基于移动应用故障处理的用采系统设计与实现

吕朋朋，陆 洋，戚梦逸，陶晓峰

（南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司，南京 21110）

0 引言

用采系统是用户用电信息采集系统的简称，可借助配电变压器对终端用户的实际用电数据进行采集与分析，由用电监控、负荷管理、推行阶梯定价、线损分析等多个流程共同组成[1,2]。随着已接入电网用户数量的增加，用采系统对于电子攻击行为的承载能力会出现明显的下降，进而导致电力故障现象的出现。

移动应用作为管理信息载体接收端所遵循的连接执行原理，一般情况下不能脱离用采系统而独立存在，包含ERP、SCM、CRM等多个小型集成子系统。与其他处理软件相比，移动应用具备较强的连接可塑性，可在保证传输信息完整性的同时，对电网数据库中暂存的电子参量进行定向化整合[3]。

在电力应用网络中，随电子执行主机数量的增加，各连接节点处会出现明显的传输故障性问题。为避免上述情况的发生，传统光纤接入型用采系统在FTTH组网元件的支持下，建立完整的电子设备主机业务处置流程，再通过统计主机电量的方式，实现对系统执行环境的完善。但此系统中的电子响应效率水平相对较低，很难实现对压降差值的有效控制。为解决此问题，设计基于移动应用故障处理的用采系统，在宽带认证体系、IOM资源管理组织等多个设备元件的支持下，实现对移动应用型数据业务故障的有效分类，再通过对比实验的方式，突出该新型系统的实际应用价值。

1 基于移动应用故障处理的用采系统硬件设计

基于移动应用故障处理用采系统的硬件执行环境由宽带认证体系、IOM资源管理组织、OLT设备网关模块三部分共同组成，具体搭建方法如下。

1.1 宽带认证体系

宽带认证体系主要具备电量监控、故障节点筛查、电网环境维护三方面的执行功能。其中，电量监控能够有效协调电网执行空间的收缩变化趋势，并以此为依据，对应用电子量的实际传输范围进行有效控制。故障节点筛查的工作执行量相对较大，能够在协调电子传输关系的同时，确定用采系统所能承担的最大电量配比数值，可在移动端应用主机、故障排查主机、电子规划主机等多个执行元件的配合下，明显待采集电子的实际传输范围，从而避免误差采集行为的出现[4,5]。电网环境维护具备较强的应用适配性，能够根据宽带认证体系的实际组成情况，协调下属用采元件之间的从属配合关系，在多源电子共同传输的情况下，宽带认证体系的实际覆盖范围越广泛，待维护的电网环境也就越复杂。

图1 宽带认证体系结构图

1.2 IOM资源管理组织

IOM资源管理组织存在于用采系统底层执行单元之中，可在适应宽带认证体系连接需求的同时，为下级设备元件提供故障处理指令运行所需的接入串口。随着系统用采处理策略的输入，待存储电子资源会逐渐分裂成电量信息与电压电流的传输应用形式，再借助IOM处理信道，进入下级组织设备元件之中。为实现对应用电子质量的评估，IOM资源管理组织中同时配置电流传输、电压传输、电量管理、电力监控等多项应用结构体[6,7]。其中，故障分类元件能够感知已存储电子资源的连接输入状态，并可在不违背电量支持原则的情况下，将待评估的传输电子整合成应用资源的形式，从而避免系统移动应用故障行为的出现。从执行功能的角度来看，IOM资源管理组织能够较好适应故障电子的连接请求，在调节相关用采设备元件的同时，建立与OLT设备网关模块间的数据传输关系。

图2 IOM资源管理组织结构图

1.3 OLT设备网关模块

OLT设备网关模块负载于IOM资源管理组织下端，以网关控制主机作为核心搭建元件，由电量指示灯、连接惯脚等多个设备结构体共同组成。其中，网关控制主机位于OLT设备网关模块中部，能够监视IOM资源管理组织的执行工作状态，并可以根据电子应用量在系统中的实际传输需求，对移动应用端口中的电流传输行为进行有效控制。在连续运行情况下，电量指示灯始终保持常亮状态，且随电子量输入、输出行为的改变，灯体组织的亮暗趋势也会开始出现变化[8,9]。OLT连接惯脚位于设备网关模块下部，能够控制电流、电压等应用电子量的实际输出行为，在不考虑外界干扰影响的情况下，待接收的电子总量越大，惯脚的实际连接紧致程度也就越高，反之则越低。

图3 OLT设备网关模块结构图

2 基于移动应用故障处理的用采系统软件设计

在相关硬件设备元件的支持下，按照调度网格建立、应用型数据业务故障分类、通信协议连接的处理流程，完成系统的软件执行环境搭建，两相结合，实现基于移动应用故障处理用采系统的顺利应用。

2.1 用采系统调度网格

用采系统调度网格以移动应用网络作为核心作用设备，可在电量用采主机、NGN主机的同步作用下，实现对CG设备与AG设备的连接行为整改。一个完整的用采系统调度网格中至少包含两台EPON设备，其中一台设备能够根据电量用采主机中电子信息的输入行为，制定全新的电压量传输表单，另一台设备可在接收表单结构的同时，向下级用采执行元件提交最原始输入的电流信息参量。CG设备、AG设备同时与调度网格两端的EPON结构相连，当电量用采主机开启输出状态后，NGN主机的连接行为也会随之改变，当整个移动网络中的传输电子总量不再发生改变后，个别故障节点所处位置也开始逐渐趋于稳定，此时CG设备与AG设备同事进入最大值接收撞他，直至用采系统环境中的电压传输值与电流传输值不再发生改变[10]。

图4 用采系统调度网格搭建原理

2.2 移动应用型数据业务故障分类

移动应用型数据业务故障分类是用采系统搭建的必要设计环节，可根据待处理故障信息所属的实用类别，为其匹配一定数量的协议连接节点（详细分类原则如表1所示）。常见的移动应用型数据业务故障包含FTTH、PPPoE、Radius三种基本类别形式[11,12]。其中，FTTH型移动应用数据业务故障主要存在于系统宽带认证体系之中，能够根据数据库中暂存应用电子的数量级水平，确定后续信息入侵行为的实际作用范围。PPPoE型移动应用数据业务故障主要存在于系统IOM资源管理组织之中，可在不干扰已存储应用电子传输行为的情况下，限定待处理故障节点处电压与电流的平均负载能力[13]。Radius型移动应用数据业务故障主要存在于系统OLT设备网关模块之中，当已存储应用电子数量达到理想限度水平后，所有待处理节点都会进入急速运行状态，直至实现对系统环境内所有传输电子量的整合与调度。

表1 移动应用型数据业务故障分类原则

2.3 通信协议

通信协议是对用采系统执行模块间连接执行功能限定条文的统称，可在Socket请求与Socket响应的同步调度下，建立全新的电力故障数据处理顺序，从而降低系统移动应用端口中故障行为的实际发生几率。一般情况下，Socket请求与Socket响应总是保持伴随出现状态，且在故障处理服务端组织的作用下，这种预设的处理顺序很难得到改变[14,15]。移动应用故障信息用采处理软件作为通信协议的顶层连接设备，可同时生成一个Socket请求指令与一个Socket响应指令，且随着输入通道的建立，用采系统处理终端的执行功能得到促进，最终借助系统内的其它用采设备结构体，实现对特定故障问题的清除与处理。至此，实现各项软硬件执行环境的搭建，在移动应用故障处理技术的支持下，完成新型用采系统的设计与应用。

图5 通信协议的连接执行流程图

3 系统应用能力检测

为验证基于移动应用故障处理用采系统的实际应用价值，设计如下对比实验。在移动电网环境中，接入电量表与电子计量设备，借助Internet网络实现对电网应用环境的干扰控制，当底层电子主机的输入状态趋于稳定后，闭合实验组、对照组控制按钮，使两种实验元件同时接入移动电网环境之中。在上述实验过程中，实验组主机元件搭载基于移动应用故障处理用采系统，对照组主机元件搭载光纤接入型用采系统。

图6 实验检测原理

电子响应效率、电路压降差值均能反应电力故障问题对电网运行环境造成的影响，一般情况下，电子响应效率越高、电路压降差值越低，电力故障问题对电网运行环境的影响强度也就越低，反之则越高。表2记录了实验组、对照组的实验数值情况。

表2 电子响应效率对比表

分析表2可知，随着实验时间的延长，实验组用采系统电子响应效率始终保持不断上升的变化趋势，全局最大值达到了88.9%，与全局最小值79.4%相比，上升了9.5%。对照组电子响应效率则在小幅稳定状态后，开始不断下降，全局最大值仅达到63.1%，与实验组极值相比，下降了25.8%。综上可知，在移动应用故障处理技术的作用下，新型用采系统电子响应效率指标得到有效促进，可实现对电网应用主机的合理化保护。

表3 电路压降差值对比表

表3 （续）

分析表3可知，随着实验时间的延长，实验组电路压降差值基本保持相对稳定的波动状态，且高压值、低压值的数值水平均未超过300V。对照组电路压降差值基本保持先上升、再下降的变化趋势，全局最大值达到128V，与实验组极值57V相比，上升了71V。综上可知，在移动应用故障处理技术的作用下，新型用采系统电路压降差值出现明显下降的变化趋势，能够有效避免电力故障问题对电网运行环境造成的抑制影响。

4 结语

从实用性角度来看，基于移动应用故障处理的用采系统的全局性相对较强，能够在提升电子响应效率的同时，实现对电路压降差值的有效控制，且整个设计搭建过程也相对简单，可在宽带认证体系、IOM资源管理组织、OLT设备网关模块三类硬件设备结构体的作用下，完成对移动应用型数据业务故障的分类处理，具备较强的应用推广价值。