一種電網調度自動化主站系統急救箱功能研發分析

胡圣青

摘 要：在傳統的電網調度自動化主站系統運行中，通常需要人工操作系統以完成指令，進而增加了人工操作的時間，并且存在系統宕機的風險。一旦出現這種情況，由于人工操作導致失誤會對電網調度造成巨大影響。對此，通過研究一種電網調度自動化主站系統急救箱，則可以很好地解決這一問題。文章主要分析了此系統的構成與應用，以期實現對電網調度自動化主站的良好控制和及時反饋，進一步提高電網調度自動化水平。

關鍵詞：電網調度自動化;主站系統;急救箱

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）03--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.038

通過自主編程研發一種基于D5000主站系統平臺的“急救箱”概念的桌面應用軟件，具備人機交互界面，在人機交互界面上用戶可以通過故障表現選取對應的一鍵排查、恢復選項自動診斷及恢復故障。

可恢復的故障包括但不限于系統人機卡死、遙控監護無法發起、AVC進程異常、網絡異常、輔助最小黑啟動等。通過應用此系統軟件，不需要在終端上敲出復雜的命令，便可以快速、便捷地排查常見的系統使用故障并一鍵恢復，當系統宕機后，能夠快速進行輔助和啟動，提高了系統運行效率，實現為基層班組減負，保證系統穩定運行[1]。

1 項目背景

運維人員的傳統運維方式主要是通過操作大量系統運維指令實現。操作系統、數據庫、應用系統的運維指令數量龐大且其參數組合多變，造成了難于全面記憶所需運維指令、難于保證操作標準及操作質量、難于提高運維效率等客觀存在的問題。系統節點數增加，遍歷所有硬件、軟件節點，導致重復工作量大，容易出現工作對象遺漏或同類工作對象上工作內容差異等問題[2]。

大量重復工作下，通過指令獲得的正常與異常信息交叉出現，容易導致運維人員對結果信息辨識不到位而忽略關鍵信息問題。云計算、大數據、物聯網、移動互聯網技術迅猛發展，設備監控專業可借助新技術提升運行能力，實現新的突破，增加監控智能化水平[3]。這樣勢必影響電網調度的自動化水平，進而制約電網調度效率，影響用戶的用電需求。

針對此問題，要想保證電網調度自動化運行，就必須采取有效的改善措施，研究一種先進的自動化技術，并且與信息技術、大數據技術相結合，從而解決此問題。本研究研發了一種急救箱功能，通過應用此功能，可以針對出現的問題采取自動化處理措施，避免了煩瑣的人工操作步驟，既不會出現操作失誤，又能夠大大提高操作效率，從而保障電網調度工作的順利開展，并實現電網調度自動化水平的提升[4]。

急救箱應用的關鍵技術在于java面向對象編程，shell編程技術及調用技術，基于D5000平臺的進程操作指令。通過應用急救箱功能，實現調度人員、自動化運維人員通過使用本軟件而不用在終端上敲復雜的命令，而快速、便捷地自動排查常見的系統使用故障及一鍵恢復，這樣便能夠在電網調度出現問題的地方實現及時的故障分析，并采取對應的故障處理措施，從而確保主站系統的正常運行不受影響[5]。

當系統宕機后，通過急救箱功能，也可以為工作人員提供檢測依據，幫助其能夠快速地輔助啟動，這樣便解決了調度人員遇到系統故障后不能自主恢復，需要自動化人員到場排查的耗時耗人問題、系統常規故障運維工作重復、操作煩瑣及系統失靈后恢復超時的問題[6]。

上述問題解決之后，便能夠進一步提高電網調度主站系統的自動化水平，并減去繁雜的人工操作步驟，由此大大提高系統自動化操作效率，為基層班組減負，保證系統穩定運行。

2 系統急救箱架構說明

系統急救箱程序界面如圖1所示，主要分為客戶端程序和服務端程序，以及一個配置文件，客戶端程序即sys_operate_manage，是一個界面程序，主要用于查看巡視結果，服務端程序sys_operate_monitor是采集程序，作用是采集各節點上的信息。

客戶端程序拷貝到工作站上，便于查看系統巡視結果，服務端程序則分發到需要體檢的服務器或者工作站上。配置文件需要拷貝到有客戶端程序的工作站上，里面定義了需要體檢的節點信息，以及體檢項目的閾值，只有超過閾值的體檢項會被標為異常項目在報告上體現出來[7]。

此軟件主要是使用java的swing框架開發，故障的排查及處理通過調用shell腳本執行，采用面向對象技術開發，并通過配置文件，動態增加可處理故障。通過發揮急救箱的相關功能，便可以充分分析系統故障，并做好故障的排查工作，基于急救箱功能進行故障處理，以快速地恢復主站系統運行，提高主站系統的運行水平[8]。

圖1中工作站的客戶端程序通過remote_exed命令到服務器執行sys_operate_monitor程序采集數據，然后再匯總到工作站，以便查看巡視結果。由此，便能夠充分采集相關數據，并綜合整理分析這些數據，整體匯總到工作站后便能查看最終的巡視結果，完成相應的功能發揮[9]。

3 部署說明

系統環境：D5000系統。

軟件環境：系統版本3.02/3.03、qt453及以上。

需要在數據庫創建3張表，現場環境基于國產達夢數據庫。3張表的具體信息如表1所示。

新增的3張表不需要在表、域信息表中增加記錄，僅需要在ALARM模式下新增表實體即可，其中sys_operate_info表記錄會隨著多次體檢而增加。

建表腳本在sys_operate_monitor/doc目錄下，包括create_sys_operate_info.sql、create_sys_operate_item_info.sql、create_sys_operate_examine_report.sql。

使用isql ALARM/ALARM@mdb xxxxx.sql將sys_operate_manage目錄下sys_operate_manage.sys配置文件拷貝到$HOME_D5000/conf目錄下，填入需要體檢的節點名稱。

[NodeName]//配置需要體檢的節點名稱，右側的值都為1;

kf1-sca01=1;

kf1-sca02=1;

[CONFIG];

disk_threshold=60.0//磁盤使用率閾值;

inode_threshold=60.0//磁盤INODE使用率閾值;

cpu_threshold=80.0//機器CPU使用率閾值;

mem_threshold=80.0//內存使用閾值;

swap_threshold=80.0//SWAP使用率閾值;

util_threshold=70.0//磁盤IO使用率閾值;

net_status=1//正常的網卡狀態值;

time_threshold=5//對時差的閾值，單位秒;

max_connect=20//進程連接數閾值;

proc_cpu_usage=50.0//進程CPU使用率閾值。

4 源碼編譯

程序需要使用json接口，有些現場的src/include目錄已經有json相關的文件，但是由于版本的關系可能編譯會報錯，建議在編譯體檢程序時先將～/src/include/json目錄改名，等編譯完成后再修改回來。

將sys_operate_monitor和sys_operate_manager程序拷貝到源碼機的src/interface或者其他src目錄。

在sys_operate_monitor目錄進行make編譯，會在～/bin目錄生成sys_operate_monitor程序（如果編譯報json的錯，一般是因為src/include目錄下的json版本不一致，可以先移走再編譯）。

在sys_operate_manage目錄進行make編譯，會在～/bin目錄生成sys_operate_manage程序（如果編譯報json的錯，一般是因為src/include目錄下的json版本不一致，可以先移走再編譯）。

5 系統急救箱工具界面

功能界面啟動：sys_operate_manage，啟動后的功能界面如圖2所示，分別顯示“系統巡視”“數據監視”“點表維護”“模型修改”“自動修復”“自定義”六個功能模塊。

針對主站系統所需要操作的內容，可以根據工具界面的顯示選擇，然后實施下一步操作。如果系統出現問題，則可以點擊“自動修復”以實現系統修復，確保其功能正常投入使用。

急救箱的功能界面簡單明了，操作非常方便，在出現問題后，操作人員可以在短時間內進行對應的功能操作，確保系統快速恢復正常，進而確保主站系統的穩定運行[10]。

6 系統巡視

點擊“系統巡視”—“立即巡視”，系統會自動掃描讀取每個節點的信息，檢測每個硬盤、CPU、內存、IO、網卡狀態、對時狀態等信息，并顯示異常項。

例如，圖3所示，系統巡視界面中就有“節點數據采集”“硬盤檢測”“內存檢測”“網卡狀態”“句柄檢測”幾個異常巡視項，點擊“硬盤檢測”就可以彈出具體節點分區磁盤異常信息。

通過“系統巡視”功能，可以充分了解主站系統的日常運行情況，積極查找其中存在的隱患，并采取對應的處理措施，確保主站系統的正常穩定運行[11]。

點擊“系統巡視”—“腳本巡視”，系統會根據指定腳本內容進行巡視。

7 數據監視

數據監視下，分為點擊不刷新、數據跳動、SOE示標異常、通道投退檢測。點擊“數據監視”—“通道投退檢測”，選擇“起始時間”和“結束時間”，點擊“數據查詢”，即可查詢這一段時間內發生投退的通道以及投退次數。

數據監視界面如圖4所示。

8 點表維護

點擊“點表維護”即可調用如下點表導入工具，完成點表導入。

9 模型修改

點擊“模型修改”彈出一鍵修改間隔設備名稱工具，選擇廠站，選擇間隔后，讀出新的間隔名稱和設備名稱;然后再點擊“新間隔名”，直接修改具體的設備名稱;點擊“修改預覽”，一鍵修改完成設備更名操作。

模型修改界面如圖5所示。

10 自定義

點擊“自定義”，可以通過自定義腳本，展示結果后再一鍵點擊運維窗口。

11 結語

通過應用本研究的“急救箱”，能夠快速、精確地排查常見故障和及時恢復故障，不需自動化運維人員到場，節約了時間及人力，并且能夠運用自動程序替代日常的人工故障處理，以提高工作效率，降低人力成本。

通過自主編程研發，可以掌握核心技術及軟件著作權，可以節約通過第三方公司特別系統原廠的開發成本。此外，大大減輕了自動化班組運維工作量，響應為基層“減負”號召。同時，還可以提高主網調度工作效率，降低自動化運維班組人力成本，減少因發生調度自動化主站系統失靈而帶來的間接經濟損失[12]。因此，此種系統可以推廣使用，推動提高經濟效益與社會效益。

參考文獻

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