基于省地數據抽取平臺的設備綜合分析系統設計與實現

李 飛

(貴州電網公司信息通信分公司,550002)

1 需求概述

對省地數據抽取平臺進行完善，增加標準管理、狀態監視、系統管理三個功能模塊。

其中標準管理主要是實現設備評價導則、故障診斷算法、設備檢修策略等的信息化規范管理。在平臺基礎上，按照《某電網有限責任公司面向服務的應用系統集成規范》中應用系統集成服務規范要求，集成輸電GIS系統、生產系統、在線監測系統、雷電定位系統、氣象系統、覆冰系統、行波測距系統中相關設備運行環境、運行記錄數據。并通過‘狀態監視’模塊進行集中展示。系統管理提供權限分配、用戶、組織和角色管理功能，用戶通過‘系統管理’模塊對系統功能進行授權配置。實現不同層面的用戶對系統功能和數據的控制及過濾。

2 設計原則

2.1 技術先進性

領先的技術架構與軟件設計模式，系統在使用過程中發生技術問題的頻率降至最低，保證系統的平穩運行。

2.2 實用性

2.3 易用性

簡單的操作方式，易用的功能模式，清晰的操作流程都是和用戶簡潔實用互必不可少的重要幾點要素之一，也是我們軟件設計理念中不可缺少的一點。

3 建設目標

3.1 狀態監視

采用報表、圖形展示全省氣象、雷電等環境信息；顯示線路狀態、覆冰、負荷等實時監測信息；以及線路上的缺陷、事故、跳閘等檢修運行信息。同時可以從線路追蹤到變電站，進入變電站一次接線圖，顯示站內設備的狀態、潮流方向、溫度、壓力等實時監測信息；以及缺陷、事故、預試、定檢等檢修運行信息。

系統采用分層、分專題方式對各種輸變電設備生命周期中的各種運行狀態信息進行歸類展現，系統中按照決策層、管理層、執行層三個層次劃分為三大主題域進行展現分析，每個主題域包括若干個專題。

圖2.5.1-1 針對用戶分層結構圖

包括了設備狀態、設備預警、設備統計、缺陷統計4個專題，為省公司和供電局決策層提供電網整體設備信息。

（1）決策層管理者

1) 設備狀態信息

泄壓開井泵入承壓漿27m3，排量33L·s-1,未漏失。關井擠注2m3，立壓1.6MPa，套壓1.9MPa；靜止10min，立壓1.2MPa，套壓1.5MPa，泄壓開井返出0.1m3，繼續泵入承壓漿 18m3，排量 30L·s-1；關井間歇擠注憋壓（見表4），共擠入地層10.13m3，其中中途試擠入4.5m3,承壓擠入5.63m3靜止觀察，無漏失。

設備生命周期中的狀態信息，包括投產、停用、檢修、試驗、運行、報廢等設備狀態信息。

2) 設備預警信息

針對設備的缺陷、事故等預警信息，通過采用不同顏色進行標識，并根據不同的類別和等級及時向各級設備管理人員發布預警信息。

3) 設備統計信息

包括設備規模統計和設備裝備水平統計信息。設備規模統計包括變電站數量、主變數量、主變容量、斷路器數量、線路回數、線路長度統計。設備狀態水平統計包括變電站綜自率、變電站無人職守率統計。

4) 缺陷統計信息

按照供電局、電壓等級、缺陷等級三個緯度，分別展現全省缺陷數量、消缺率、消缺及時率統計信息。

（2）管理層監視管理

1) 設備狀態信息

設備生命周期中的狀態信息，包括投產、停用、檢修、試驗、運行、報廢等設備狀態信息。

2) 設備預警信息

針對設備的缺陷、事故、在線監測等預警信息，通過GIS網架進行預警，采用不同顏色進行標識，并根據不同的類別和等級及時向各級設備管理人員發布預警信息。

3) 缺陷統計信息

按照電壓等級、缺陷等級二個緯度，分別展現全省缺陷數量、消缺率、消缺及時率統計信息。同時可以鉆取到統計指標對應的原始數據上，得到缺陷原始記錄列表，分析缺陷的處理過程信息。

（3）執行層監視管理

執行層監視管理功能主要關注在變電站內設備，以及線路上設備的生產、運行、檢修、試驗、監測、環境等設備相關運行狀態信息，可以從變電站（線路）到單個設備進行逐層展現和分析。變電上主要包括變壓器、斷路器、容性設備等變電一次設備，輸電上主要包括了線路、桿塔、導線、絕緣子等設備。

3.2 系統管理

1) 用戶列表查詢：可以新增、修改、刪除用戶及用戶信息，以列表的方式查詢的用戶及已經分配權限。

2) 組織管理：依據某電網組織架構實現對電網公司及下屬單位、供電局、部門的集中管理。

3) 角色管理：對平臺角色進行管理，包括角色的新增、修改、刪除、查看。在新增和修改角色信息的時候，提供對系統功能進行授權配置的功能。

4) 權限分配：提供給用戶分配角色的功能。并且對于每個應用，對其中的功能按鈕也需要做授權。

4 總體設計

4.1 系統整體結構設計

采用原有省級集中建設模式，各地區系統通過信息集成平臺（TBI-ETL）整合輸電線路覆冰預警系統數據、雷電觀測系統、行波測距系統、GIS系統、生產系統、在線監測系統，完善輸變電設備運行狀態信息基礎數據庫，整合輸變電設備相關運行狀況數據。

按照不同層級劃分主要分為數據采集服務層、分析診斷層、基礎管理功能、輔助決策應用層以及支撐型應用層。在數據采集層中明確指出了輸電GIS系統、雷電定位系統、氣象系統、覆冰系統、行波測距系統及分別部署于九家地市局的DIS系統；支撐型應用層中將數據采集服務層的數據集中于TBI-ETL平臺上，作為前臺展示的支撐數據基礎；分析診斷層中包括了數據倉庫（DW、ODS）、數據集市，對集成的數據進行分析、處理、提升及清洗；通過門戶支撐即基礎管理功能層展示出對該系統統計或提取的有效數據，供決策應用層用戶提供輔助決策信息。

4.2 系統技術架構設計

系統分為企業應用層、數據存儲層、數據集成層和應用系統數據層四個邏輯架構。

4.3 功能結構設計

系統功能架構圖

如上圖所示，本系統按照功能層級分為抽取層、分析層和應用層，同時，基于省地數據抽取平臺，利用支撐子系統層，提供數據抽取、轉換過程中的實時監測功能，貫穿于數據抽取和轉換的始終，全面保障數據質量。

依據某電網公司關于輸變電設備狀態綜合評價體系規范的規定，在省地數據抽取平臺的基礎上集成覆冰系統、輸電GIS系統、行波測距系統、氣象系統、雷電定位等系統相關設備運行環境、運行記錄數據。實現輸變電設備狀態綜合評價體系中相關標準要求的信息化管理，以設備為軸心，綜合展現上述系統的設備相關信息，為實現決策分析管理提供技術支撐。

系統技術架構圖