配电网运维抢修无纸化办公系统实用化研究

2015-02-13张智远冯任卿斌3

通信电源技术 2015年3期

张智远，冯任卿，闫斌3

（1.国网河北省电力公司运检部，河北石家庄050000；2.河北电力勘测设计研究院，河北石家庄050000；3.国网石家庄供电公司，河北石家庄050000）

0 引言

目前，由于现有的电力生产管理信息系统（Power Production Management System，以下简称PMS）是基于B／S模式设计实现，导致配网工作票和操作票只能采用传统的纸质出票，工作人员到现场后采用纸质票记录，工作完成后，再对PMS进行数据回填，而且配网巡视、配网检修等工作也同样采用纸质记录的工作模式。

本项目主要是结合PMS系统、现代化移动终端及无线通信技术，利用统一的平台管理模式，在河北省电网实现配网操作票、工作票、配网线路巡视及事故抢修单的综合管理应用系统，可提高票的正确性，更好地做好防误判断，提高工作效率的同时节省票单流转时间，将票流转的整个过程实现计算机监控管理，降低工作强度，提高工作质量，提高调度操作水平，同时也便于管理人员对现场工作质量进行把控以及事后对数据的统计分析。

1 国内外研究水平综述

近年来，利用移动终端开展电力现场作业，已经成为不可或缺的工作方式。国内外企事业单位、学术机构都对移动作业平台的理论与应用做了较为深入的研究。但从目前形势来看，我国与西方发达国家相比，移动作业的研究与应用还存在比较大的差距。为了缩小与西方发达国家的差距、进一步拓展服务方式、提高服务水平和工作效率，国内相关单位就整合移动作业系统、建立统一移动作业平台展开了研究与试验工作。

2009年，国家电网公司制定了基于移动终端系统建立统一接入平台的工作计划，进一步推动了移动作业平台的建设工作。针对该计划，在充分调研的基础上，结合电力系统移动作业应用现状，面向电力行业各专业移动作业，构建了一套整合研发资源、统一技术路线、提高产品复用、规范应用开发、增强安全控制、稳定高效的移动应用解决方案，对移动作业模式、数据同步方案、应用编程框架以及移动数据库等关键技术均提供了合理的解决办法。

2 项目的理论和实践依据

随着电力信息化系统的广泛应用，河北电网信息管理系统逐渐完善并日益成熟，将计算机技术应用到操作票、工作票、电子巡线及事故抢修单中，为实现操作票、工作票及事故抢修单无纸化操作提供了理论和实践基础。具体包括以下几个方面的内容：

2.1 理论依据

（1）面向对象理论（即 OO，Object-Oriented）：经过三十多年发展的面向对象理论已相当成熟，并被公认为当前最有效的软件分析和建模方法［1］。面向对象的思想理论以及业界在该领域的最新成果为本项目研究提供了坚实的理论基础，对不同类型数据采用OO理论融入模型驱动的系统架构中，最终设计出灵活稳定并易于扩展和维护的元模型。

（2）面向服务架构理论（即SOA，Service-Oriented Architecture）：面向服务架构（SOA）是一种复杂松散型应用环境下的集成框架设计方法，被认为是松耦合易改变的先进IT架构，代表了新的技术融合方向［2］。本项目拟将SOA理论运用于电力安全生产信息系统内各子系统部件之间以及相关各应用系统间的连接架构设计上，提出的平台中，遵循SOA标准的各组成部分接口明确且稳定，功能独立，可以很容易地被支持相同规约的其它服务部件所取代，因而也十分便于整个系统的集成和维护。

2.2 实践依据

（1）安全移动作业终端：本项目在现有移动作业终端应用的基础上，从同步软件、硬件、操作系统、应用程序等多方面进行安全性加固，防止外部通过移动作业终端对电网信息系统进行攻击，窃取系统数据。

（2）安全可信接入［3］：对移动终端的合法性进行明确、有效区分，防止非法终端冒充合法身份和移动作业系统通信，通过硬件特征、数字证书等实现强身份认证，建立双向加密通道，保证数据安全传输，保证移动作业系统的安全。

（3）安全生产管理业务规范和功能规范：SG186工程安全生产业务的复杂性决定了统一标准及规范的制定具有很大的技术难度和风险，是本项目关键点之一。如果制定的标准与规范和实际出现偏差，将极大地影响系统后续设计和开发，甚至导致系统实施难以展开。因此，必须要认真开展标准与规范的制定工作。

（4）典型设计：对于基于标准和规范的典型设计要充分考虑健壮性和适应性，提高对各种潜在需求变化和需求差异的自适应能力，需要在系统体系结构设计的灵活性方面形成有效的方法论，并能有理论和实践依据的加以落实。

3 项目研究内容

本项目拟结合河北省电力公司的实际情况，从总体框架搭建、维护定制、电子签名、手持终端数据录入，操作票、工作票及事故抢修单生成和管理等几个方面进行研究，并将研究成果付诸实践，提高操作票、工作票及事故抢修单的管理水平，推动智能电网建设。

（1）总体框架搭建

根据操作票、工作票及事故抢修单的具体业务应用需求：首先在后台主站系统进行票的生成操作；然后在工作现场进行数据信息采集和票处理、执行；最后，将现场采集信息及票执行信息回传至主站系统进行归档。系统的总体框架搭建从数据层、逻辑层和表现层三个方面考虑：其中，数据层存储专家知识数据，管理数据、实时数据，同时实现逻辑层和表现层对数据库的读写，以及移动终端数据与主站系统数据同步功能。逻辑层能够实现票单执行、处理、高级应用分析等功能。表现层是系统的表现界面，能够实现维护定制、票单管理、流程控制、仿真培训、界面展现等功能。

（2）系统业务流程分析

根据河北电力生产现有工作模式以及PMS操作流程，移动终端系统拟采用以下业务流程。首先由主站编制工作任务，其中包括添加巡视类作业文本以及两票等，再派发到负责人，负责人生成离线作业任务，终端收到任务后，下载进行业务操作，然后回传数据。

（3）维护定制

深入了解河北省电力公司操作票、工作票及事故抢修单的生成和管理流程，通过定制专家规则、表单、工作流、细粒度权限，使系统具有适应性和灵活性，使用户可以根据自己的需求更改业务模型，体现本系统的通用性和用户可维护性。

（4）票生成和管理

主要从开票方式、智能票生成流程、票内容显示、编辑、电子签名、手持终端数据采集、防误校验、模拟预演、图形交互、实时系统的无缝连接、查询分析、权限控制、流程控制、界面展现等方面入手，结合河北省电力公司操作票业务现状及主站系统应用现状，满足操作票、工作票及事故抢修单完整业务流程的管理需求。移动终端票面采用水印加密技术［4］，工作人员在数据回传主站之前打印存档，以解决工作人员在PMS中擅自修改票面信息的情况。

（5）安全防护技术

指纹识别是目前公认较为安全的防护技术手段之一，因此在移动作业终端上采用指纹识别等技术增加移动作业终端的安全性［4］。与内网主机同步时采用身份认证、口令认证等方式实现移动作业终端安全接入，通过密钥协商方式建立加密数据通道，实现终端安全可靠接入，数据安全可靠传输，保障系统安全。

（6）电子巡线研究

在移动作业应用中，将RFID射频技术与GPS卫星定位技术相结合［5］，线路杆塔等路面设备采用GPS定位，无GPS信号的地方如地下车库（配电室）、隧道等采用RFID射频卡，确保巡视人员巡视到位，并记录巡视结果信息，保证巡线质量。