郭 腾 张 金
综合业务移动平台的设计及应用展望
郭 腾 张 金
广州市气象局,广东 广州 511430
通过雷电综合业务移动平台的设计,能够将避雷器测试仪、异频接地电阻测试仪、等电位测试仪、数据采集设施、PC控制台、监控系统、应急发电机集成在移动平台(车载)上,检测数据通过检测设备的通信单元传入防雷业务系统,现场自动生成、打印检测技术产品;在移动平台上安装高清视频通信系统,实现远程业务会商和实时监控;同时接入广东省闪电定位系统,为雷电灾害调查提供现场指导,为大型活动提供实时保障。
雷电;移动平台;设计
随着经济社会的快速发展;雷电灾害对经济社会发展和人民群众生活的影响越来越大;对防雷检测设备的现代化水平提出了更高的要求; 而目前防雷检测工作整体上存在检测设备简单;服务内容单一;检测工作效率不高;保障性不强等问题。虽然一些单位在防雷检测设备现代化水平方面做了很多努力和尝试;也取得了一些成绩;但是存在突出局部、不够全面系统的问题; 由于雷电灾害多发频发;政府和社会对防雷工作提出了更高的要求;不仅需要提供现场雷电灾害调查、分析工作;更要做好现场雷电灾害应急服务。 希望通过雷电综合业务移动平台的设计;运用现代化的手段;实现防雷检测自动化;检测结果精确化;业务会商更加便捷;保障能力更加全面。[1]
雷电综合业务移动平台主要由车载保障系统、通信传输系统、防雷综合检测系统等三个部分组成,防雷综合检测系统是雷电综合业务移动平台的核心内容,本文重点探讨防雷综合检测系统的设计。
防雷综合检测系统由数据采集系统、数据输出系统和中央控制系统组成,中央控制系统和其他两个系统之间数据的传输与处理是整个系统运行的关键。
图 1 防雷综合检测系统
雷电综合业务平台的核心内容是进行自动化的防雷检测,满足多样性的防雷检测需求,所以在进行防雷检测设备选型的时候倾向于应用面广、适度超前的原则。例如:对于大地网的防雷检测,经常会遇到布线难度大、地中工频干扰强、地质环境复杂等问题,在接地电阻测量设备选型的时候,优选选择异频接地电阻测试仪。同时,集成安装避雷器测试仪、等电位测试仪、 磁场强度测试仪等检测设备[2]。
2.1 数据的传输与处理
对异频接地电阻测试仪、避雷器测试仪、等电位测试仪、磁场强度测试仪等检测设备进行改装,加入数据转换模块,设置数据解码器,并制定相应的数据传输协议,USB数据接口以星型模式连接各个防雷检测设备和中央控制计算机,通过中央控制计算机对相应的检测设备发布命令,启动检测和数据采集程序,将采集到的数据通过数据库和文本形式进行存储,通过调取数据库中测得的接地电阻等检测参数,按照数据写入方式填入安装在中央控制计算机内的广东省防雷业务系统,自动生成防雷检测产品。采用这个方法操作,不仅可以现场实现一键测量打印,同时还可以将生成的防雷检测产品即时传回指挥终端,便于进行业务会商[3]。
图2 数据的传输与处理
2.2 中央控制系统的软件设计
软件设计的目的是通过中央控制系统发出指令,驱动防雷检测设备,采集防雷检测的数据,并将采集到的数据传输到中央控制计算机,按照一定的方式写入广东省防雷业务系统,自动生成防雷检测产品。
(1)系统开发和应用环境。中央控制系统将采用windows操作系统,由于微软的.N ET框架具有支持多种接口组件调用、程序可移值、扩展性强、支持多种编程语言开发和安全性高等优点,中央控制系统将在微软的.NET Framework 框架下进行程序开发。运用面向对象的编程思想采用 C语言进行模块化开发,为了应对海量数据的存储与查询,数据库系统采用关系型 SQ L2005数据库服务器。(2)系统的物理架构。中央控制系统采用客户机和服务器(C/S)结构。由于客户机和服务器结构能够充分利用两端硬件环境的优势,把任务合理有效的额分配到客户 端和 服务端来实现,所以能够大大降低系统的通讯开销。客户机和服务器结构的基本原则是“功能分布”,也就是将计算机应用任务分解成多个子任务,由多台计算机分工完成。分工明确:服务器端完成DBMS的核心功能,客户端完成数据处理、数据显示及用户接口等功能。(3)系统通讯协议。客户机和服务器架框可以使用任何通信协议,中央控制系统将采用了TCP通信协议、 RS485 工业通信协议、微波通信协议[4]。
雷电综合业务移动平台具有综合业务处理和快速移动的特点。在综合业务处理方面,不仅能够满足普通场所的防雷检测需求,也能够满足大型地网、重点工程以及易燃易爆场所的防雷检测需求,例如:对白云机场候机楼、琶洲会展中心、发电厂地网工程的接地电阻检测;在快速移动方面,更倾向于满足应急防雷保障和应急雷电灾害处置的需求,例如:当出现严重的雷电灾害事故时,立即将使用该平台现场调取广东省雷电监测网的监测数据,进行灾害鉴定和事故的后续处置[5]。
[1]李景禄.实用电力接地技术[M].北京:中国电力出版社,2002:93-99.
[2]王东烨, 王勇, 王润洲. DL/T 475—2006接地装置特性参数测量导则的主要内容和思想[J]. 东北电力技术, 2010, 31(12):29-30.
[3]建筑物防雷装置检测技术规范:GB/T 21431—2008[S].
[4]陈礼娟,何辅云,徐明亮,等. 3G技术及运用现状简介[C]//中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会,2002.
[5]徐永胜,刘凤姣,粟锴,李欣,邓战满,刘景洪,黄浩.防雷综合检测自动生成与现场应急指挥系统的设计与应用[C]//第30届中国气象学会年会S11第十一届防雷减灾论坛——创新驱动发展提高气象灾害防御能力,2013.
Design and Application Prospect of Integrated Service Mobile Platform
Guo Teng Zhang Jin
Guangzhou Meteorological Bureau, Guangzhou 511430, China
through the design of integrated lightning business mobile platform, capable of lightning arrester tester, different grounding resistance tester, equipotential tester, data acquisition equipment, PC console, monitoring system, emergency generator integrated in the mobile platform (vehicle), the detected data to the lightning protection business system through the communication unit testing equipment. The automatic generation and detection technology of printing products; install high-definition video communication system on mobile platform, business consultation and remote real-time monitoring;lightning location system in Guangdong province and provide on-site investigation and access, guidance for lightning disaster, to provide real-time support for large-scale activities.
Lightning mobile platform design
TN929.5
A
1009-6434(2016)09-0075-02