礦區電網安全生產管理信息系統研究

摘要：在電子信息技術的驅動下，電力工業由傳統工業向高度集約化、高度知識化、高度技術化工業轉變，主要包括生產過程自動化和管理信息化。其中管理信息系統(簡稱MIS)，在現階段被普遍認為是由人和計算機設備或其他信息處理手段組成。礦區電網安全生產管理信息系統是在原有的幾個分支系統已安全可靠運行并取得經驗的基礎上，充分利用現有的硬件、軟件及信息資源，對分支系統重新整合、開發而形成的，它對提高礦區電網安全生產管理水平，增加企業的競爭能力和企業的綜合效益正在產生著深遠的影響。

關鍵詞：礦區電網 管理信息系統 改造

1 技術方案設計及功能介紹

改造方案選擇了以下的硬件系統結構：

1.1 變電站和電務廠管理中心之間連接網絡 考慮到現有通訊條件、項目投資及信道利用率等因素，礦區電網各個變電站至電務廠管理中心之間沒有建立計算機專用通信網絡。選擇以PSTN網為通信基礎的計算機遠程互連，使用的主要設備有終端服務器、調制解調器等。選擇這種方式來實現各個變電站主機和電務廠管理中心終端服務器、辦公局域網互連，是一種能達到技術要求、具有較高性價比，同時還具有一定擴展性的方式，因而，是一種比較經濟和合理的方式。

1.2 電務廠管理中心和電力調度室之間連接網絡 考慮到SCADA屬實時信息系統，對網絡的安全可靠性要求高，而且對安全調度起著舉足輕重的作用，因此選擇光纖為傳輸介質建立起兩地之間的網絡專線連接。它不會降低SCADA系統自身的安全性，并能滿足網絡有較大的帶寬、較高的通信速率和大量實時數據傳輸的需要。兩地之間距離相對較近(1~2kM)時，采用專用通道增加的投資不大。接入網關設備將SCADA系統前置機轉發出的串口數據轉化成以太網格式數據在網路上傳輸，可實現只允許SCADA系統向礦區電網安全生產管理信息系統發送數據，從而保證了SCADA系統的相對獨立性和安全性。

1.3 軟件系統結構及相應功能，見圖1所示。

其中，各個子系統及模塊的主要功能如下：

1.3.1 電力線路管理子系統 ①存儲礦區供電系統接線圖、地理分布走向圖，且線路、桿塔等可局部放大、縮小，可點擊查看線路、桿塔的相關資料；利用各種形象圖符標注線路下、桿塔周圍地形地貌及影響安全運行的各種外界因素。②存儲礦區供電系統線路、桿塔等技術資料，具有多種方法查詢、統計。③線路維護車間日常安全生產、技術管理及線路標準化等方面的資料管理。

1.3.2 微機防止誤操作子系統 微機防止誤操作子系統基本結構如圖2所示。

①正常情況下，變電站主機接受RTU傳送的實時信息，供變電站值班人員監視本站安全運行情況。②有操作時，變電站主機切換為虛擬智能模擬圖板工作方式，首先接收RTU發來的遙測信息，經值班人員校核，保證接線圖顯示狀態與實際運行狀態一致；其次利用鼠標在變電站主機上模擬操作，如果操作錯誤，給出音響及文字警告，終止本次操作；在操作正確時，一方面打印操作票，另一方面將正確操作步驟寫入電腦鑰匙；值班人員手持電腦鑰匙，按操作票步驟逐一開鎖操作，從而可實現“五防”功能；增加閉鎖功能，防止運行方式變化時因誤調度或誤操作出現全站失壓或電廠非周期并車；地線狀態能夠通過電腦鑰匙虛擬采集，并能在接線圖上顯示接地符號。

1.3.3 礦區電網事故處理決策子系統 根據SCADA系統事故跳閘信息和制定的電網事故救援預案，輸入一定條件系統就自動給出運行方式調整、保護和自動裝置投退方案，提出注意事項，指導電網調度人員和變電站值班人員快速、正確處理事故。

1.3.4 操作票和工作票子系統 ①實現工作票快速生成，且符合規程要求的簽發、審批、傳遞程度。②操作票具備三種開票方式：人工錄入開票，調用典型或歷史操作票，模擬預演開票。③具有工作票、操作票存儲、打印、統計、編號、查詢等功能。④操作票的培訓功能：隨機開票練習功能；指定開票練習功能。

1.3.5 變電站運行信息管理子系統 ①檢修計劃管理：生產任務流程化管理，在年度生產計劃的基礎上，自動生成季度及月度計劃；零星檢修工作錄入后，形成月度生產任務完成報表，并根據設備檢修性質自動記入檢修記錄。②安全生產管理：安全活動及培訓、安全設施管理、隱患排查處理及統計分析等管理。③運行記錄管理：無筆化運行日志，專項記錄管理，各種報表管理等。④變電站設備管理：建立設備臺帳并具有多種查詢功能，設備巡視檢查的記錄、規定及缺陷閉合管理，設備評定級工作等。

1.3.6 設備管理子系統 ①變配電設備綜合管理：設備臺帳及技術參數存儲、修改，查詢方式多樣化，自動修改變電站設備臺帳，設備購置、驗收、安裝、投運、報廢管理等。②設備檢修管理：檢修周期管理(到期提前預警)，檢修、試驗記錄及報表管理，設備重大缺陷統計分析管理。

1.3.7 輔助管理子系統功能 ①職工培訓：健全各工種題庫，根據不同級別從題庫中隨機抽取試題生成試卷，充分利用多媒體功能，寓教于樂；建立職工培訓及獎懲檔案。②變電站輔助資料管理和發布。

1.3.8 實時數據采集模塊 將來自SCADA系統的實時數據進行規范轉換，并將已轉換的數據送入相應數據庫，通過信息轉換模塊可供電務廠管理中心各部門查看電網實時信息。

1.3.9 信息轉換模塊 實現OA系統和礦區電網安全生產管理系統的互聯和數據交換，同時提供多種信息網絡發布的接口：已連入OA系統的電務廠管理中心各部門可通過信息轉換模塊隨時查閱各變電站的有關信息。

2 系統特點

2.1 該系統充分利用了OA系統的硬件資源和SCADA系統的實時信息資源，在兩個系統基礎上開發礦區安全生產管理信息系統，形成一個統一的一體化平臺，系統集成度高，可達到多種信息共享和交換，資源得以有效利用。

2.2 微機防止誤操作子系統的開發應用能夠杜絕變電站人為誤操作事故，提高了電力調度和變電站操作的安全性。

2.3 礦區電網事故處理決策子系統有利于快速、正確處理供電系統出現的重大事故，使礦區電網事故救援預案更好地發揮效用。

2.4 提高了輸配電線路及輸變電設備的資料管理利運行管理水平，更有利于監督考核，量化管理。

2.5 提高了變電站管理水平。通過對變電站達標資料、日常運行維護記錄、技術檔案、系統運行實時監視等計算機管理，減少了重復勞動；保證了數據的一致性和完善性；實現了無筆化和規范化作業。

2.6 通過計算機網絡技術實現各單位職工培訓的網絡化。

3 結語

通過對礦區電網安全生產管理信息系統的建設，提高了生產效率和供電網絡的運行維護水平，提高了礦區電網安全可靠性，使得礦區電網的整體管理水平、安全水平邁上了一個新臺階。