智能变电站智能标签

张军强 王蕾

目前智能变电站过程层光缆标签依然采用常规变电站的线缆表示方法，仅表达了光缆的起点、终点位置和光缆编号等，描述无法展示所传输的虚端子信息，不便于现场调试、检修，结合施工、调试、运行环节的应用需求，通过在二次系统施工图设计中统一规范光缆标签的回路编号、光缆去向和信息内容，在此基础上应用先进的数字编码技术，研制了智能变电站过程层光缆智能标签的生成、解析方法及相关软硬件设施，推出了一套智能变电站智能标签系统。通过手持终端以现场扫描方式快速展示光缆中传输的虚端子信息（可将信号查找时间由原来的几分钟缩减为几秒钟，实现“即扫即看”，而且可批量查找一根纤芯内的所有虚端子信号），可极大提高调试、检修和改扩建的效率及正确性，准确实现过程层物理回路与逻辑回路的“虚实对应”。

一、产品介绍

智能标签系统主要解决智能站的线缆标签标示无法方便、快捷、全面展示光纤的全路径信息展示和虚回路信息展示问题。通过研究智能变电站设计、安装、调试阶段对光缆及回路的应用需求，制定了光缆标签的格式，开发了智能标签生成系统软件和智能标签解析系统软件。生成系统软件以二次回路原理为依据，设计工程的虚实回路，生成二次设备的光纤链路卡、光（尾）缆吊牌标签、纤芯标签、光配口标签、智能标签文件和手持终端数据库文件。解析系统软件使用移动互联技术，在工业级PAD中开发了APP应用，通过解析手持终端数据库文件展示工程中的物理连接信息和虚端子连接信息，使用二维码扫描功能，能够快速定位光（尾）缆标签中所包含的纤芯信息、纤芯标签中所包含的虚端子信息和屏柜标签中所包含的二次图纸、装置说明书、装置定值单、装置调试报告、现场运行专用规程及典型操作票。

1.技术特点。①标准化。全景模型文件格式、标签样式、数字编码方式遵循最新的国标和国网企标;标签采用白色、黄色、红色等PET材质标签纸，可保证与被标识物的持久、牢固结合，材质要求防水、防油、防腐，耐自然高低温，不脱落、不卷曲、不变形、不变色;光缆吊牌采用白色PVC材质，长宽遵循国标。硬件终端采用IP65的防护等级，符合电磁兼容相关标准;可视化展示符合国调2015年92号二次可视化要求、符合设计通用表达形式，更直观。②便携性。图纸电子化一一终端可存储大量图纸，格式涵盖PDF、CAD等;图纸模型化——把链路信息和信息流以模型形式直观展示;终端移动化——终端轻巧便捷易于携带;搜索智能化一一增加搜索引擎，方便快速查找。③兼容性。光缆标签兼容：常规标签+二维码起始屏柜、光缆编号、二维码;模型兼容：兼容目前国内主流二次设备厂家、设计单位生成SCD文件;安装方式兼容：悬挂、粘贴等根据现场环境方便施工。④安全性。数据加密：数据库和数据结构加密。硬件加密：智能运维终端硬件信息与智能标签应用APP唯一识别和对应。权限管理：用户信息统一管理，登陆APP验证用户名和密码。

2.经济效益。①制作标签：手工操作，效率低，差错率高，软件完成，效率高，由数天提升至数秒;②打印标签：手工操作，效率低，软件自动完成，效率高，由数小时提升至数分钟;③现场调试：人工查找，效率低，扫描查找，效率高，由数分钟提升至1秒;④运维检修：人工查找，效率低，易出错，扫描查找，精准定位，效率高，由数分钟提升至数秒。

二、生成系统介绍

FC-7000A智能变电站物理连接软件是智能变电站的专业工具，标准化程度高、虚实自动对应技术行业领先、人性化、模块化、自动化程度高，人工工作量小、支持新一代智能变电站物理连接设计等。主要应用于智能变电站二次系统物理连接配置。针对智能变电站二次系统信息传输数字化、光纤化的技术特点，以装置间接线原理设计为核心工作内容，采用以鼠标点击为主的操作方式完成二次系统接线配置。

1.物理建模模块。物理建模模块主要用于构建变电站二次系统物理位置、装置型号、装置配置、组屏方案的信息模型。分为小室建模、屏柜建模、装置建模、板卡建模、端口建模，所有建模信息需要保证与现场的实际完全吻合。

2.物理连接模块。物理回路连接主要用于构建变电站二次系统回路原理，是变电站二次系统连接的核心部分，包括装置、交换机间的端口连接关系。物理连接包括光缆连接、尾缆连接、跳纤连接、电缆连接等

3.标签生成模块。标签文件分为屏柜间光缆、尾缆标签文件，装置端口标签文件和光纤配线架标签文件。导出光缆、尾缆标签文件是针对屏柜间连接，从数据库中获取每个屏柜的连接关系，包括起点屏柜名称、终点屏柜名称、屏柜间所用的光缆编号和规格，二维码标签中的内容是光缆标记字符，起点屏柜索引和光缆名称索引。导出装置端口标签文件是针对尾缆纤芯或跳纤，从数据库中获取起点装置名称、起点装置所属屏柜、起点装置端口名称、终点装置名称、终端装置端口名称、起点装置端口与终点装置端口间所连接的纤芯所属光缆编号、纤芯序号，二维码标签中的内容是纤芯标记字符，起点端口索引。导出光纤配线架标签文件时针对光缆纤芯，从数据库中获取起点ODF名称、起点ODF所属屏柜、起点ODF端口名称、终点ODF名称、终端ODF端口名称、起点ODF端口与终点ODF端口间所连接的纤芯所属光缆编号、纤芯序号，二维码标签中的内容是纤芯标记字符，起点ODF索引。此外软件支持导出SPCD文件，标签数据库，光纤链路卡。

三、解析系统介绍

FC-2000A智能变电站标签软件针对智能变电站现场安装、调试过程中需要重复翻阅图纸的问题，采用全景可视化移动终端，以设计院的设计文件为依据，采用可视化终端展示现场的屏柜、光缆和虚端子回路信息。标签文件解析分为打开工程后的手动浏览和扫描二维码自动加载。

当使用手动浏览功能时，在软件中选择需要加载的工程数据库，软件首先解析该工程的物理配置信息，包括工程中所含的小室场地信息，小室场地内的屏柜，屏柜上的装置信息，通过上下滑动屏幕可以浏览全站信息，通过上下滑动屏柜内的界面可以浏览柜内所有装置信息。点击任意一个屏柜，软件将解析该屏柜所有的光缆、尾缆和跳纤信息。点击任意一个光缆、尾缆或跳纤，软件将解析该光缆、尾缆或跳纤内所有的纤芯连接信息，通过纤芯表、装置表、端口表等获取每一根纤芯起点端口名称、起点装置名称、终点端口名称、终点装置名称，通过装置端口可解析整条端口的物理路径。点击任意端口，软件将解析出纤芯内的虚端子信息。通过查询虚端子连接表，获取该端口所属装置所有的虚回路信息，通过查询纤芯连接表获取该端口所连接的终点端口及终点端口所属的装置，将虚回路信息中只包含终点端口所属装置的信息提取出来，得到该端口所连接纤芯传输的所有虚端子信息。点击虚端子界面上的任意设备，软件将以该设备为中心，获取所有该设备的输入、输出虚端子信息。当使用扫描二维码功能时，在软件中选择需要加载的工程数据库，打开扫描功能，通过红外射频扫描标签上的二维码信息。当扫描到的是光缆、尾缆标签时，软件根据光缆标记字符，使用所获取的索引号在线缆表中获取该光缆、尾缆的名称规格等信息，通过在纤芯连接表中获取所有的的纤芯连接信息，通过纤芯表、装置表、端口表等获取每一根纤芯起点端口名称、起点装置名称、终点端口名称、终点装置名称，如果是光缆还包括所经ODF口名称，并通过信息逻辑表获取端口间传输的信息类型。当扫描到的是装置端口标签或光纤配线架标签时，软件根据纤芯标记字符，使用所获取的索引号在端口表中获取起点端口名称，通过查询虚端子连接表，获取该端口所属装置所有的虚回路信息，通过查询纤芯连接表获取该端口所连接的终点端口及终点端口所屬的装置，将虚回路信息中只包含终点端口所属装置的信息提取出来，得到该端口所连接纤芯传输的所有虚端子信息。

四、结论

智能标签生成系统软件能够支持智能变电站二次系统回路的设计工作，生成各类型设计图纸，同时生成工程数据库，显著提高设计效率;智能标签解析软件能够将工程数据库解析成为标签文件，支持打印，同时解析为手持终端数据库，由手持终端加载解析，实时展现工程的二次回路信息，并支持扫描标签二维码即时获取光缆中所传输的虚端子信息。

（作者单位：西安众源电力设计有限公司）