数字标签现场绑扎工作。
1.2 信息系统建设方案
系统总体架构分为展现层（沟道资源数字化展现平台）、业务应用层（沟道资源数
字化应用中心）和系统集成层（沟道资源监测数据采集集成平台）三大部分。
展现层（沟道资源数字化展现平台）：是各级管理人员和用户进行沟道资源信息获
取的关键渠道，对系统功能和数据提供了可视化展现、综合查询统计和分析报表等
展现方式。
业务应用层（沟道资源数字化应用中心）：主要包括沟道数字化管理业务、移动巡
检业务、沟道监测业务和应用电子标签业务。系统通过应用层的功能向用户提供功
能性服务。
系统集成层（数据采集集成平台）：主要实现与各类在线监测系统的集成，通过在
线监测系统提供的消息接口实现对沟道内环境信息、井盖防盗报警信息、沟道视频
信息和电缆在线监测信息进行集成化展示。从PMS系统同步“获取”地下管道、
电力电缆（光缆）台账信息接口和系统巡检记录向PMS“推送”同步接口集成功
能开发。
2.1 业务构架
在业务架构上，基于公司组织架构，业务管理模式可以设计为电子标签管理业务、
电缆巡视抢修业务、管理巡视抢修业务和沟道资源维护业务。
2.2 应用架构
本系统主要应用功能包括电子标签管理、移动巡检业务管理、沟道资源数字化管理
和基础平台管理开发四大子系统，多项功能模块。
2.3 数据架构
数据架构分为基础数据域、台账数据域、业务数据域和统计报表数据域。
2.4 后台管理软件技术架构
地下管道及电力电缆（光缆）网络数字化管理系统选择Orac1e作为系统的数据库
系统，JAVA作为程序编制语言，利用当今业界最流行的J2EE架构，以及
serv1et/javabean+struts+hibernate的开发模式。
2.5 智能设备技术架构
在研发过程中，手持标签识别仪的环境适应性、数据保密性设计是重点，也是难点。
设计主要包括：1）手持标签识别仪的环境适应性设计；2）标签信息保密设计；3）
电子标签的信息加密；4）电子标签安装紧固性设计。
2.6 电子标签应用要求
电子标签要求防盗用、防拆、防拖动、自毁设计，适于高低温、酸碱、潮湿等各种
恶劣环境使用。
该系统可真正实现公司沟道内线缆资源的“帐、卡、物”一一对应。物联网和移
动互联网技术的应用将在电力电缆（光缆）的身份辨识、信息调阅和日常巡检当中
发挥重要的技术支撑作用：
1）在运行管理方面，建成本系统将作为配网运维管控系统的基础支撑，可直观了
解电力电缆（光缆）的走径、接续盒、防火设施等分布情况，可进行管道内环境参
数和实况监控的查看。
2）安全管理方面，通过移动设备和电子标签，快速实现现场电力电缆（光缆）的
识别，提升移动巡检数据的规范性，提升故障应急处置的效率。
3）在运行电缆异动、退役电缆撤除、多根电缆并联运行等异常运行方式、排查电
缆设备预防性试验周期性管理方面强化管控。
4）设计规划管理方面，可便于沟道断面资源选取及展示，为电缆网规划提供路径
优化功能。
5）重要客户管理方面，为营销客户报装提供断面信息和最优路径，提升重要客户
的服务保障能力。
6）在施工验收管理方面，可记录电缆施工全信息，强化电缆敷设、接头制作工质
量检查，便于故障后质量追溯。
7）在经济效益方面，将大幅提升配抢工作人员效率，节约人员成本；提高线路故
障排查和检修的效率，降低线路故障损失。
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李喆（1963—），男，高级工程师，现从事电力运维与检修工作；
赵学风（1983—），女，博士，工程师，主要从事电力系统运维研究；
林涛（1977—），男，工程硕士，高级工程师，主要从事电力系统运维与检修
工作。