馬霄騰，張 云，曾亞恒

（南京國(guó)電南自軟件工程有限公司，江蘇 南京 211100）

0 引 言

近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)和生活對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性的要求與日俱增，促使電力電網(wǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)的二次保護(hù)設(shè)備，對(duì)切除電網(wǎng)故障起著關(guān)鍵作用，有助于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

繼電保護(hù)從傳統(tǒng)的電磁式保護(hù)逐漸發(fā)展到集成電路微機(jī)繼電保護(hù)。在微機(jī)繼電保護(hù)裝置時(shí)代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)以及半導(dǎo)體技術(shù)的更新迭代，微機(jī)繼電保護(hù)裝置在軟件、硬件、處理器芯片以及操作系統(tǒng)等方面不斷更新迭代。因此，引入1套計(jì)算機(jī)信息化缺陷管理系統(tǒng)，有利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的缺陷管理跟蹤和學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)等功能，保障繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定安全運(yùn)行。

結(jié)合現(xiàn)階段繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用場(chǎng)景和分布式理念，設(shè)計(jì)基于瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）架構(gòu)的繼電保護(hù)裝置缺陷管理系統(tǒng)，方便繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)使用[2]。

1 相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介

采用B/S架構(gòu)通過(guò)網(wǎng)頁(yè)動(dòng)態(tài)連接數(shù)據(jù)庫(kù)，將程序功能集成到服務(wù)器。使用者通過(guò)瀏覽器終端訪問(wèn)和操作數(shù)據(jù)庫(kù)而不受操作系統(tǒng)的限制，使得系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)以及使用更加便捷高效。傳統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器（Client/Server，C/S）模式需要在服務(wù)器和客戶端均部署相應(yīng)的軟件，開(kāi)發(fā)維護(hù)成本高，擴(kuò)展性差。B/S架構(gòu)如圖1所示。

圖1 B/S模式結(jié)構(gòu)

B/S模式在表示層通過(guò)瀏覽器與邏輯層進(jìn)行交互，將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送到邏輯層進(jìn)行處理并返回響應(yīng)結(jié)果，在用戶瀏覽器端以圖片、文字、表格以及樹(shù)形圖等方式展示。邏輯層基于數(shù)據(jù)庫(kù)建立，接收表示層請(qǐng)求后，響應(yīng)表示層請(qǐng)求并讀寫(xiě)數(shù)據(jù)層內(nèi)容，以合理的結(jié)構(gòu)形式回復(fù)給表示層。數(shù)據(jù)層記錄了系統(tǒng)所有底層數(shù)據(jù)，具有很好的擴(kuò)展性，并根據(jù)需求響應(yīng)與邏輯層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)層的維護(hù)[3]。

2 繼電保護(hù)缺陷管理系統(tǒng)整體分析

2.1 缺陷管理系統(tǒng)概述

繼電保護(hù)缺陷管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)要保證安全性、擴(kuò)展性、功能性以及先進(jìn)性。利用計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)，采用分布式思路，用戶操作不受操作系統(tǒng)限制。安卓、Windows、iOS以及Linux等操作系統(tǒng)均可以通過(guò)Web瀏覽器遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)器。功能端只需要1臺(tái)服務(wù)器提供Web服務(wù)、應(yīng)用程序服務(wù)以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，極大地降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本，提高了缺陷系統(tǒng)的使用效率。

繼電保護(hù)缺陷管理流程如下：第一，繼電保護(hù)缺陷管理系統(tǒng)需能夠聚合繼電保護(hù)裝置缺陷，并能夠分析處理缺陷和管理的相關(guān)流程；第二，缺陷管理系統(tǒng)通過(guò)不同用戶的操作權(quán)限實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)人員的協(xié)同工作，且專(zhuān)家和領(lǐng)導(dǎo)能夠監(jiān)督系統(tǒng)，保障系統(tǒng)操作和流程控制的安全；第三，管理系統(tǒng)需要完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括繼電保護(hù)裝置類(lèi)別、分支構(gòu)成、軟件子功能版本、硬件子模塊版本、所有缺陷的詳細(xì)信息以及繼電保護(hù)裝置的關(guān)聯(lián)脈絡(luò)；第四，規(guī)范化管理系統(tǒng)流程和數(shù)據(jù)；第五，提供缺陷智能化分析系統(tǒng)，記錄缺陷的次數(shù)、程序范圍、影響以及拓?fù)潢P(guān)系等數(shù)據(jù)并生成報(bào)告；第六，由于繼電保護(hù)的模塊化開(kāi)發(fā)思路，同一軟件和硬件模塊可能被應(yīng)用于多套不同型號(hào)與版本的繼電保護(hù)裝置，而繼電保護(hù)程序更新迭代只針對(duì)單個(gè)小模塊，必然形成裝置缺陷的拓?fù)潢P(guān)聯(lián)，因此對(duì)裝置缺陷進(jìn)行拓?fù)浞绞降挠绊懶苑治鲋陵P(guān)重要。

2.2 缺陷管理功能結(jié)構(gòu)分析

缺陷管理系統(tǒng)功能模塊主要分為用戶管理模塊和邏輯功能模塊，結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 缺陷管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

用戶管理模塊屬于計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)范疇，具有用戶注冊(cè)注銷(xiāo)管理功能和權(quán)限控制功能。用戶注冊(cè)注銷(xiāo)功能實(shí)現(xiàn)用戶的增加和刪除。用戶權(quán)限控制功能用于區(qū)分超級(jí)管理員、普通瀏覽、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、缺陷錄入修改、缺陷刪除以及專(zhuān)家審核等不同權(quán)限的人員，防止誤操作對(duì)系統(tǒng)造成安全威脅。

邏輯功能模塊完成繼電保護(hù)裝置型號(hào)的管理、程序版本分支管理、缺陷數(shù)據(jù)管理、缺陷智能分析、專(zhuān)家審核以及流程控制等功能。建立繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)庫(kù)，要求缺陷數(shù)據(jù)庫(kù)與繼電保護(hù)裝置型號(hào)、子程序版本以及分支版本相關(guān)聯(lián)。缺陷檢索和智能分析過(guò)程均以繼電保護(hù)裝置版本型號(hào)為中心點(diǎn)進(jìn)行拓展。專(zhuān)家管理和流程控制程序?qū)崿F(xiàn)專(zhuān)家領(lǐng)導(dǎo)的審核管理功能。專(zhuān)家節(jié)點(diǎn)需要審核流程各個(gè)節(jié)點(diǎn)的流轉(zhuǎn)，管理缺陷的影響范圍和生命周期[4]。

系統(tǒng)實(shí)用、安全、可靠，具備經(jīng)濟(jì)可行性、技術(shù)可行性以及很好的擴(kuò)展性等特征。

2.3 缺陷管理系統(tǒng)功能

繼電保護(hù)缺陷管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能。

第一，具備繼電保護(hù)裝置管理數(shù)據(jù)庫(kù)功能。數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括繼電保護(hù)裝置程序版本分支、硬件子版本以及軟件子版本等詳細(xì)信息。繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)

第二，實(shí)現(xiàn)個(gè)人用戶管理，具備個(gè)人信息的增加、刪除、修改以及查詢功能，用戶權(quán)限管理功能。用戶個(gè)人信息包括姓名、密碼、職位、電話、郵箱等。

第三，具備缺陷管理功能，形成歷史缺陷數(shù)據(jù)庫(kù)。缺陷內(nèi)容包括裝置型號(hào)、軟硬件子模塊詳細(xì)版本信息的組合、缺陷模塊、缺陷現(xiàn)象描述、缺陷發(fā)生次數(shù)、缺陷等級(jí)、缺陷生命周期、執(zhí)行人、記錄人以及審核專(zhuān)家成員等。

第四，缺陷拓?fù)浞治龉δ?，提取缺陷?shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，形成以裝置型號(hào)版本為中心的拓?fù)淇臻g圖，追溯歷史裝置缺陷以消除現(xiàn)役裝置型號(hào)的缺陷，同時(shí)預(yù)防新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中同類(lèi)型缺陷的出現(xiàn)。

第五，具有很好的擴(kuò)展性，可擴(kuò)展到繼電保護(hù)生產(chǎn)流水線和工程現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)等過(guò)程管理的應(yīng)用場(chǎng)景。

缺陷包括致命性、嚴(yán)重性、一般性、建議性以及不確定性缺陷。設(shè)定缺陷的生命周期管理功能，在缺陷生命周期結(jié)束時(shí)歸結(jié)入缺陷終結(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)。缺陷刪除功能并非直接刪除缺陷用例，而是將其放入缺陷冷備用數(shù)據(jù)庫(kù)并壓縮，保留期限為3年，3年后提醒相關(guān)人員確認(rèn)是否徹底刪除。用戶管理功能上嚴(yán)格設(shè)置管理權(quán)限，嚴(yán)禁越權(quán)操作。用戶權(quán)限包括瀏覽、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、缺陷錄入修改、缺陷刪除以及專(zhuān)家審核等[5]。

3 缺陷管理系統(tǒng)管理流程設(shè)計(jì)

缺陷管理流程如圖4所示。系統(tǒng)形成了1套閉環(huán)流程，保證其可靠性。

圖4 缺陷管理流程閉環(huán)

具備特定權(quán)限人員進(jìn)入登錄管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)確認(rèn)操作內(nèi)容與權(quán)限設(shè)定是否相符，相符后進(jìn)行相關(guān)操作。操作類(lèi)型分為新缺陷錄入、舊缺陷刪除修改、缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析預(yù)測(cè)、缺陷瀏覽以及流程審核。

加入專(zhuān)家管理系統(tǒng)流程，相關(guān)專(zhuān)家加入流程審批關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全流程管理，包括缺陷的消除與迭代、缺陷報(bào)告管理、缺陷影響性分析以及缺陷預(yù)測(cè)等。專(zhuān)家審核結(jié)束后，流轉(zhuǎn)給流程發(fā)起人員完成收尾工作。

4 結(jié) 論

基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，提出B/S架構(gòu)的繼電保護(hù)缺陷管理系統(tǒng)。針對(duì)繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)，形成完善的繼電保護(hù)程序版本數(shù)據(jù)庫(kù)，聚合歷史缺陷，通過(guò)人工分析篩選，同時(shí)具備智能分析系統(tǒng)預(yù)測(cè)缺陷的關(guān)聯(lián)性和發(fā)展動(dòng)向等關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，形成手動(dòng)和自動(dòng)分析報(bào)告，建立流程化和規(guī)范化管理，保證技術(shù)先進(jìn)、過(guò)程嚴(yán)密，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的程序管理。