电力管理中的移动式作业监控平台建构应用

赵智勇 孙梦觉

摘 要：在我国基建水平不断提高的过程中，我国海内外电厂建设数量也在不断的提高，原本电力管理监控系统已经无法满足国际市场需求，此对于我国电力管理监控系统提出的要求也在不断提高。以此，本文就基于电力管理监控平台的功能，设计了电力管理移动式作业监控系统，为后期利用管理监控系统提高电力自动化管理水平提供基础。

关键词：电力管理;移动式作业;监控平台

在我国社会经济不断发展和进步的过程中，社会对于用电量需求也在不断的提高，对于电力企业供电也提出了一定的要求。电力企业属于我国国民经济发展中的主要构成，为经济发展提供可靠电力基础保证。我国电力系统通过长时间发展，在电厂建设规模、数量等方面都具有一定的成效。但是，在国际市场竞争越来越激烈背景下，我国传统模式中电气管理监控系统无法满足国际市场发展需求[1]。所以，电力企业要想在国际市场中占据一定优势，就要和实际情况相互结合，使产品市场竞争力得到提高，促进我国电气管理监控系统的发展。

1电力管控平台的模式和结构

电力管控平台通过间隔层、站控层与通信层构成，间隔层也称之为现场监控层。

1.1站控层

站控层在控制室中，在生产过程中，站控层能够实现监测对象指定信息的收集。另外，还能够对收集信息实现处理和存储，站控层的主要特点为：其一，并不会收到硬件平台制约，在转移高层代码过程中，不需要进行修改;其二，具有完善网络功能，并且支持流行协议;其三，具备安全性能，并且使用双网体系结构[2]。

1.2现场保护测控层

公共端和发电机的子系统为现场保护测控层主要构成，并且各个子系统利用现场总线和通信管理连接。另外，系统通讯现场总线架构实现双网连接，保证网络安全性。此系统利用双网练级模式，如果其中某模式出现故障，系统就通过单网运行，及时使故障信号对维修人员发送。维修人员接收到故障信号，及时维修故障，保证系统能够稳定的运行。

1.3运行监控与报警

通过监测与控制系统创建监控系统，在监测设备实时监测过程中，总控室还能够将监控画面与相应信息数据结果进行展现。在监测设备出现故障的时候，在终端中现实数据异常波动，并且将被控对象的名称、代码与当时检测值进行记录，记忆异常次数、时间与持续时间，使数据信息整理成为报告方式进行打印。在出现故障和事故的时候，监控系统能够自动发送事故的预警与警报，使工作人员对其注意，及时组织工作人员抢先修复，维护电厂利益，对电厂人员生命财产安全进行保证[3]。

图1为电力管控平台的结构，数据库与web服务器构成web子系统，服务器实现设备层数据交互，并且利用浏览器实现相应操作，数据库部分能够存储信息。客户子系统通过监控计算机构成，利用浏览器对服务器发送请求，下载客户请求相应网页现实在浏览器中。浏览器能够接收数据输入，并且利用浏览器与web服务器对PLC发送命令[4]。

2电力管控平台的创建和使用

某地创建地区主站和综合监控系统平台，并且创建数据交换平台与基础数据库。主站通信综合监控系统通过资源管理、网络监视、业务管理等子系统构成，共有14个监控子站。电力管理移动式作业监控平台的创建为：

2.1硬件结构设计

监控主站配置一台磁盘阵列、调度工作站、方式工作站和两台服务器、前置机、协议转换机，通过此设备创建通信网监控系统硬件平台，利用网络交换机的配置创建局域网网络结构。

监控系统各设备的主要功能为[5]：

其一，服务器使用标准数据库管理系统实现历史数据存储，并且能够提供应用服务。数据库服务器使用双机热备运行机制，通过双芯跳线相互连接，对另外主机运动情况进行实时检测，在出现故障的时候快速的切换，避免服务中断。服务器实现SAS适配卡配置，对存储设备进行连接，并且实现集群软件的配置，从而实现服务器双机热备份。集群中的集群软件对数据服务器中全部软件与硬件状态进行监视，在出现故障的时候快速的切换。快速切换和故障检测过程为自动，不需要操作员的干预。

其二，串口服务器利用串口对设备的分布和工作等监控信息进行收集，利用网络传输协议转换机;

其三，前置机能夠对主站和省调、D-MIS系统与综合监控系统进行相互连接与数据通信，两天前置机实现集群软件进行安装，在集群软件发现前置机出现网络或者硬件故障的时候，应用服务器到另外前置机进行切换，从而使双前置机热备份进行实现;

其四，采集器能够收集机房环境、PCM设备、光设备等告警，并且实现空调控制[6];

其五，通过计量工作现场管理，实现营销系统到现场施工，到营销系统的电子档案闭环，避免人为干预，提高营销档案质量，提升营销系统电子化结算率和计量自动化系统自动超标率，同时对现场进度、质量进行管控，实现项目验收数据支撑。

其六，通过电子标签RFID、高精度定位，实现“网格管理+设备主人”的数据支撑，电子标签是计量终端的二代“身份证”，可以记录定位、资产信息、用户信息等。高精度定位实现计量终端坐标定位，提高网格化运维质量、运维效率。

其七，调度工作站能够使调度人员具备全网监视功能，将网络告警信号进行实时的展现，并且实现光告警;

其八，方式工作站能够将资源管理功能提供给系统管理人员，实现通信网设备资源的录入、工单调度、统计和电路调配等工作。

监控子站利用光传输系统以太网接口和地区主站相互连接，微波监控子站利用2M通道和地区主站相互连接。通过接口服务器、数据收集器构成监控子站，收集器能够对PCM设备、光设备等机架告警进行收集。接口服务器利用串口实现监控信息的收集，利用网络到协议转换机中传输。接口服务器使监控信息利用RS232接口到站内综自系统中传输[7]。

2.2平台网络结构

电力设备现场利用数据传输、控制终端等功能不同出现改变，包括配电变压器、用户表和开关等，利用RS485与GPRS功能终端实现通信，还能够实现命令控制。GPRS功能数据终端能够实现数据双向传输和控制，也就是利用内部GPRS通信模块，利用通信基站登录到网络中，通过GGSN接入到Internet中，GPRS终端能够接收到系统主站所发送的命令，并且执行命令。系统主站中的客户端、应用服务器利用APN经由路由和Internet相互连接，根据防火墙抵御外部恶意攻击，并且还能够组织外部非法IP登录。

2.3通信设备的接入

电力管理管控系统使用无线通信技术和电子标签RFID技术实现高精度的定位，对现场设备的使用、存储进行管控，利用公共频段实现数据传输，通信通道与设备的投资比较小，并且维护量也比较小，在创建系统过程中牵涉部门比较少，缺点就是要实现频点使用权的申请，造价高。以此，在通信设备创建过程中结合卫星通信，包括跟踪遥测指令站、通信卫星、地面传输线路与卫星通信地球站，此通信距离比较短，覆盖面积比较大，具有较强灵活性[8]。

2.4电力应急指挥系统

电力应急指挥系统能够实现远程监视电力野外抢修、突发事件线程，并且对其远程指挥。电力施工人员在施工现场放置监控设备，指挥中心通过无线网络对施工人员作业流程与现场的情况进行远程的监控。其次，通过无线设备音频对工作人员进行远程的指挥，从而进一步的提高电力企业的事件响应速度与应急处理能力[9]。

通过液晶显示屏、高倍变焦红外摄像头、三脚架等创建提箱式监控终端，施工人员通过现场情况架设监控终端，通过云台调整监控场景为最佳状态。摄像机是收集视频图像，利用无线网络在中心视频服务器中传输。工作人员利用无线笔记本、网络计算机、手机对前端设备发送视频图像进行观看。

将军用箱体作为提箱式监控的终端，比较方便携带，而且具备防水、防震、抗压的能力。终端能够有效支持硬盘、SD卡等设备，存储本地视频图像。将大容量锂电池组设置到终端中，供电时间比较长。其次，终端也能够在汽车、外部电源中使用。另外，将防水外壳、360°无限位云台设置到红外摄像头中，在晚上和恶劣天气中也能够使用[10]。

视频监控终端能够随身的携带，利用网络在指挥中心实现现场图像的传输，并且实现指挥中心的语音通话，通过现场实际情况制定解决对策。视频监控终端具有紧凑的结构，体积小，携带方便。手机视频终端具备视频回传、语音通讯、卫星定位等功能，能够利用手机自带摄像头对现场视频图像进行观看，即便是在家中都能够利用手机视频传输的功能对现场情况实时的了解。

2.5电力设备监视系统

电力设备无线监视具备信号处理技术、无线移动通信技术与软硬件技术，系统充分使用无线网络，具有较高的传输效率，覆盖比较广，并且使电力设备中的图像、数据实时传输到远端管理中，从而能够使无线视频监控具备远距离、大范围的数据监测，并且实时监控变电站运行的情况，还能够实现指挥调度。系统能够对变电站和设备环境参数、运行参数进行监测，对电力设备运行视频图像进行实时查看。使无人值守变电站、电力设备、低压线路等远程在线监控问题得到解决[11]。

在电力管理过程中，有可能因为施工人员失误导致出现事故，无线监控系统能够对工程进度与质量进行保证。管理人员能够远程监督工程施工安全性与规范性，掌握管理过程中的资料。假如事故出现，就能够通过监控录像调查事故。远距离低压输电线路会受到地理环境、气候条件的限制，尤其是在冬天会导致传输出现困难，导线存在覆冰和电缆塔架倒塌的情况。无线监控系统能够实时监控，使信息在指挥中心反馈，并且收集数据，数据中心利用数据分析和对比，及时的判断应急情况，保证低压线运行的安全性。

2.6低压线路巡视系统

低压线路无线巡视系统能够对低压线路运行、建设的情况进行实时监视，对突发事件及时的处理，对电网运行稳定进行保证。巡视人员能够携带无线监控终端安装到车顶中，主管人员利用电脑与无线网手机对现场监控，从而及时看出线路建设、故障检修等，通过设备音频功能远程指挥现场人员。无线车载监控终端具备高倍红外摄像机和高抗震全方位云台，并且将工业级无线数据处理單元安装在车内，具备无线传输与视频数据的收集编码，对全球卫星定位系统进行集成在中断中，通过大屏幕电子地图通过定位指挥中心对车辆具体位置进行掌握，还能够展现现场图像，对车辆进行快速的调度。

在运行低压线路巡视系统过程中，能够自己选择巡视车辆和线路，调整摄像头焦距，控制云台旋转，使巡视人员工作强度得到降低。其次，使语音对讲的功能得到实现，实现低压线路巡视人员进行远程指挥，实时的存储巡视过程中的录像[12]。

3系统平台的实现

利用设计，系统使用.NET框架实现，系统服务器操作系统使用Windows Server2003版。系统的实现主要包括：

其一，仪器管理。仪器管理模块主要包括仪器申请、仪器状态监控与仪器分配，仪器管理的页面，仪器状态监控能够对仪器运行状态监控，整体监控网络中所有监控仪器都具备唯一局域网IP，监控仪器是否能够正常的工作，利用监控仪器IP是否在线进行判断。通过前台页面得到仪器编码与设备编码，在数据访问层中，利用数据库池得到数据库连接，执行数据库插入操作之后释放数据库连接。

电压监控模块中的底层设备电压监控使用成型电压监控仪器，此仪器配备组态软件能够收集电压数据，通过模拟数据朝着数据转变，使数据利用webServices接口进行暴漏，通过供电设备远程监控系统进行调用。监控系统利用发送的监控指令，触发数据调用接口对监控数据接口进行调用。电压监控底层收集设备利用监控仪器中集成组态软件提供数据接口，使原始模拟数据朝着数字数据转变，利用webServices接口能够提供数据访问。

视频监控能够实现底层视频画面，并且使视频监控软硬件实现。因为视频控件功能强大，系统中实现视频监控只要对应摄像头编号与设备场所编号，就能够创建映射关系。另外，在视频监控调用过程中，在页面中调用视频控件，并且利用视频SDK中API对视频流信息进行访问。

系统还能够实现设备保障，设备保障流程主要环节就是制定设备保障单，并且对设备维修环节进行确定，在流转流程过程中，假如设备保障流程的流转世间比较长，并且超过系统设置维修过程中，可以将紧急修复短信对维修人员发送[13]。

3结束语

通过本文研究表示，在信息化时代背景中，先进信息技术被广泛应用到社会各领域中。在创建电力管理监控系统过程中，电力企业要加大系统科技投入，在监控系统中使用先进信息技术，提高系统科技含量，从而使监控系统朝着数字化、信息化的方向发展。

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