鐵路電力設備履歷系統改進及應用研究

武春波，張忠斌，張巖

（中國鐵路沈陽局集團錦州供電段，遼寧錦州121000）

1 引言

目前，中國鐵路沈陽局集團進行了為期3年的大數據建設，鐵路電力設備履歷作為電力日常管理最重要的基礎數據之一，在大數據供電管控平臺上需要優先設計并實現。集團公司各供電段較早使用了2003年北京瑞日公司開發的單機版“水電履歷簿軟件系統”，到2007年，隨著沈陽局生產布局的調整，設備履歷也修改為“電力設備履歷簿軟件系統”。隨著沈陽局集團大數據建設的推進，既有電力設備履歷系統已經不能滿足電力管理實際需求。

2 電力設備履歷的現狀

在鐵路電力管理的信息化進程中，既有單機版“電力設備履歷簿軟件系統”的長期使用，對鐵路電力基礎數據管理起到了積極的推動作用，與此同時，其不足之處也逐漸凸顯。主要表現為：（1）系統使用率低。原履歷系統一般使用人員的占比不足5%，其原因為：單機版系統難以實現數據共享；將發、變、配電設備履歷與站區和區間設備履歷分開處理，使用不便；系統邏輯關系復雜，對使用人員要求較高等。（2）系統可視化程度低。可視化是大數據平臺的重要應用之一，單機版履歷系統既沒有設備影像管理功能，也沒有GIS地圖展布功能，更無法實現大數據平臺的數據可視化功能。（3）系統可擴展能力弱。單機版履歷系統無法擴展應用到大數據平臺上來。

3 電力設備履歷系統的設計改進

字段設計是后臺設計最基礎的部分，因此，設計好字段是后臺產品設計最基礎也是最核心的工作。為了充分利用原履歷數據，保留原履歷字段設計的優點，同時利于使用人員容易接受新履歷，從以下3個方面對既有電力設備履歷系統進行設計改進。

3.1 系統界面設計

電力設備履歷系統主界面將變配電所、電力線路、電纜線路、變壓器臺及發電機等16類電力設備用16個履歷圖標平鋪展開，并直接顯示相應設備的總體數量。具體設備履歷界面主要顯示全部履歷數據及工具欄，可進行“新增”“編輯”“刪除”“導入”“導出”“搜索”等操作[1]。

3.2 數據字典完善

數據字典是電力設備履歷系統最常用、最基礎的字段，由于其不經常變動，因此，單獨對其進行管理，以方便數據的規范及使用。完善后的數據字典包括的字段有“段別”“車間”“班組”“線別”“站臂名稱”“線路名稱”和“線路性質”，其中把“××變配電所”設計為“××站”所屬的線路名稱，同時把“變配電所”作為“線路性質”的一個選項，從而把變配電所內、外設備統一到一個履歷中來，降低了系統應用的復雜性，提高了履歷數據的規范性。

3.3 履歷字段設計

為了讓電力設備履歷系統可以滿足更多的功能需求，履歷記錄中的字段需要進行如下改進：

1）增加字段。為滿足履歷系統在集團公司大數據平臺上使用的要求，增加字段“段別”；為滿足電力設備可視化的要求，增加“經度”“緯度”“高程”以及“影像資料”；為滿足電力設備檢修管理的需求，增加字段“檢修周期”和“檢修日期”；為滿足電力設備基于二維碼進行巡檢，增加字段“二維碼”等。

2）定義字段。在單機版電力設備履歷系統中，下面3個問題沒得到有效解決：（1）同一根電桿上的多個避雷器、同一個箱變內的多個高壓開關以及2根或多根并聯使用的電纜等，在履歷中難以根據位置及名稱進行區別；（2）“設置地點”字段要求填寫“線路名稱”，是一段線路，不是一個具體的地點；（3）位于2個變配電所的N根電桿間有N+1檔導線，難以用N條記錄對N根電桿及其N+1檔導線進行完整描述。

有鑒于此，在字段設計上，首先定義字段“PIN碼”。編制了“PIN碼規則”，PIN碼采用18位數字進行定義，可以區分集團公司、站段、車間、班組、專業類別、設備類別及數量不超過10 000的電力設備，其中設備編碼部分采用了三重冗余設計；其次定義字段“設置地點”為“××線××桿”“××線××臺”“××所××柜”等具體地點；最后定義字段“引入線處”為××電桿引入線處的“設置地點”。

3.4 履歷應用設計

為使電力設備履歷在電力作業管理及業務管理中充分發揮其基礎作用，對各項設計進行梳理核對。其中，電力臺賬系統、電力設備巡檢系統和電力設備問題庫系統等均與履歷系統進行關聯設計。

4 履歷系統的實現及效果

針對履歷系統的使用率進行數據統計，原單機版履歷系統使用率不足5%，新履歷系統可以同時在PC端和App端同時使用，除了進行數量統計外，還與電力設備巡檢、電力設備問題庫等系統關聯，使新履歷系統使用率達到93%以上，隨著大數據建設的推進，新履歷系統的使用率會得到進一步的提高。

對于電力設備履歷系統，與其關聯的擴展應用越多，越能體現該系統的開發價值。目前，除了設備履歷數量統計功能外，可實施及可預見的擴展應用包括：電力設備巡檢系統、電力設備問題庫系統、電力“一桿一檔”系統、電力“一所一檔”系統、電力“一臺一檔”系統、電力“一纜一檔“系統，電力線路圖紙自動繪制系統等，使擴展應用的數量增加到9項。

5 擴展應用舉例

5.1 電力“一桿一檔”系統的自動生成

既有鐵路電力“一桿一檔”系統相當于在原履歷系統基礎上添加了圖片，且2個系統的數據需要分別維護，工作量非常大且容易出錯。在大數據平臺上，通過字段設計實現了利用履歷數據自動生成新的電力“一桿一檔”系統，新系統除了可以查看帶有影像資料的履歷數據，還可以直接看關聯設備的履歷數據，另外，也可以利用GIS地圖直接進入“一桿一檔”系統進行查閱。類似的，利用履歷自動生成了電力“一所一檔”“一臺一檔”及“一纜一檔”等系統，如果有必要，將來也容易自動生成變配電所的“一柜一檔”[2]。

5.2 電力線路圖紙的自動繪制

在字段設計中，重新定義的“引入線處”建立了電力線路履歷記錄之間的關聯關系，在此基礎上，結合增加的“經度”和“緯度”，實現了電力線路圖紙的自動繪制功能，創造性地解決了現場應用中設備履歷與圖紙之間信息不一致的問題，減輕了現場技術人員維護基礎數據的工作量。

5.3 電力設備的GI S平臺展布

將GIS地圖平臺引入鐵路電力的管理中，是鐵路電力信息化的必然趨勢，也為電力設備地圖可視化提供了各種可能性。

6 結語

電力設備履歷系統使用率的大幅提高及其擴展應用數量的增多，極大地推進了鐵路電力管理的信息化、自動化、標準化及可視化進程，提高了現場作業人員的工作效率，節約了人力成本。與此同時，電力設備履歷系統的擴展應用有利于電力設備履歷準確性和規范性的提高，也有利于電力設備運維管理及應急管理水平的提高。