铁路电力设备履历系统改进及应用研究

武春波，张忠斌，张岩

（中国铁路沈阳局集团锦州供电段，辽宁锦州121000）

1 引言

目前，中国铁路沈阳局集团进行了为期3年的大数据建设，铁路电力设备履历作为电力日常管理最重要的基础数据之一，在大数据供电管控平台上需要优先设计并实现。集团公司各供电段较早使用了2003年北京瑞日公司开发的单机版“水电履历簿软件系统”，到2007年，随着沈阳局生产布局的调整，设备履历也修改为“电力设备履历簿软件系统”。随着沈阳局集团大数据建设的推进，既有电力设备履历系统已经不能满足电力管理实际需求。

2 电力设备履历的现状

在铁路电力管理的信息化进程中，既有单机版“电力设备履历簿软件系统”的长期使用，对铁路电力基础数据管理起到了积极的推动作用，与此同时，其不足之处也逐渐凸显。主要表现为：（1）系统使用率低。原履历系统一般使用人员的占比不足5%，其原因为：单机版系统难以实现数据共享；将发、变、配电设备履历与站区和区间设备履历分开处理，使用不便；系统逻辑关系复杂，对使用人员要求较高等。（2）系统可视化程度低。可视化是大数据平台的重要应用之一，单机版履历系统既没有设备影像管理功能，也没有GIS地图展布功能，更无法实现大数据平台的数据可视化功能。（3）系统可扩展能力弱。单机版履历系统无法扩展应用到大数据平台上来。

3 电力设备履历系统的设计改进

字段设计是后台设计最基础的部分，因此，设计好字段是后台产品设计最基础也是最核心的工作。为了充分利用原履历数据，保留原履历字段设计的优点，同时利于使用人员容易接受新履历，从以下3个方面对既有电力设备履历系统进行设计改进。

3.1 系统界面设计

电力设备履历系统主界面将变配电所、电力线路、电缆线路、变压器台及发电机等16类电力设备用16个履历图标平铺展开，并直接显示相应设备的总体数量。具体设备履历界面主要显示全部履历数据及工具栏，可进行“新增”“编辑”“删除”“导入”“导出”“搜索”等操作[1]。

3.2 数据字典完善

数据字典是电力设备履历系统最常用、最基础的字段，由于其不经常变动，因此，单独对其进行管理，以方便数据的规范及使用。完善后的数据字典包括的字段有“段别”“车间”“班组”“线别”“站臂名称”“线路名称”和“线路性质”，其中把“××变配电所”设计为“××站”所属的线路名称，同时把“变配电所”作为“线路性质”的一个选项，从而把变配电所内、外设备统一到一个履历中来，降低了系统应用的复杂性，提高了履历数据的规范性。

3.3 履历字段设计

为了让电力设备履历系统可以满足更多的功能需求，履历记录中的字段需要进行如下改进：

1）增加字段。为满足履历系统在集团公司大数据平台上使用的要求，增加字段“段别”；为满足电力设备可视化的要求，增加“经度”“纬度”“高程”以及“影像资料”；为满足电力设备检修管理的需求，增加字段“检修周期”和“检修日期”；为满足电力设备基于二维码进行巡检，增加字段“二维码”等。

2）定义字段。在单机版电力设备履历系统中，下面3个问题没得到有效解决：（1）同一根电杆上的多个避雷器、同一个箱变内的多个高压开关以及2根或多根并联使用的电缆等，在履历中难以根据位置及名称进行区别；（2）“设置地点”字段要求填写“线路名称”，是一段线路，不是一个具体的地点；（3）位于2个变配电所的N根电杆间有N+1档导线，难以用N条记录对N根电杆及其N+1档导线进行完整描述。

有鉴于此，在字段设计上，首先定义字段“PIN码”。编制了“PIN码规则”，PIN码采用18位数字进行定义，可以区分集团公司、站段、车间、班组、专业类别、设备类别及数量不超过10 000的电力设备，其中设备编码部分采用了三重冗余设计；其次定义字段“设置地点”为“××线××杆”“××线××台”“××所××柜”等具体地点；最后定义字段“引入线处”为××电杆引入线处的“设置地点”。

3.4 履历应用设计

为使电力设备履历在电力作业管理及业务管理中充分发挥其基础作用，对各项设计进行梳理核对。其中，电力台账系统、电力设备巡检系统和电力设备问题库系统等均与履历系统进行关联设计。

4 履历系统的实现及效果

针对履历系统的使用率进行数据统计，原单机版履历系统使用率不足5%，新履历系统可以同时在PC端和App端同时使用，除了进行数量统计外，还与电力设备巡检、电力设备问题库等系统关联，使新履历系统使用率达到93%以上，随着大数据建设的推进，新履历系统的使用率会得到进一步的提高。

对于电力设备履历系统，与其关联的扩展应用越多，越能体现该系统的开发价值。目前，除了设备履历数量统计功能外，可实施及可预见的扩展应用包括：电力设备巡检系统、电力设备问题库系统、电力“一杆一档”系统、电力“一所一档”系统、电力“一台一档”系统、电力“一缆一档“系统，电力线路图纸自动绘制系统等，使扩展应用的数量增加到9项。

5 扩展应用举例

5.1 电力“一杆一档”系统的自动生成

既有铁路电力“一杆一档”系统相当于在原履历系统基础上添加了图片，且2个系统的数据需要分别维护，工作量非常大且容易出错。在大数据平台上，通过字段设计实现了利用履历数据自动生成新的电力“一杆一档”系统，新系统除了可以查看带有影像资料的履历数据，还可以直接看关联设备的履历数据，另外，也可以利用GIS地图直接进入“一杆一档”系统进行查阅。类似的，利用履历自动生成了电力“一所一档”“一台一档”及“一缆一档”等系统，如果有必要，将来也容易自动生成变配电所的“一柜一档”[2]。

5.2 电力线路图纸的自动绘制

在字段设计中，重新定义的“引入线处”建立了电力线路履历记录之间的关联关系，在此基础上，结合增加的“经度”和“纬度”，实现了电力线路图纸的自动绘制功能，创造性地解决了现场应用中设备履历与图纸之间信息不一致的问题，减轻了现场技术人员维护基础数据的工作量。

5.3 电力设备的GI S平台展布

将GIS地图平台引入铁路电力的管理中，是铁路电力信息化的必然趋势，也为电力设备地图可视化提供了各种可能性。

6 结语

电力设备履历系统使用率的大幅提高及其扩展应用数量的增多，极大地推进了铁路电力管理的信息化、自动化、标准化及可视化进程，提高了现场作业人员的工作效率，节约了人力成本。与此同时，电力设备履历系统的扩展应用有利于电力设备履历准确性和规范性的提高，也有利于电力设备运维管理及应急管理水平的提高。