基于GPRS無線傳輸?shù)碾妷汉细衤时O(jiān)測管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用

鄭 圣，丁文俊

（溫州電力局， 浙江 溫州 325000）

電力信息化

基于GPRS無線傳輸?shù)碾妷汉细衤时O(jiān)測管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用

鄭 圣，丁文俊

（溫州電力局， 浙江 溫州 325000）

針對電壓合格率管理的現(xiàn)狀， 介紹了基于 GPRS技術(shù)的電壓合格率管理系統(tǒng)在溫州電力局的建設(shè)和應(yīng)用情況，并對該系統(tǒng)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

電壓合格率； 管理系統(tǒng)； GPRS； 應(yīng)用

電壓是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓合格與否直接影響著電網(wǎng)運(yùn)行、電網(wǎng)損耗及電力設(shè)備的安全，同時(shí)對保證用戶安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量及電器設(shè)備的安全與壽命也有重要影響[1]。 針對目前電力企業(yè)電壓合格率監(jiān)測主要采用人工現(xiàn)場抄表或通過短信方式獲取數(shù)據(jù)、報(bào)表及時(shí)性得不到保證的現(xiàn)狀， 溫州電力局建設(shè)了一套基于 GPRS的電壓合格率監(jiān)測管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集監(jiān)測、上報(bào)、分析于一體，實(shí)現(xiàn)了電壓合格率管理工作系統(tǒng)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，取得了較好的應(yīng)用效果。

1 系統(tǒng)介紹

電壓合格率監(jiān)測管理系統(tǒng)遵循 《國家電網(wǎng)公司供電電壓監(jiān)測管理系統(tǒng)功能規(guī)范 （2008 版）》，采用地市局一體化集中建設(shè)模式：在地市局建設(shè)主站系統(tǒng)， 通過省電力公司統(tǒng)一 GPRS 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)全地區(qū)所有電壓監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)采集；利用 GPRS實(shí)現(xiàn)無線傳輸；所有監(jiān)測裝置的通信遵循統(tǒng)一規(guī)約，各縣局僅安裝電壓監(jiān)測裝置，根據(jù)權(quán)限通過Web瀏覽實(shí)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)信息錄入、裝置維護(hù)、數(shù)據(jù)維護(hù)和電壓監(jiān)測分析等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電壓合格率數(shù)據(jù)的監(jiān)測、上報(bào)、分析應(yīng)用的一體化。

系統(tǒng)基于 IEC 61970/61968 的 CIM 規(guī)范，依據(jù)電力設(shè)備的層次結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)各類電壓監(jiān)測點(diǎn)的上下聯(lián)動(dòng)分析，根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)信息自動(dòng)生成各類別、各管理單位的綜合合格率統(tǒng)計(jì)關(guān)系和報(bào)表。 由于基于 CIM 建設(shè)底層平臺(tái)， 能方便實(shí)現(xiàn)基于 CIM/XML 的靜態(tài)信息文件生成， 同時(shí)對電壓實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化格式的 XML文件生成，便于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享。

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電壓合格率管理系統(tǒng)主要由前置采集子系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、 報(bào)表管理子系統(tǒng)、 Web瀏覽子系統(tǒng)等4個(gè)子系統(tǒng)模塊組成。

前置采集子系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)或人工采集，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和及時(shí)性。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)不同統(tǒng)計(jì)對象的數(shù)據(jù)分析，滿足用戶對電壓數(shù)據(jù)的各種統(tǒng)計(jì)需求，提高系統(tǒng)在查詢時(shí)的響應(yīng)速度。報(bào)表管理子系統(tǒng)主要用于生成電壓合格率系統(tǒng)所需的上報(bào)和統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并對這些報(bào)表進(jìn)行發(fā)布， 供各用戶使用。 Web瀏覽子系統(tǒng)采用 B/S 模式， 以 Web 方式展示相關(guān)電壓實(shí)時(shí)及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并提供事件查詢、用戶管理、報(bào)表查詢、檔案信息的錄入和區(qū)域信息的管理等擴(kuò)展功能。

系統(tǒng)采用地市電力局主站和現(xiàn)場終端 （帶GPRS遠(yuǎn)程傳輸功能的統(tǒng)計(jì)型電壓表） 二層結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、清晰，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。各電壓監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)由現(xiàn)場終端通過 GPRS 無線通信通道經(jīng)過省電力公司統(tǒng)一 GPRS 平臺(tái)， 由地市電力局主站前置工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集結(jié)果保存至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。前置工作站、 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、 Web服務(wù)器等一般都合在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中。

圖1 系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)采用分布對象技術(shù)和多層分布式事務(wù)處理結(jié)構(gòu)， 以 Web為表現(xiàn)形式， 利于多部門參與系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理，以提高總體性能，降低數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)全分布結(jié)構(gòu)，適于網(wǎng)上隨意的部署應(yīng)用，具有較好的伸縮性、適用性和安全性，邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.2 系統(tǒng)工作流程

圖2 邏輯結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)工作流程可歸納為：服務(wù)器采集各現(xiàn)場終端的實(shí)時(shí)、 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)； 通過 GPRS 傳輸數(shù)據(jù)至前置服務(wù)器；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、擇優(yōu)、統(tǒng)計(jì)、分析，并保存入庫；用戶在客戶工作站瀏覽 網(wǎng)頁 ，通過 HTTP 協(xié)議 及 ActiveX 控 件 向Web 服務(wù)器發(fā)出各種請求， Web 服務(wù)器分析客戶提交的 HTTP 請求，直接通過 ADO 接口從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)生成網(wǎng)頁，供客戶瀏覽、查詢。

1.3 功能簡介

系統(tǒng)采用 Web 發(fā)布方式，采用部分頁面刷新設(shè)計(jì)，使數(shù)據(jù)獲取更快、操作更簡潔，主要包括：系統(tǒng)管理、檔案信息、報(bào)表管理、統(tǒng)計(jì)查詢、終端維護(hù)、工況信息、告警信息等功能。

（1）系統(tǒng)管理： 維護(hù)系統(tǒng)的基本信息設(shè)置和用戶管理相關(guān)信息。基本信息主要是現(xiàn)場終端的類型、規(guī)約、電壓等級、采集方案、生產(chǎn)廠家等初始化信息；用戶管理包括部門管理、用戶管理、角色管理以及權(quán)限設(shè)置、用戶角色指定等。

（2）檔案信息： 反映終端設(shè)備和電表設(shè)備基本信息， 該模塊包括“終端/測點(diǎn)管理”、 “供電局單位管理”、 “統(tǒng)計(jì)上報(bào)配置”等功能。

（3）報(bào)表管理： 對測點(diǎn)以及上報(bào)數(shù)據(jù)的報(bào)表進(jìn)行管理。根據(jù)單位、報(bào)表類型、日期、電壓類型等條件，查詢符合條件的測點(diǎn)數(shù)據(jù)以及分析統(tǒng)計(jì)生成相應(yīng)報(bào)表。

（4）統(tǒng)計(jì)查詢：按單位或類別查詢各監(jiān)測點(diǎn)及對應(yīng)單位的日、月、季、年的合格率數(shù)據(jù)，以統(tǒng)計(jì)表、圖形等方式顯示；根據(jù)預(yù)設(shè)的指標(biāo)，查詢?nèi)铡⒃隆⒓尽⒛甑暮细衤饰催_(dá)到設(shè)定指標(biāo)的測點(diǎn)；查詢相同日期多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)、單監(jiān)測點(diǎn)不同日期的比較結(jié)果；查詢測點(diǎn)某個(gè)時(shí)間段內(nèi)電壓 5min 數(shù)據(jù)的超限情況，支持多日時(shí)間段內(nèi)的比較分析。

（5）終端維護(hù)： 通過 Web 頁面在線維護(hù)終端設(shè)備的各種信息，如設(shè)置終端參數(shù)、召回終端參數(shù)，補(bǔ)采終端數(shù)據(jù)以及重算相關(guān)的數(shù)據(jù)。

（6）工況信息： 查看當(dāng)前系統(tǒng)中終端的工作情況，比如在線狀態(tài)、采集狀態(tài)等。

（7）告警信息： 查看系統(tǒng)中各類告警， 比如合格率越限、報(bào)文異常等。

2 系統(tǒng)的應(yīng)用情況

2.1 應(yīng)用情況

電壓合格率管理系統(tǒng)在溫州電力局市局建設(shè)系統(tǒng)主站，各分局、縣局不再建設(shè)子系統(tǒng)，直接采用現(xiàn)場終端接入，避免了重復(fù)建設(shè)。系統(tǒng)經(jīng)過近 2 年的建設(shè)運(yùn)行， 已逐步擴(kuò)展到目前 625 個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，覆蓋了全溫州地區(qū)。

系統(tǒng)各級用戶通過權(quán)限設(shè)置， 可在 Web頁面上統(tǒng)計(jì)分析電壓合格率等數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)合格率的控制分析、聯(lián)動(dòng)分析、同比分析，并根據(jù)系統(tǒng)終端的工況圖，維護(hù)人員能方便直觀地對異常情況進(jìn)行判斷和處理。

（1）統(tǒng)計(jì)報(bào)表自動(dòng)生成， 分析方式多樣。 可根據(jù)用戶要求， 在 Web 頁面實(shí)現(xiàn)各種報(bào)表自動(dòng)生成、圖形界面顯示、多點(diǎn)同期及單點(diǎn)多期的同比分析等功能。便于通過分析測點(diǎn)及上下級電源測點(diǎn)來分析影響電壓質(zhì)量的真正原因。

（2）便于終端異常工況的查看及應(yīng)對。 通過查看異常數(shù)據(jù)、告警事件，可以詳細(xì)了解問題終端的情況； 數(shù)據(jù)上傳存在問題的終端可通過 Web頁面遠(yuǎn)程進(jìn)行人工補(bǔ)召，并且支持批量補(bǔ)召。

（3）終端日常管理與維護(hù)量大大減輕。 權(quán)限用戶通過 Web頁面遠(yuǎn)程完成現(xiàn)場終端參數(shù)設(shè)置、參數(shù)召回、終端工況監(jiān)視等工作，免去了現(xiàn)場維護(hù)的麻煩。

（4）用戶管理友好，便于細(xì)化各級用戶權(quán)限和職責(zé)。系統(tǒng)的角色定義細(xì)化到系統(tǒng)的每一個(gè)業(yè)務(wù)操作項(xiàng)，層次清晰，更加貼近用戶管理實(shí)際需要。

該系統(tǒng)在溫州電力局的運(yùn)行取得了良好的效果：一方面有助于及時(shí)、準(zhǔn)確掌握溫州地區(qū)電壓合格率水平，提高了電壓合格率數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性，通過系統(tǒng)多元化的比較分析，促進(jìn)電網(wǎng)的供電電壓質(zhì)量改善。另一方面，系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程上報(bào)功能，減輕了生產(chǎn)運(yùn)行人員的抄表工作量，同時(shí)隨著業(yè)務(wù)流程的網(wǎng)上處理，實(shí)現(xiàn)了無紙化辦公，節(jié)省了人力與物力，提高了信息化與技術(shù)水平。

2.2 前景與建議

系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中還存在需進(jìn)一步完善之處：

（1）與上級電壓合格率系統(tǒng)平臺(tái)的接口。目前該系統(tǒng)是浙江省首個(gè)地市電力局統(tǒng)一建設(shè)的電壓合格率監(jiān)測管理系統(tǒng)，隨著省電力公司平臺(tái)的建設(shè)和完善，此種組建模式更有利于接入省電力公司統(tǒng)一平臺(tái)。

（2）現(xiàn)場終端（統(tǒng)計(jì)型電壓表）通信規(guī)約的統(tǒng)一問題。統(tǒng)一通信規(guī)約，有利于今后接入更多廠家的現(xiàn)場終端，有利于系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

（3）進(jìn)一步強(qiáng)化電壓管理等方面的功能。 該系統(tǒng)目前具備了電壓合格率遠(yuǎn)程上報(bào)、電壓分析等功能，但電壓合格率專業(yè)管理方面顯得不足，如電壓合格率指標(biāo)分解考核功能子系統(tǒng)、現(xiàn)場終端定期校驗(yàn)管理子系統(tǒng)等方面還有待完善。

（4）與其他系統(tǒng)的集成， 實(shí)現(xiàn)資源共享。 如與配電網(wǎng)綜合平臺(tái)集成，與配變監(jiān)測、小水電、小火電管理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享設(shè)備模型和用戶信息等。

3 結(jié)語

基于 GPRS 的電壓合格率管理系統(tǒng)在溫州地區(qū)的運(yùn)行和應(yīng)用取得了良好的效果。隨著不斷完善改進(jìn)，相信該系統(tǒng)能建設(shè)成為電壓無功管理方面的專業(yè)系統(tǒng)，為提高電力企業(yè)的無功電壓管理水平發(fā)揮應(yīng)有的作用。

[1]楊玉琴，劉國賢，邱吉福．基于廣域網(wǎng)的電壓合格率管理 信 息 系 統(tǒng)[J]．繼 電 器,2006，34（9）∶57－59．

（本文編輯：李文娟）

Development and App lication of Voltage Eligibility Rate M onitoring and Management System Based on GPRSW ineless Transnrission

ZHENG Sheng， DINGWen-jun
（Wenzhou Eelectric Power Bureau， Wenzhou Zhejiang 325000， China）

In view of the present situation of voltage-eligibility-rate management，this paper introduces the construction and application of the Voltage Eligibility Rate System based on GPRS in Wenzhou Electric Power Bureau and looks into the future of the system.

voltage eligibility rate； management system； GPRS； application

TM764.1+4

： B

： 1007-1881（2010）06-0046-03

2009-10-19

鄭 圣（1979-）， 男， 浙江溫州人， 工程師， 從事無功電壓管理工作。

丁文俊 （1963-）， 男， 浙江溫州人， 高級工程師， 從事電力系統(tǒng)技術(shù)管理工作。