基于移動互聯網技術的變電運維軟件設計與開發

傅斯雷，鳳 飛

（國網陜西省電力有限公司西咸新區供電公司，陜西 西咸新區 712000）

0 引 言

為了提高變電運維管理工作的質量和效率，電力企業須結合“一站式”的管理服務，通過創建完善的變電運維軟件體系、結構，幫助工作人員在現場管理活動中做到快速定位與管控，提高變電運維管理水平和效率。

1 移動互聯網技術背景下變電運維軟件開發設計的必要性分析

新時期，在變電運維管理過程中，大部分企業結合區塊鏈技術去中心化管理操作，整合人工智能系統、大數據系統，極大地提高了運維管理水平。同時，當前大部分電力企業在變電運維環節結合“一站式”管理模式，借助豐富多元的管理手段，極大地提高了變電運維管控效率。但是其中還存在信息流通不及時、任務分配不高效的情況，并且整個系統的運行過于復雜煩瑣，存在信息量過大，信息規范、界面未得到有效統一管控的情況，從而導致各單位、各部門以及每一位工作人員在變電運維管理過程無法真正做到信息互動、交流[1]。

為應對全新的變電運維管理需求，電力企業須構建功能強大的電力運維軟件體系，在桌面、移動端不斷豐富完善整個軟件系統的功能，結合豐富多元的操作模式以及人機交互策略，進一步提高變電運維管理水平，從而實現信息系統與運維人員之間的有效交流溝通。目前，電力企業須對現有的變電運維App進行高效開發和打造，根據變電運維管理的現實需求、設備運行的實際工況環境以及對關鍵參數的管控標準，對App 的各項功能進行更加科學合理的開發。同時，結合運維管理以及人員管控的現實需求，在整個系統終端開放多個端口，銜接多項子功能，從而進一步提高變電運維管理水平，真正意義在變電運維管理期間做到對設備運行、維護、操作、驗收以及檢修工作的全過程、全時段管理，并提供良好的信息支撐。電力運維結構如圖1 所示。

圖1 電力運維結構

2 移動軟件的設計

2.1 功能需求分析

電力企業在對移動軟件進行設計與打造的過程中，須根據自身的業務開展需求對軟件中的各功能、各模塊、各結構進行不斷補充、優化、革新以及完善。當前，電力企業須根據過往變電運維人員在工作期間所設定的工作臺賬、檢修日志、工作操作票以及管理流程，對其中的各項內容進行分析、評估，對其中的關鍵業務開展模式以及工作量進行有效整合，并進行深入評價，挖掘其中潛在價值，從而對當前智能變電運維工作的業務需求做出更加體系化、標準化、規范化的描述，以便在后續對智能變電運維移動App 進行設計打造的環節明確其中的功能訴求，完成對各功能模塊的精細化、定向化開發與打造[2]。

根據當前智能變電運維App 的功能結構，相關軟件系統須服務運維人員開展日常管理工作，如結合相關軟件查看各項信息，做到對設備風險問題的快速識別與判斷，結合App 做到風險預警，構建閉環式的管理鏈條，保證數字資料以及操作管理實時同步。在整個變電運維主站系統結構中，也需設計各功能模塊，工作人員、技術人員須簡化整個組裝系統的工作界面，并且優化、完善整個交互過程，使基層電力巡檢運維工作更加便捷、高效。因此，在對整個移動軟件系統進行開發設計的過程中，須結合多元風險預警、歷史記錄查詢、遠程系統查詢；銜接電網告警提示、設備告警提示、設備缺陷管理、兩票填寫審批、專家現場診斷、任務情況、分析計劃、任務跟蹤以及計劃任務分配等多個方面的管理事項、管理內容；從巡視、維護、驗收、操作等4 個方向構建完善的業務模塊，完成對相關業務需求量更加科學合理的編制控制，從而提高變電運維管理水平，以便在后續對App進行設計開發的過程中找到對應的功能分區[3]。

2.2 設計思路

電力企業結合移動互聯網技術打造變電運維軟件系統應當具備一套清晰、直觀的作業流程，相關工作人員須對現場的各項運維工作流程、機制、模式有一個更加深入、細致的認知，能夠從運行、維護、操作、驗收以及檢修等多個領域、多個方向，在移動智能終端場景做好各項操作管控工作。在此期間，技術人員須做好對系統功能的有效設定，結合App 優化各種場景、各類服務、各類作業，秉承App 與主站系統、中央數據庫系統高效連接的基本理念，結合去中心化的功能，將各個獨立的移動終端進行構建，從而在數據流通管理過程中做到快速響應。基于以上需求，電力企業須將各功能分區以及各功能模塊進行有效合并、互動，將其有效融入現有的工作程序，并且將各類工作流程進行信息化、標準化、自動化展示，從而為運維人員提供“一站式”的服務支撐。

例如，相關運維人員可在巡視作業中通過App系統接收對應的工作任務，查看上級下發的工作票，以便開展對應的工作指導，從而做好巡視前的工作準備；在巡視中途以及現場管理環節，可通過App遠程系統查看各項關鍵績效指標（Key Performance Indicator，KPI）與設備運行工況信息，做好現場巡視判斷，從而抓住巡視管理過程中的細節；在巡視檢查設備的過程中，須對設備的各種隱患問題做出相應告警，結合相關App 主界面上的自動追溯功能以及物聯網系統所反饋的實時信息，在設備警示管理過程中做到精確定位、精確管控；在對設備告警問題進行管理期間，可通過App 查看歷史資料、歷史數據庫，結合App 系統中所連接的專家數據庫以及人工神經元網絡系統，整合相關系統所給予的維修處理建議；在巡視、巡查工作中，快速處理設備隱患問題，對設備故障進行高效管控；在完成對設備的處理后，工作人員需要在App 上錄入對應的報告以及檢修狀況，生成全新的檢修日志；在巡視任務結束后，工作人員需要上傳最后的巡視結果、設備狀態以及整個工作程序，在中央數據庫系統中做好有效歸檔、保存。

在對整個系統設計規劃管理的過程中，電力企業須嚴格參照程序以及工作人員作業流程來完成對各功能分區模塊、各類數據庫、各軟件系統之間的連接互動，從而提高管理水平[4]。

2.3 軟件架構的設計

做好對軟件架構的整體設計管控具有重要的現實意義。一般情況下，在對軟件結構進行開發、打造的過程中，須依托瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）架構，同時結合遠程管控需求對現有的移動應用、遠程服務器以及各類軟體系統進行科學、高效的開發構建。但是，在此環節，工作人員須明確操作系統的開發規范和相關的通信互聯管理標準，在移動終端、桌面端能夠實現有效互動。

在對整個移動端App 進行開發的過程中，須從以下的管理架構層面出發，做好一體化控制。設計師須參照用戶端的使用需求，完成對用戶界面（User Interface，UI）更加科學合理的設定。UI 界面中包含告警推送、設備評價、未復歸信號、巡檢運維、任務列表、任務指導、設備變遷、專家會診以及軌跡查詢等可視化模塊，可為各端口提供準確的通信服務、數據服務、應用管理服務。為保證信息安全，相關工作人員需要結合移動互聯網、虛擬專用網（Virtual Private Network，VPN）進入相關界面和主系統。因此，在對整個軟件架構進行設計的過程中，須將各個模塊進行重新組織，完成對相關軟件系統UI 界面的層次化設計，提高運維管理水平和效率。

3 移動軟件的功能實現

3.1 實時告警

當前，在變電運維管理工作中，需要做好對設備運行狀態的實時高效檢測、上傳各項數據信息以及有效傳遞控制相關信息資源等工作。運維人員只有了解當前設備的信息狀態，如故障保護動作、開關量，才能大致判斷故障類型，在后續進行設備運行狀態檢測過程中找準方向。因此，整個系統應當具備實時告警的功能，可通過連接信息系統、大數據系統，及時收集整個電力系統設備體系的各種信息資料，如設備開關動作狀態、設備異常響動、設備的溫度數值、設備的運行功率、電流、電壓以及多方位的動作數據信息，并集成到對應的實時告警系統終端頁面，完成對各項數據信息的實時高效傳遞。工作人員可通過實時告警功能，查詢各種各樣的數字資料，以便后續開展科學高效的預警管控，做到追根溯源分析，提高運維管理水平和效率，最終提升整個變電運維業務的態勢感知能力和風險防控管理能力[5]。

告警模塊包含2 類信息，一類是電網系統、人工智能系統、專家數據庫所傳遞的風險警告，如事故跳閘、保護動作以及開關量未恢復的信號；而另一類則是設備的風險隱患信息，主要來自設備狀態監測評估，并由監控主站系統、運維管理系統推送到對應的移動軟件平臺，而相關信息是經過人工智能數據系統，通過大數據算法進行分類過濾后所展現出的資料。這些信息具備重要的參考價值，能夠對當前設備的臨界運行狀態進行有效分析識別，從而指導相關工作人員開展定向化管理。同時，可以通過人工智能分析，給出對應的故障處理指導方案、建議，幫助運維人員在短時間內完成故障診斷處理。因此，整個實時告警系統能夠在變電運維管理過程中幫助工作人員快速找到工作信息，恢復整個系統的工作狀態，從而提高系統的綜合運行水平。

3.2 任務管控

在開展巡檢工作期間，需要由大數據中心推送相應的任務數據，構建任務列表，工作人員可在任務列表中查看當前待完成任務，從而開展后續巡檢作業。在此過程中，企業須構建全過程管控模式，優化巡檢管理體系，并且在巡檢期間做好對各項資源的實時高效展示及協調使用。例如，相關后臺人員可通過對應的任務管控模塊，分析當前值班運維人員的數量、工作量以及當前各類巡檢設備，如車輛、工具的使用狀況，從而科學合理分配對應的巡檢任務。在整個系統中須集成對應的巡檢資源調度管理功能，根據當前巡檢任務以及當前電力企業的資源分配完成對各項作業任務更加科學、高效的管控，從而提高資源的綜合利用水平。

在此期間，通過移動終端的各項傳感器設備，如全球定位系統（Global Positioning System，GPS）設備，顯示整個資源的空間布局狀況，并且結合射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術，對各模塊、各倉庫的工具進行有效收集整理，從而在后續進行工作分配、資源調度的過程中提高工作效率。在相關管控模塊中，包含預估分析、工作狀態分析2大功能，如對相關工作人員的接單時間、巡檢時間、檢修時間以及完成任務時間進行高效記錄。同時，可以通過定位每一臺移動智能終端設備，顯示當前運維人員、巡檢人員的位置狀態，從而對部分臨時任務進行科學合理的分配，提高工作管理水平。在任務管理模塊結合對應的管理控制系統，能夠真正意義上做到“一站式”服務，以便后臺管理人員能夠在整個運維管理工作中做到對資源的宏觀協調控制，減少資源浪費，提高變電運維管理水平。

4 結 論

借助移動互聯網技術，可以開發出全新的運維系統。電力企業以及相關工作人員須完成對整個軟件系統功能模塊的開發、構建依舊打造，盡可能將實體資源與軟件資源進行有效互動，提高變電運維管理水平和效率。