計(jì)量自動(dòng)化終端故障分析統(tǒng)計(jì)的設(shè)計(jì)與研究

賀東明,劉運(yùn)奎,梁慧誼

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局,528000;2.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局,528000; 3.廣東卓維網(wǎng)絡(luò)有限公司,528000)

計(jì)量自動(dòng)化終端故障分析統(tǒng)計(jì)的設(shè)計(jì)與研究

賀東明,劉運(yùn)奎,梁慧誼

(1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局,528000;2.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局,528000; 3.廣東卓維網(wǎng)絡(luò)有限公司,528000)

本文論述了計(jì)量自動(dòng)化終端故障分析統(tǒng)計(jì)的設(shè)計(jì)與研究。圍繞如何有效快速完成基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)量終端故障分析，完成統(tǒng)計(jì)為研究目標(biāo)，就系統(tǒng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)治理、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、業(yè)務(wù)及技術(shù)難點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行說明。

計(jì)量自動(dòng)化終端故障；分析；統(tǒng)計(jì)

0 引言

佛山供電局是廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司直屬特大型企業(yè)，負(fù)責(zé)佛山全市五區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)、電力供應(yīng)和供電服務(wù)工作，目前管理轄區(qū)內(nèi)有203座變電站、23座地方電廠、23000多個(gè)專變計(jì)量點(diǎn)、23000多個(gè)公變計(jì)量點(diǎn)以及270萬的低壓用戶。面對(duì)龐大數(shù)量的計(jì)量自動(dòng)化終端，項(xiàng)目組研究整合各類信息資源，利用信息技術(shù)輔助高效運(yùn)行維護(hù)和快速分析故障。

本文就系統(tǒng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)治理、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、業(yè)務(wù)及技術(shù)難點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行分析。圍繞如何有效快速完成基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)量終端故障分析，完成統(tǒng)計(jì)為研究目標(biāo)。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行說明：1）從業(yè)務(wù)角度進(jìn)行分析，確定業(yè)務(wù)涉及的業(yè)務(wù)角色、相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)，以及各活動(dòng)之間的關(guān)系。2）從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)分析，分析數(shù)據(jù)治理模式及業(yè)務(wù)處理邏輯過程；3）從技術(shù)角度分析，結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提出來整體技術(shù)架構(gòu)；4）對(duì)于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中遇到的難點(diǎn)，也進(jìn)行說明。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析

從不同業(yè)務(wù)角色說明不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景，業(yè)務(wù)管理與決策人員總攬全局，監(jiān)控人員負(fù)責(zé)監(jiān)控各類計(jì)量業(yè)務(wù)，運(yùn)行人員負(fù)責(zé)異常分析、故障判斷及處理，數(shù)據(jù)采集人員負(fù)責(zé)各類數(shù)據(jù)收集。

數(shù)據(jù)采集人員：負(fù)責(zé)各類數(shù)據(jù)的收集、審核、補(bǔ)齊，對(duì)收集到的原始數(shù)據(jù)的正確性、真實(shí)性負(fù)責(zé)。

監(jiān)控人員：負(fù)責(zé)對(duì)實(shí)時(shí)線損、計(jì)量設(shè)備及采集裝置定期狀態(tài)檢測(cè)、計(jì)量終端日常監(jiān)測(cè)等監(jiān)控監(jiān)測(cè)工作。

運(yùn)維人員：負(fù)責(zé)對(duì)計(jì)量設(shè)備及采集裝置出現(xiàn)的異常進(jìn)行分析，完成故障判斷及處理。在應(yīng)用此系統(tǒng)后，系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)自動(dòng)過濾出計(jì)量終端的故障和異常，運(yùn)維人員對(duì)這些故障和異常信息進(jìn)行處理。

業(yè)務(wù)管理人員：負(fù)責(zé)對(duì)對(duì)各類故障進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，完成決策分析等工作。決策分析結(jié)果，可作為以后終端故障處理、新購終端選項(xiàng)的參考依據(jù)。

圖2 數(shù)據(jù)架構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)

如圖2所示，終端故障分析統(tǒng)計(jì)所需業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中抽取相關(guān)檔案數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和校驗(yàn)，按終端故障分析統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換到數(shù)據(jù)分析模型。系統(tǒng)定時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)分析工作，分析結(jié)果用于支撐各種數(shù)據(jù)應(yīng)用，如：終端日常監(jiān)控、終端故障初步診斷、終端故障處理、終端故障分類統(tǒng)計(jì)、綜合查詢等。

圖4 應(yīng)用架構(gòu)圖

1.3 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)邏輯層次從上到下分為應(yīng)用展現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問持久層。將應(yīng)用展現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問持久層相分離，使系統(tǒng)的并行操作、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力大為提高，系統(tǒng)的整體性能得以優(yōu)化，并采用先進(jìn)的軟件分層設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行基于框架的開發(fā)，降低了開發(fā)難度和成本，同時(shí)降低組件的耦合程度，極大增加軟件的可維護(hù)性。

● 應(yīng)用展現(xiàn)層：基于Flex的界面技術(shù)

Flex 是一個(gè)高效、免費(fèi)的開源框架，可用于構(gòu)建具有表現(xiàn)力的 Web應(yīng)用程序，讓程序員更快更簡單地開發(fā)RIA應(yīng)用，這些應(yīng)用程序利用Adobe Flash Player和Adobe AIR, 運(yùn)行時(shí)跨瀏覽器、桌面和操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一致的部署。在多層式開發(fā)模型中，F(xiàn)LEX應(yīng)用屬于表現(xiàn)層。FLEX的語言和文件結(jié)構(gòu)能把應(yīng)用程序的邏輯從設(shè)計(jì)中分離出來。

● 業(yè)務(wù)邏輯層：基于柔性化設(shè)計(jì)的架構(gòu)技術(shù)

采用柔性化設(shè)計(jì)架構(gòu)技術(shù)，使各個(gè)模塊之間緊密聯(lián)系、相互制約、信息資源共享和互動(dòng)，將電網(wǎng)的各種信息資源按照統(tǒng)一的規(guī)范和統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行集成，在電網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)信息基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)能夠應(yīng)用于不同專業(yè)的業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)，形成一個(gè)統(tǒng)一的、和諧的、整體的平臺(tái)。

柔性化設(shè)計(jì)架構(gòu)是在數(shù)據(jù)、應(yīng)用、表現(xiàn)三層框架基礎(chǔ)上搭建一個(gè)具備柔性特征的系統(tǒng)框架，通過將物理組件、邏輯組件和應(yīng)用組件進(jìn)行靈活組裝及柔性化封裝成相應(yīng)的功能，快速響應(yīng)用戶的需求變化，更換相應(yīng)的組件按用戶角色功能和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)加載，從而減少數(shù)據(jù)冗余、優(yōu)化性能效率，提高功能適應(yīng)性，以滿足和適應(yīng)不同用戶角色、不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求。

● 數(shù)據(jù)訪問持久層：基于Hibernate實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)

Hibernate是當(dāng)今最流行的持久化組件，經(jīng)過無數(shù)企業(yè)應(yīng)用的洗禮，它已成為事實(shí)上的Java持久化標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)持久層在Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中，主要應(yīng)用于業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)邏輯的松散耦合，提高軟件可重用性。

1.4 系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

如圖4所示，系統(tǒng)分為4大模塊，具體為：基礎(chǔ)查詢模塊、故障判斷與分析、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、用戶管理。

表1

2 判斷模型設(shè)計(jì)

2.1 主要判斷依據(jù)簡述

根據(jù)多年的計(jì)量自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，梳理出專變終端、配變終端和廠站終端常見的設(shè)備缺陷和判斷依據(jù)如下表1。

2.2 主要難點(diǎn)解析

1）海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析效率。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式一般為存儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，近年實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)興起，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫逐步應(yīng)用到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求較高的領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在對(duì)象關(guān)系管理方面優(yōu)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，而且價(jià)格相對(duì)便宜；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)并發(fā)處理方面存在絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格相對(duì)較貴。因此，本軟件的建設(shè)采用兩者結(jié)合的方式進(jìn)行。關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)對(duì)象信息及關(guān)系，用于存儲(chǔ)終端故障分析判斷結(jié)果以及其他信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)終端的量測(cè)、時(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)。

2）判斷依據(jù)的設(shè)定。相同的判斷規(guī)則下，用于分析判斷的原始數(shù)據(jù)數(shù)量越大，分析判斷的結(jié)果就越接近真實(shí)。但是，由于每日量測(cè)數(shù)據(jù)采集的時(shí)點(diǎn)相對(duì)固定（每15分鐘采集一次并送回主站），量測(cè)數(shù)據(jù)量越大，所需的時(shí)間跨度就越大，時(shí)間過長，可能會(huì)影響終端運(yùn)維的時(shí)效性。因此，選取合適的判斷依據(jù)，在準(zhǔn)確性和及時(shí)性之間選取一個(gè)平衡點(diǎn)，有助于及時(shí)準(zhǔn)確地判斷終端故障。

3 總結(jié)

數(shù)據(jù)是各種分析判斷評(píng)價(jià)的依據(jù)，“一切用數(shù)據(jù)說話”，是精細(xì)化管理的主要原則之一。佛山供電局經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，已經(jīng)建成電力營銷系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)等各類專業(yè)信息管理系統(tǒng)和海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，打通各專業(yè)系統(tǒng)的信息，充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)終端故障的分析和統(tǒng)計(jì)應(yīng)用，提升了基層班組的工作效率，保證了對(duì)計(jì)量裝置的運(yùn)維管理到位，對(duì)化解近幾年計(jì)量運(yùn)維人員減少、工作要求不斷提高，裝置數(shù)量不斷增加的矛盾有所幫助。

[1] Jeff Tapper，Michael Labriola 等著，高強(qiáng)，劉躍邦等譯.Adobe AIR權(quán)威指南[M].北京：人民郵電出版社，2009

[2] Marc Leuchner，Todd Anderson，Matthew Wright 等著，吳集，蔣平等譯.AIR范例精解[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009

[3] 陳菁菁.Tomcat原理與Java Web系統(tǒng)開發(fā)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009

[4] 鄭千忠等.Flex 4.0 網(wǎng)絡(luò)大講堂[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013

Design andResearchon Analyze and Statistic of Measurement Automation Terminal Faults

He Dongming,Liu Yunkui,Liang Huiyi
(1.Foshan Power Suppl Bureau,Guangdong Grid Co., Ltd.528000；2.Foshan Power Suppl Bureau,Guangdong Grid Co., Ltd.528000；3.Guangdong Topway Network Co., Ltd. 528000)

In this paper,design and research on analyze and statistic of measurement automation terminal faults is discussed,with the target of how to analyze faults based on real-time data effectively and quickly，and how to compile statistics.The contents of business, data management, technology,business and technical difficulty of the system are described.

measurement automation terminal；analyze；statistic

（本論文由廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司計(jì)量自動(dòng)化終端質(zhì)量綜合分析評(píng)價(jià)平臺(tái)研究項(xiàng)目資助。）