馬 歡，許 堯，陳知豐，張冬晛

(國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司檢修分公司,安徽 合肥 230000)

0 引言

繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)繼電保護(hù)裝置)作為電力系統(tǒng)的“第一道防線(xiàn)”，是保證大電網(wǎng)安全運(yùn)行不可缺少的重要部分。

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，新技術(shù)和新設(shè)備不斷應(yīng)用到電網(wǎng)運(yùn)檢業(yè)務(wù)中，對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)管理工作提出了更高的要求。特別是針對(duì)超特高壓變電站規(guī)模大、距離遠(yuǎn)且較為分散的特點(diǎn)，傳統(tǒng)繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理手段較為滯后，主要依賴(lài)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的技能水平，其作業(yè)流程不夠精細(xì)、工作效率不高和智能化水平低等問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)。

隨著“人工智能”、“移動(dòng)互聯(lián)”和“大數(shù)據(jù)”等技術(shù)在電網(wǎng)業(yè)務(wù)中的廣泛應(yīng)用，繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)也迫切需要利用新技術(shù)來(lái)提升繼電保護(hù)傳統(tǒng)的運(yùn)行管理、技術(shù)管理和專(zhuān)業(yè)管理水平，推進(jìn)保護(hù)運(yùn)行管控工作的流程化、規(guī)范化、智能化，降低人員作業(yè)強(qiáng)度，提高管理效率。

本文從特高壓變電站現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)工作實(shí)際出發(fā)，對(duì)作業(yè)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化改造，構(gòu)建基于移動(dòng)互聯(lián)的繼電保護(hù)移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)。

1 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)

1.1 功能設(shè)計(jì)思路

目前，繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)管理上存在以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)現(xiàn)有的繼電保護(hù)作業(yè)文本主要以紙質(zhì)為主，編制、流轉(zhuǎn)、保存的效率低下，無(wú)法滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化需求；(2)缺乏對(duì)繼電保護(hù)作業(yè)安全措施票(以下簡(jiǎn)稱(chēng)安措票)在編制、審核、流轉(zhuǎn)、執(zhí)行、保存等環(huán)節(jié)進(jìn)行全過(guò)程管控的手段和平臺(tái)，尤其在安措票的執(zhí)行環(huán)節(jié)缺乏有效管控，存在監(jiān)管盲區(qū)；(3)設(shè)備檢修、缺陷記錄主要存在于內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)中，無(wú)法滿(mǎn)足作業(yè)人員應(yīng)急搶修時(shí)的移動(dòng)辦公需求，并且設(shè)備檢修記錄、歷史缺陷、臺(tái)賬和備品備件數(shù)據(jù)無(wú)法有效聯(lián)動(dòng)。

針對(duì)以上問(wèn)題，繼電保護(hù)移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)應(yīng)著重考慮設(shè)計(jì)繼電保護(hù)文本管理模塊、繼電保護(hù)安措票管理模塊以及二次設(shè)備檢修、缺陷管理模塊。繼電保護(hù)移動(dòng)作業(yè)管控系統(tǒng)功能示意圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能示意圖

1.2 繼電保護(hù)作業(yè)文本管理模塊

作業(yè)文本管理模塊根據(jù)不同階段進(jìn)行設(shè)計(jì)：

作業(yè)前準(zhǔn)備階段：作業(yè)人員將臺(tái)賬導(dǎo)入本平臺(tái)后，可以根據(jù)基建驗(yàn)收、技改大修和例行校驗(yàn)等不同工作類(lèi)型的要求，一鍵自動(dòng)生成作業(yè)文本，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)作業(yè)文本進(jìn)行不斷修改完善；

現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)階段：本平臺(tái)支持作業(yè)人員對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行在線(xiàn)錄入，對(duì)作業(yè)文本的合規(guī)性進(jìn)行智能校驗(yàn)，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，提高工作效率和現(xiàn)場(chǎng)工作安全性；

作業(yè)終結(jié)后：本平臺(tái)可以將作業(yè)文本自動(dòng)上傳服務(wù)器進(jìn)行分類(lèi)歸檔，并形成固化的作業(yè)文本，下次遇到同類(lèi)型工作可以直接調(diào)用，同時(shí)，平臺(tái)可支持導(dǎo)出PDF文件以及打印功能。

圖2 繼電保護(hù)作業(yè)平臺(tái)對(duì)作業(yè)文本管控流程圖

1.3 繼電保護(hù)作業(yè)文本管理模塊

通過(guò)構(gòu)建典型安措票模板和SCD文件實(shí)現(xiàn)安措票的一鍵生成，同步保存現(xiàn)場(chǎng)的音頻和圖紙等資料，實(shí)現(xiàn)安措票的多形式保存。利用移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)，移動(dòng)終端可以將現(xiàn)場(chǎng)安措的執(zhí)行恢復(fù)情況實(shí)時(shí)同步至服務(wù)器，管理人員借助其他終端可實(shí)時(shí)查看安措執(zhí)行情況。工作結(jié)束后，平臺(tái)可將安措票生成PDF文件并上傳服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)安措票從編制、流轉(zhuǎn)、審核、執(zhí)行恢復(fù)、保存的全過(guò)程無(wú)紙化和在線(xiàn)管控。

1.4 二次設(shè)備檢修、缺陷管理模塊

通過(guò)智能管控平臺(tái)構(gòu)建檢修、缺陷管理模塊，形成從投運(yùn)至今的設(shè)備檢修、缺陷情況的“設(shè)備病歷”。作業(yè)人員可以利用移動(dòng)終端隨時(shí)隨地查看設(shè)備情況，了解備品備件信息，在路上即可制定檢修策略，縮短工作準(zhǔn)備時(shí)間，提高應(yīng)急反應(yīng)能力。平臺(tái)可以根據(jù)設(shè)備檢修、缺陷記錄進(jìn)行安全隱患分析，定期生成設(shè)備服役報(bào)告，并對(duì)多次出現(xiàn)安全隱患和家族性缺陷的設(shè)備發(fā)出預(yù)警并評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。

圖3 檢修、缺陷管理模塊功能示意圖

2 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)邏輯架構(gòu)分為數(shù)據(jù)應(yīng)用層、中間層和用戶(hù)界面層。其中，數(shù)據(jù)應(yīng)用層選擇關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。相比非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)具備易于維護(hù)、使用方便、可執(zhí)行復(fù)雜操作和事務(wù)管理等功能，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件成熟可靠。為保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)當(dāng)采用冗余備份模式，并遵循結(jié)構(gòu)清晰、面向?qū)ο?、易于維護(hù)、信息隱蔽等原則。

圖4 系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

中間層則由軟件系統(tǒng)的業(yè)務(wù)對(duì)象構(gòu)成，為用戶(hù)界面層提供數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)、管理等服務(wù)。中間件技術(shù)可節(jié)約開(kāi)發(fā)成本和周期、降低運(yùn)行成本、提高可靠性。用戶(hù)界面層為用戶(hù)提供前端訪(fǎng)問(wèn)端口和用戶(hù)UI界面，采用基于J2EE體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，通過(guò)終端設(shè)備、網(wǎng)頁(yè)、小程序等形式實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，提高開(kāi)發(fā)效率、實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)應(yīng)用。

2.2 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為提高系統(tǒng)的靈活性，便于繼電保護(hù)作業(yè)人員攜帶和使用，本平臺(tái)采取移動(dòng)終端與主站互聯(lián)的信息交互方式，通過(guò)在移動(dòng)終端上安裝客戶(hù)端，利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)終端與主站的互聯(lián)和信息同步。

客戶(hù)端分為移動(dòng)終端客戶(hù)端和主站客戶(hù)端，移動(dòng)終端客戶(hù)端主要用于作業(yè)人員在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行信息查看、采集、文本修改和編輯，以及管理人員進(jìn)行移動(dòng)審核和作業(yè)監(jiān)督。主站客戶(hù)端主要是用于在服務(wù)器上對(duì)信息進(jìn)行歸納整理，并對(duì)系統(tǒng)功能和權(quán)限進(jìn)行設(shè)置。

圖5 硬件結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的權(quán)限劃分

在平臺(tái)搭建的過(guò)程中，應(yīng)著重考慮針對(duì)不同作業(yè)人員的功能需求進(jìn)行權(quán)限劃分，在客戶(hù)端上設(shè)計(jì)賬號(hào)登陸功能，并通過(guò)一人一號(hào)的方式來(lái)區(qū)分不同作業(yè)人員的需求。檢修人員、管理人員及其他工作人員可根據(jù)不同的權(quán)限對(duì)平臺(tái)基本信息、原始狀態(tài)、流程、安全措施等子系統(tǒng)進(jìn)行修改、維護(hù)和審批操作。如工作負(fù)責(zé)人具備信息查看、文本編輯、安全措施執(zhí)行和臺(tái)賬更新等權(quán)限，技術(shù)專(zhuān)責(zé)等管理人員可進(jìn)行文本審核、批注和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)督等。通過(guò)這種方式可以解決傳統(tǒng)繼電保護(hù)管理方法中作業(yè)文本流轉(zhuǎn)審批效率低、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管不到位等問(wèn)題，同時(shí)，也有利于加強(qiáng)信息安全管理，方便數(shù)據(jù)整理和保存。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文依據(jù)電網(wǎng)運(yùn)檢工作實(shí)際情況，綜合分析了目前繼電保護(hù)技術(shù)管理工作中存在的問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)，提供文本管理模塊，繼電保護(hù)安措管理模塊以及二次設(shè)備檢修、缺陷管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)作業(yè)的精確管理，借助移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)可對(duì)繼電保護(hù)生產(chǎn)工作中的復(fù)雜流程和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、管理，有效提高工作效率，實(shí)現(xiàn)信息共享。