面向互联网+的主网运检智能管控体系的设计和结构以及应用实例

目前电网中现有系统与设备间缺乏全面灵活的贯穿模式，在现有运维检修中，从管理到一线、从后台到前端均需要有效的融合手段。现有电力系统软件中针对不同工作通常各自独立，在互联互通方面还有一定不足。当前电力系统中应用的主流软件主要可分为两类，即分布式软件和办公应用类软件。分布式软件目前较多侧重的是采集、组织和分析电力系统中智能设备获取的电子数据，而部分设备需要可编程等功能，这样就可以为运维和调控人员提供实时的技术支持。办公类软件则是围绕电力企业经营活动所需的软件，通常包含客户信息系统、会计事务系统、运行分析系统、企业资源管理系统、交互信息响应系统、气象天气系统和地理定位信息系统等辅助类的系统。目前针对电力系统运检管控系统的开发主要集中在输电线路专业，缺少统一协调的开发模式，同时缺少对作业现场工作模式的关注和双向穿透的实现 。

面对电力生产工作的新要求，综合专业管理手段以及“互联网+”和大数据理念，依托国网运检智能管控体系建立运检智能管控系统，同时深度融合现有软件开发思想 将多系统进行整合，将电力检修工作进行抽象提炼，在虚拟的平台上进行系统展示，将传统电网运行方式同软件架构和项目进程思想进行了结合。主网运检智能管控系统是智能管控体系的后台，用以掌握设备的运行状态和人员的工作状态，便于指挥中心和各级管理人员统揽全局，并实时穿透，作为技术平台提供支撑和服务。平台主要分为4 个主菜单和若干子菜单，移动终端是智能管控体系的前端，将输电、变电、电缆、带电等专业各班组生产作业与职责、流程、制度、标准、考核等要素进行紧密融合，以“互联网+ ”思维研发具备“作业管控、班组管理、专家系统”等功能的班组移动作业终端系统(简称“掌上检修”)，对班组主要作业及人员进行监控、指挥及管理，积极推进班组转型，促进基层资源配置方式和业务组织模式的转型，实现检修公司班组人员在工作中的作业执行与流程，作业执行与职责，作业执行与制度、标准，作业执行与绩效考核，作业执行与风险控制等5个方面的一致性，从而实现班组管理的标准化、集约化、精益化。

本文将讨论面向“互联网+ ”的主网运检智能管控体系的设计目标和分层结构，并结合系统分析主网运检智能管控体系的应用实例。

1、主网运检智能管控系统设计

1.1系统架构

系统部署在内网IV区，由数据接入、数据库、GIS服务、应用服务及前端展示(浏览器部分)等模块组成。数据接入模块负责将相关系统的数据经处理后存入主网运检管控系统数据库。对于PMS2.0、OMS 、统一GIS平台等数据中心对外提供服务的数据，采用由相关服务直接访问数据中心相关数据表的方式。对于变电站智能运营系统等数据中心尚未对外提供服务的数据，数据接入模块采用业务系统提供数据访问SDK、数据库直连的方式。对于移动作业平台，由于涉及到实时交互，通过插件进行封装，在浏览器中直接与移动作业平台进行交互，但相关的静态数据通过数据接入模块存入主网管控数据库 。数据库包括关系型数据和空间数据两部分，通过选取双重数据库保持最佳的数据服务。

GIS服务负责进行空间逻辑计算和提供空间数据相关服务，通过应用服务对外提供页面服务。Web服务负责进行业务运算和提供业务访问服务。前端展示采用PM S2.0推荐使用的Google浏览器，对系统的浏览包括数据动态加载、根据性能优化需要的缓存部分和需要与相关业务系统进行实时交互的插件部分，可实现快速浏览。系统总体架构如图1 所示。

1.2功能架构

根据北京电力公司“2+2+2”(即两个穿透、两个透明、两个管控)的业务需求 ，充分融合生产管理特点和现场作业流程匹配，主网运检管控系统的功能模块如图2所示，包括7个主模块和若干子模块，功能需求根据现场应用设计，同时基于现有系统开发，可与现有系统进行交互，可以通过点击的方式进入其他功能系统模块。

移动应用APP通过电力无线虚拟专网接入内网安全接入平台与移动应用内网服务端，以进行通信和数据交互。内网PC客户端直接连接内网系统服务端实现系统后台管理，移动应用内网服务端通过与数据中心进行数据交换，实现移动APP和PC后台管理两种模式客户端服务的支撑功能。系统将人员行为进行了提炼，转化为计算机的流程性展示，将现场作业关键步骤进行浓缩，并且自动匹配现场作业的流程和轨迹等信息，将工作任务提供给管控平台进行系统展示，实现了对检修作业的抽象化，从后台指导前端工作，以软件进程匹配现场检修过程。

系统利用数据中心作为中间缓存区，在数据交互过程中无需关注具体的业务功能实现，系统的模块化程度高，这样可实现内网与信息专网的可靠隔离，保证系统的信息安全 。

2、软件设计体系结构

主网运检管控系统采用B/S架构，基于SG-UAP平台开发，关系型数据库采用Oracle，空间数据库使用PostgreSQL，软件体系分层结构如图3所示，分为数据资源层、交换层、逻辑层、服务层以及展示层。数据资源层包括本系统的业务数据、数据中心、公司主网检修其他业务系统的数据存储，交换层提供系统与数据库的数据交互服务，逻辑层用于系统的任务调度、逻辑计算，服务层提供数据的访问和交换服务，展示层负责对相关数据进行展示。

3、系统应用实例

在设计过程中充分考虑到了不同层次的管理需要 ，并且将系统进行了权限和功能的匹配。

通过总览界面(见图4)可以了解当日检修公司的工作现场情况，直观掌握当日整体检修的工作承载力、工作站线、风险现场以及作业现场等重要信息，可全局性地了解当日的检修工作情况，其中包括常见的系统运行情况、缺陷情况、作业现场情况、负荷曲线情况、人员承载力情况以及保供电的主要任务情况等。

信息监视主界面如图5所示，通过信息监视界面可掌握现场应用的输电、变电、电缆、带电作业等工作情况和现场的主要数据回传。每个界面设计均以九宫格的方式进行展示，选取典型的工作场景和工作内容，并着重提示现场超期、在线监测告警等信息。同时融合了主流的经验性和规程性的判据，为现场作业提供可依照的参考。信息监视界面同时融合了停电和不停电作业现场，结合了运维工作和检修工作，实现了当日全计划、全现场工作的展示理念。

在系统设计中，主要基于应用导向，针对现场关注的时间节点通过VPN网络实时回传现场状态，重点关注关键任务环节的实现和质量情况。流程界面如图6所示。

GIS地图可显示当前巡视任务涉及的输电线路段，通过监控流程调阅任务执行情况，比如时间(点击APP上的出发，可以看到出发的时间已显示在这个地方) ，巡视人员到达后点击到达可同步显示到达的情况，包括巡视进度等，可以显示整个作业的进度。

通过管控系统和移动终端可直接掌握巡检现场工作情况，查看巡视轨迹，以及检查是否按照标准作业流程开展巡视工作。轨迹监控功能可比对每条输电线路当前和历史的巡视轨迹，设定阈值并可自动告警提示，也可通过后台发送信息到现场移动终端，以便与现场人员互动。

生产指挥界面(见图7)是针对管理人员设计的，分为现场管理、缺陷管理、应急管理、计划管理、政治供电五大模块，覆盖了安监、运检的主要工作内容，相关功能为传统运检职能提供支撑，可以实现多系统和传统工作方式的融合，直观地对检修现场和工作进度等信息进行直观展示，同时可以实现与PMS系统的动态链接和准实时读取。

4、结语

主网运检智能管控体系融合了移动互联的开发理念，应用现有的主流软件开发技术，在开发过程中融合了生产经验和新型的故障诊断、大数据分析和图像采集识别等技术，实现生产现场和管理决策的协调配合，达到了作业现场与技术管理的双向贯通，可为现代化电网运维检修管理和实施提供支撑。