淺談利用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)變電站后臺監(jiān)控遠程維護

摘要：隨著電子計算機及網(wǎng)絡技術的發(fā)展，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設備在電力系統(tǒng)的使用也逐步增加。在保證安全的前提下，如何充分利用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，發(fā)揮網(wǎng)絡的通信優(yōu)勢，減少維護人員的工作量，提高工作效率，是研究的重點。

關鍵詞：調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)；后臺監(jiān)控機；遠程維護

作者簡介：張永新（1976-），女，山東菏澤人，山東電力集團公司臨沂供電公司，工程師，高級技師；袁偉玉（1976-），男，山東臨沂人，山東電力集團公司臨沂供電公司，工程師。（山東 臨沂 276000）

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）33-0152-02

隨著電力及計算機技術的飛速發(fā)展，變電站綜合自動化水平得到極大提高，臨沂供電公司（以下簡稱“我公司”）變電站亦全部實現(xiàn)無人值班。為確保操作人員的人身安全和操作安全性，我公司要求變電站倒閘操作必須在后臺監(jiān)控機上進行。由于近幾年臨沂地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展，臨沂電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)結構不斷發(fā)生變化，后臺監(jiān)控機信息修改越來越頻繁。同時，臨沂地域廣闊，變電站點多面廣，極為分散，距離較遠的變電站單程就需要兩個半小時，而工作時間可能不到30分鐘，不利于節(jié)約生產(chǎn)維護成本，工作效率低。

自2008年以來，我公司開始調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設，目前已覆蓋公司全部220kV變電站及部分110kV變電站。2010年，公司開始部署調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)雙平面建設，數(shù)據(jù)網(wǎng)技術及應用越來越廣泛和成熟。為此，公司開發(fā)了基于變電站調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的后臺監(jiān)控遠程維護系統(tǒng)，以提高工作效率，減輕維護人員的工作壓力。

一、系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境

1.系統(tǒng)的硬件平臺

服務器：奔騰4，主頻3.0GHz*2，內(nèi)存 1024M

工作站：奔騰4，主頻3.0GHz，內(nèi)存 1024M

2.軟件環(huán)境

Windows2000Server，SQLServer2000

Windows2000Professional/WindowsXP

3.網(wǎng)絡環(huán)境

基于TCP/IP協(xié)議的10/100M以太網(wǎng)，帶外PSTN網(wǎng)絡

二、系統(tǒng)的主要構成

1.系統(tǒng)體系結構

為了保證系統(tǒng)各項功能的相對獨立性和穩(wěn)定性、今后的可擴展性，系統(tǒng)主要包含4個部分，界面如圖1。

（1）變電站IT設施集中管理認證平臺（DSVcenter）。

（2）基于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的變電站后臺監(jiān)控遠程維護系統(tǒng)（DSR、CCM）。

（3）遠程集中管理控制審計系統(tǒng)（DSA）。

（4）后臺機遠程電源管理系統(tǒng)（NPCWorks）。

系統(tǒng)采用嵌入式Linux技術、加密傳輸技術、遠程控制技術、實時監(jiān)控技術、虛擬媒體技術，間隔上電保護設計，通過DSV集中管理平臺實現(xiàn)對變電站后臺監(jiān)控遠程維護、遠程控制、電源管理、故障解決、監(jiān)控審計以及配合遠程調(diào)試、事故分析、操作人員的培訓等全方面管理。通過建立用于故障判斷的基礎判據(jù)庫，在實時信息的智能化、標準化和實用化方面實現(xiàn)了變電站網(wǎng)絡、后臺機設備運行情況等實時信息綜合分析判斷。其體系結構如圖2所示。

2.網(wǎng)絡部署架構

網(wǎng)絡部署架構如圖3所示。

三、系統(tǒng)的主要功能

1.基于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的變電站后臺監(jiān)控遠程維護系統(tǒng)

運維人員通過DSR系統(tǒng)使用一套或數(shù)套鍵盤、鼠標、顯示器可實現(xiàn)對遠程各變電站的多臺后臺機設備基于IP的BIOS級遠程管理與控制；通過CCM設備實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的控制。

DSVcenter管控平臺作為一個管理接入口，當用戶需要對目標設備進行管理時客戶端無需安裝操作系統(tǒng)，只需要在IE瀏覽器以https方式登陸DSView服務器。經(jīng)過權限認證后，即可對變電站的所有目標設備，如后臺機、存儲設備、小型機（KVM或Console口或電源）和網(wǎng)絡設備（Console口）進行集中統(tǒng)一管理，具體如圖4所示。

系統(tǒng)能夠自動識別新添加的被控設備，并且可以顯示出所連接的設備名稱、對應的端口號，無須人工手動添加，支持本地和遠程服務器名稱同步，還可以顯示連接的服務器狀態(tài)（在線、離線、正在使用、無法使用），允許多個用戶實時且互不干擾地訪問不同的連接設備，如圖5所示。

系統(tǒng)具有詳細的日志記錄和管理功能，可以把所有用戶登錄、操作記錄、系統(tǒng)設備升級記錄、詳細任務記錄等全部記錄下來，以文件的格式導出，以郵件的方式定期發(fā)送給管理員以備故障核查。

2.后臺機遠程電源管理系統(tǒng)

通過網(wǎng)絡基于圖形界面即可實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備（服務器）的運行監(jiān)測，實現(xiàn)變電站設備電源的開、關和重啟等操作。通過對遠程設備的監(jiān)控，在其故障時根據(jù)預設的策略實現(xiàn)自動重啟設備或報警的動作，可以對每個端口設備進行獨立或關聯(lián)操作，實現(xiàn)功率過載報警保護、電量監(jiān)控、負載電力平衡。

可以幫助技術人員在任何時候、任何地點完成對遠程設備及電源的監(jiān)控。主要功能包含電源管理、設備偵測、負載管理、計劃編排、電量管理、過載監(jiān)測、報警日志以及報表管理。

3.遠程集中管理控制審計系統(tǒng)

DSA審計系統(tǒng)是針對KVM系統(tǒng)安全管理需求，通過高效畫面攔截技術，采用MPEG-4壓縮，利用網(wǎng)絡實現(xiàn)對所有KVM操作進行集中實時錄制，方便后續(xù)回放審計，以追述責任、防止問題的發(fā)生。在KVM客戶端訪問KVM認證系統(tǒng)的時候開始記錄操作畫面，直到退出KVM系統(tǒng)。記錄內(nèi)容包括KVM系統(tǒng)主窗口的所有操作行為和對每個被接管主機的操作窗口畫面。采用多窗口監(jiān)控方式實現(xiàn)全程錄像。錄像數(shù)據(jù)采用圖像變化采集方式，具有不丟幀、數(shù)據(jù)量小的優(yōu)點。

通過DSA操作審計系統(tǒng)可全程記錄KVM遠程客戶端在對被控設備遠程操作時的操作畫面，用以規(guī)范操作人員的行為。不但可及時發(fā)現(xiàn)常見的、無意的誤操作，進行事后分析與糾正，更可以對操作人員的惡意操作行為進行追溯，提供惡意操作的第一手證據(jù)。同時，系統(tǒng)提供強大數(shù)據(jù)庫管理的日志記錄功能，可以記錄用戶的登陸、操作及退出情況，并可導出至EXCE作定期備份。

四、預期目標

自2009年11月份利用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)變電站后臺監(jiān)控遠程維護以來，運行穩(wěn)定可靠，節(jié)約了大量時間，取得了很好的效果，具體如下：

1.提高效率，保障系統(tǒng)

由一套鍵盤、鼠標、顯示器組成的控制臺便可登陸所有的機器，快速排除機器故障，縮短了響應時間，節(jié)約了人力資源，提高了維護效率，加強了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.降低生產(chǎn)成本

通過KVM over IP解決方案，在有調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的地方均可實現(xiàn)對變電站后臺機設備的遠程訪問，就如同這些后臺機就在身邊一樣，有利于減少人員維護、用車等費用，降低運營成本。

3.對操作人員操作時進行遠程指導

對于新上的變電站的后臺機系統(tǒng)，交接于操作隊后有可能在系統(tǒng)的使用方面還存在操作不熟練的情況，操作隊人員在現(xiàn)場操作時就可以利用此系統(tǒng)對操作進行遠程指導。

4.對維護人員進行遠程培訓

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大，新系統(tǒng)及新應用系統(tǒng)不斷增加。對于新上的系統(tǒng)，只有負責調(diào)試的人員比較熟悉，不可能每個人都能有機會到現(xiàn)場進行培訓，這就給以后的運行維護及消缺帶來麻煩。通過此系統(tǒng)可以對維護人員進行培訓，讓維護人員都能對新系統(tǒng)進行維護操作。

5.配合遠程調(diào)試

在日常生產(chǎn)中，保護班對于每條線路的定檢工作需要自動化班到現(xiàn)場對現(xiàn)場信號進行核對。通過這套系統(tǒng)可以遠程配合調(diào)試，對于調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)也是一次很好的檢驗。

6.便于進行遠程事故分析

變電站后臺機由于主要針對一個變電站，因此后臺機的信息是最全面的。自動化主站由于針對整個電網(wǎng)的信息。信息是各個站重要的信息，不可能面面俱到。對于電網(wǎng)的突發(fā)情況，如線路跳閘等，可以通過此系統(tǒng)在第一時間內(nèi)查看到最全面的信息。對于日常的消缺維護，可以通過此系統(tǒng)查看更全面的現(xiàn)場信息，幫助判斷出缺陷的情況，消缺時做到心中有數(shù)。

7.從本地管理過渡到遠程控制管理

電站后臺機分布于臨沂各市（縣）區(qū)各變電站，要求日常維護后臺機。在企業(yè)普遍采用開放的IT構架的今天，公司管理上的孤島現(xiàn)象依舊普遍存在。因此，通過借助系統(tǒng)的遠程控管技術可以實現(xiàn)對遠程變電站的控制管理。

8.從單點技術管理過渡到全面集中管理

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，變電站后臺機的數(shù)量也越來越多，分布于各個不同的市（縣）區(qū)。受到地域的限制，采用一對一的方式對于后臺機的維護十分不便，通過此系統(tǒng)把變電站后臺機集中到一個系統(tǒng)中，非常方便管理和維護，從而實現(xiàn)了從單點技術管理到全面集中管理的過渡。

五、注意事項

變電站KVM設備上所連接的鍵盤、鼠標線為PS頭，目前不能使用USB接口；每一個KVM設備均需要一個唯一的IP地址；鼠標、鍵盤的使用優(yōu)先級為變電站當?shù)丶墑e最高，當遠程維護操作時變電站就地鼠標、鍵盤不允許操作，否則遠程無法控制鍵盤、鼠標；因我公司調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)為2M通道，遠程維護時調(diào)用畫面響應速度有1～2秒的延時。

六、結束語

利用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)變電站后臺機遠程控制改變了對于變電站后臺機使用維護的傳統(tǒng)模式，縮短了工作時間，提高了工作效率。其操作過程的全程錄像保證了操作的安全性。

（責任編輯：王祝萍）