發(fā)布時間：2023-03-17 18:01:45
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電力系統(tǒng)通信論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
目前，關(guān)于廣域保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)國內(nèi)外學(xué)者提出不同的見解，一般可分為分布式、區(qū)域集中式、變電站集中式以及分層集中式。其中，在分布式廣域保護(hù)系統(tǒng)中，廣域保護(hù)算法內(nèi)置于每個裝設(shè)在變電站內(nèi)部的保護(hù)IED中，分布式廣域保護(hù)系統(tǒng)的廣域保護(hù)決策過程完全在單個保護(hù)IED中實現(xiàn)，這使得分布式廣域保護(hù)系統(tǒng)更適合于實現(xiàn)廣域繼電保護(hù)的功能。區(qū)域集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)其功能包括實現(xiàn)傳統(tǒng)繼電保護(hù)功能、通過通信網(wǎng)絡(luò)與廣域保護(hù)決策中心設(shè)備交換信息等。變電站集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)主要是利用收集到的信息實現(xiàn)廣域保護(hù)算法，并向站內(nèi)相應(yīng)保護(hù)IED發(fā)送控制命令。分層集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)繼承了區(qū)域集中式和變電站集中式廣域保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢，而且它既能夠與上層區(qū)域廣域保護(hù)決策中心設(shè)備通信又能夠與下層的保護(hù)IED通信，同時也能夠彌補(bǔ)變電站集中式存在的一些缺點。
2電力系統(tǒng)信息綜合傳輸調(diào)度算法研究
電力系統(tǒng)不同于其他系統(tǒng)的運(yùn)行，尤其是順利實現(xiàn)其信息的綜合傳輸不可避免的需要解決諸多潛在的問題，尤其是信息業(yè)務(wù)綜合傳輸過程中存在的流量沖突問題，特別需要注意的是不僅要保證實時信息業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，同時也不可忽視各類非實時信息服務(wù)質(zhì)量，這些非實時信息也是傳輸過程中重要的組成部分。實現(xiàn)基于IP技術(shù)和區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)模型的網(wǎng)絡(luò)通信模式的關(guān)鍵技術(shù)包括隊列調(diào)度法，本文主要對隊列調(diào)度算法進(jìn)行深入討論，使其在對電力系統(tǒng)信息綜合傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量問題進(jìn)行解決時能夠發(fā)揮出關(guān)鍵的作用。WFQ算法的分組服務(wù)順序與GPS模型有很大差異，它是一種模擬通用處理器共享模型的隊列調(diào)度算法，本文在WFQ算法基礎(chǔ)上提出了WF2Q+算法，并通過將“虛擬延遲時間”引入WF2Q+算法解決了該算法在推遲傳輸高優(yōu)先級信息業(yè)務(wù)分組的問題，進(jìn)而提出了提出以基于IWF2Q+算法的區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)模型實現(xiàn)電力系統(tǒng)信息綜合傳輸。
2.1WF2Q+算法介紹及分析WF2Q+算法是一種基于GPS模型的分組公平隊列調(diào)度算法。在實際的信息業(yè)務(wù)傳輸過程中，分組到達(dá)各列隊頭部的時間會存在一定的微小差別，致使根據(jù)GPS模型得到的各隊列頭部分組服務(wù)順序也出現(xiàn)微小差別，從而也會影響到WF2Q+調(diào)度器先為高優(yōu)先級隊列內(nèi)分組提供服務(wù)，還是為低優(yōu)先級隊列提供服務(wù)。觀察圖1我們可以發(fā)現(xiàn)，優(yōu)先級較高的信息業(yè)務(wù)在電力系統(tǒng)分組傳輸過程中不能保證其實時性，關(guān)鍵在于優(yōu)先級較高的信息業(yè)務(wù)分組到達(dá)時間較晚，從而使得優(yōu)先級較低的信息業(yè)務(wù)“捷足先登”，到達(dá)時間稍快，影響了電力系統(tǒng)高優(yōu)先級信息業(yè)務(wù)分組傳輸?shù)膶崟r性。
2.2改進(jìn)的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述問題，為了保證電力系統(tǒng)信息綜合傳輸中高優(yōu)先級信息業(yè)務(wù)分組的實時性，本文采用了PQ調(diào)度算法，并用PQ算法原理對WF2Q+算法進(jìn)行改進(jìn)，按照這種方式獲得的算法非常有可能將高優(yōu)先級分組推遲傳輸問題輕而易舉地解決，同時也能保持良好的公平性。具體操作如下：將優(yōu)先級最高隊列中傳輸個分組所需時間的倍定義為隊列的“虛擬延遲時間。IWF2Q+算法與WF2Q+算法都采用SEFF分組選擇策略，此時，不得大于系統(tǒng)虛擬時間，并且越小的隊列中的分組越優(yōu)先獲得調(diào)度器的服務(wù)，通過這種方式高優(yōu)先級隊列中所轉(zhuǎn)發(fā)分組的延時得到了降低。
3仿真分析
本文首先仿真對比電網(wǎng)發(fā)生故障時WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下IEEE14母線系統(tǒng)各變電站與控制中心站之間變換信息時4類信息業(yè)務(wù)分組的平均延時，結(jié)果如圖2所示。觀察圖2可知，WF2Q+算法與WFQ算法在保證信息業(yè)務(wù)實時性方面的性能不相上下，而WF2Q+算法推遲傳輸高優(yōu)先級信息業(yè)務(wù)分組的問題可通過IWF2Q+算法解決，并且能夠減小高優(yōu)先級信息業(yè)務(wù)分組延時，同時也會導(dǎo)致低優(yōu)先級信息業(yè)務(wù)分組延時變大。其次仿真對比電網(wǎng)發(fā)生故障時PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下得到的系統(tǒng)中各變電站與控制中心站之間傳輸四類信息業(yè)務(wù)的平均服務(wù)速率，如圖3所示。該結(jié)果說明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)模型能夠較好地協(xié)調(diào)不同優(yōu)先級信息業(yè)務(wù)獲得的服務(wù)效率，達(dá)到了各類信息業(yè)務(wù)傳輸?shù)墓叫?，且性能相?dāng)。
4課題研究結(jié)論及展望
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，目前電力通信系統(tǒng)主要由SDH光纖通信、電力載波、衛(wèi)星及無線載波等組成。集團(tuán)伴隨輸電線路的建設(shè)已建成大量OPGW及ADSS等架空光纜，光纜線路已覆蓋集團(tuán)的各水電站、變電站、水庫大壩和辦公場所;且光纖線路已形成環(huán)路，已具備了搭建光纖通信系統(tǒng)的有利條件。根據(jù)調(diào)控中心多業(yè)務(wù)、大容量的通信需求，結(jié)合已建光纜線路的先天優(yōu)勢，通信系統(tǒng)以SDH光纖通信為主來搭建。根據(jù)《電力系統(tǒng)通信設(shè)計技術(shù)規(guī)定》中“至主要發(fā)電廠、變電所及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的主干通道應(yīng)有兩種不同傳輸介質(zhì)的電路或物理路由完全獨立的電路組成”的要求，集團(tuán)通信系統(tǒng)需建設(shè)主用通信通道和備用通信通道，并在主要站點建設(shè)應(yīng)急通信通道。主備用及應(yīng)急通道通過三個不同路由分別接入調(diào)控中心，形成通信系統(tǒng)的冗余保護(hù)。
1．1主備用通道
主通信通道應(yīng)采用大容量，通信傳輸質(zhì)量好，電路可靠性高的通信方式。目前作為電力系統(tǒng)干線的通信方式主要有光纖和微波兩種，光纖通信具有運(yùn)行維護(hù)方便，傳輸容量大，抗干擾性能強(qiáng)的特點。微波通信具有能跨越復(fù)雜地形，抗洪水、地震等自然災(zāi)害的優(yōu)點，但受天氣影響大，傳輸容量相對較小。集團(tuán)已建設(shè)完善的光纖線路，所以通信系統(tǒng)主用通道和備用通道均采用SDH光纖通信技術(shù)。
1．2應(yīng)急通道
應(yīng)急通道應(yīng)是受自然災(zāi)害影響較小、獨立于主備用通道之外的通信系統(tǒng)。應(yīng)急通道僅在主備用通道均中斷的情況下使用，對通道帶寬要求不高。集團(tuán)工程點分散、距離遠(yuǎn)，不宜采用微波通信，因此應(yīng)急通道選用衛(wèi)星系統(tǒng)。在發(fā)生光纖通信中斷的情況下，衛(wèi)星通道能夠及時建立應(yīng)急通信，將電廠及變電站的關(guān)鍵信息上傳至調(diào)控中心，確保調(diào)控中心和廠站通信通暢。
2、SDH傳輸網(wǎng)
2．1SDH傳輸網(wǎng)搭建
SDH傳輸網(wǎng)是通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為調(diào)控中心運(yùn)行管理提供高速、全面、安全、便捷的通信服務(wù)傳輸平臺，并為通信系統(tǒng)提供主備用通道。SDH傳輸網(wǎng)不僅要能滿足集團(tuán)調(diào)控中心生產(chǎn)運(yùn)行、調(diào)度指揮、行政管理等的要求，還要能快速處理各類語音、數(shù)據(jù)、圖像、文字等信息。調(diào)控系統(tǒng)各業(yè)務(wù)對通信帶寬要求較高，因此SDH傳輸網(wǎng)主干傳輸速率選用2．5Gbit/s，支干傳輸速率為622Mbit/s。通過集團(tuán)各水電站、變電站和工程點組成一個光纖環(huán)網(wǎng)，搭建STM-16光纖保護(hù)環(huán)。主備用通道通過不同的兩個路由分別連接至調(diào)控中心，形成冗余通信通道，見圖1。
2．2SDH傳輸網(wǎng)安全
已建光纖線路已形成環(huán)路，所以采用二纖雙向復(fù)用段保護(hù)方式建設(shè)二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)，實現(xiàn)通信通道自愈功能;復(fù)用段保護(hù)既節(jié)省通道資源又能形成有效的安全保護(hù)措施。除建設(shè)復(fù)用段保護(hù)環(huán)外，每個通信節(jié)點的設(shè)備均設(shè)冗余保護(hù)，交叉連接單元、時鐘單元以及電源模塊等核心板件采用1+1冗余配置。通過復(fù)用段保護(hù)和設(shè)備冗余配置，SDH傳輸網(wǎng)可靠性得到了極大的提高，能夠滿足調(diào)控中心各項業(yè)務(wù)對通信安全的要求。
3、衛(wèi)星通信
3．1衛(wèi)星通信規(guī)劃
衛(wèi)星通信系統(tǒng)選用VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)，為星狀通信系統(tǒng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用浮動靜態(tài)路由單跳衛(wèi)星鏈接，主、備用通道和衛(wèi)星應(yīng)急通道可自動切換。根據(jù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為應(yīng)急通信的特點，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信令傳輸體制采用TDM/TDMA/SCPC，這種體制不但安全可靠，又能最大限度的節(jié)省衛(wèi)星帶寬，減小主站設(shè)備投入。此組網(wǎng)方式既可用于簡單的電話線路連接，亦可服務(wù)于IP數(shù)據(jù)傳輸，還能用于視頻傳輸服務(wù)，見圖2。
3．2基于IP的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)實現(xiàn)
衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供10M/100M以太接口，各種IP業(yè)務(wù)設(shè)備直接通過以太網(wǎng)交換機(jī)與之相連，并通過終端的衛(wèi)星端口上星與遠(yuǎn)端站點通信。語音選用VoIP方式，通過設(shè)備的IP通道傳送;在優(yōu)先保證話音和基本數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)正常通訊的前提下，衛(wèi)星通道也可以連接各站點間的其他IP數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，從而共享衛(wèi)星帶寬。
4、結(jié)語
用戶信息采集系統(tǒng)的實行，會為電力企業(yè)減少經(jīng)濟(jì)支出，調(diào)整和優(yōu)化配置電力資源，以使員工在工作的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)抄表的信息化管理，減輕員工工作壓力，進(jìn)而確保抄表信息的精準(zhǔn)性，以實現(xiàn)供電企業(yè)用電的精細(xì)化管理模式。此外，用戶信息采集系統(tǒng)的實時監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程抄表功能，全面監(jiān)測用電計量裝置，以及，控制用戶繳費(fèi)情況，并且實現(xiàn)線損的現(xiàn)代化管理，減少因人工操作產(chǎn)生的誤差，以不斷提高用電管理效率，進(jìn)而為電力企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)收益。
2以往用電管理模式存在的主要缺陷
在電力企業(yè)發(fā)展過程中，以往用電管理模式是采用人工抄表，抄表人員在供電企業(yè)下屬的分支機(jī)構(gòu)工作，之后，匯集用戶的抄表信息，以及時告知用戶用電狀況。對于已經(jīng)欠費(fèi)的用戶，應(yīng)及時通知用戶欠費(fèi)金額，進(jìn)而使用戶及時繳費(fèi)。但是，這種人工抄表模式，不利于電力企業(yè)各個部門有機(jī)的結(jié)合在一起，不僅會消耗大量的人力、物力以及財力，又不能熟悉和了解用戶用電狀況。因此，伴隨信息化時代的到來，以往用電管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代信息化發(fā)展的要求，所以，建立用電信息采集系統(tǒng)至關(guān)重要。
3用電信息采集系統(tǒng)在電力企業(yè)中的應(yīng)用
在電力企業(yè)發(fā)展過程中，用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠轉(zhuǎn)變以往的用電管理模式，進(jìn)而形成現(xiàn)代化的管理模式，信息化管理模式主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）抄表結(jié)算環(huán)節(jié)的自動化用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，對于供電環(huán)節(jié)、用電環(huán)節(jié)以及售電環(huán)節(jié)，能夠全面、系統(tǒng)的采集各個環(huán)節(jié)的用電信息，不僅可以調(diào)整和優(yōu)化配置人力資源，也能及時、準(zhǔn)確的獲取抄表信息，進(jìn)而最大限度的節(jié)省電力資源，以不斷提高管理效率。此外，抄表結(jié)算環(huán)節(jié)的自動化，會實現(xiàn)計量、抄表的規(guī)范化管理，以不斷提高結(jié)算的精準(zhǔn)性。
（2）有效控制用戶繳費(fèi)時間用電信息采集系統(tǒng)的實行，能夠使用戶自由控制繳費(fèi)時間，在一個月之內(nèi)，可以進(jìn)行分期交付。因此，此系統(tǒng)的實行，是為了規(guī)范不能及時繳費(fèi)的用戶，以減少抄表周期，使電費(fèi)發(fā)行次數(shù)逐漸增多。所以，我們能夠看出，此系統(tǒng)的實行，不僅能及時監(jiān)督用戶繳費(fèi)，還能夠確保資金的流轉(zhuǎn)。
（3）全面監(jiān)測用電計量裝置用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠改進(jìn)和完善以往現(xiàn)場檢查的缺陷，在以往計量裝置運(yùn)行過程中，不能及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，然而，此系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠全天候監(jiān)測用電計量裝置。例如，如果電能表底被修改，以及表計參數(shù)發(fā)生變化，用電信息采集系統(tǒng)的實行，會全天候監(jiān)測計量裝置，隨時對用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，以免出現(xiàn)檢查人員違背相關(guān)規(guī)定，做出違法行為。
（4）電力企業(yè)的服務(wù)水平不斷提高用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠為用戶提供滿意優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，并且為用戶提供精準(zhǔn)、可靠的用電信息，對于用戶在用電過程中，出現(xiàn)的問題，此系統(tǒng)會及時發(fā)現(xiàn)，以使電力企業(yè)采取有效的解決對策，用電信息采集系統(tǒng)為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠使用戶利用網(wǎng)絡(luò)平臺、在線通話以及短信等方式，增加用戶與供電企業(yè)交流與溝通的機(jī)會，進(jìn)而使供電企業(yè)熟悉和了解用戶需求，以滿足用戶不斷變化發(fā)展的需要，提高電力企業(yè)的社會聲譽(yù)。其次，用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，對于在供電過程中，出現(xiàn)的安全故障問題，能夠為供電企業(yè)提供必要的依據(jù)，進(jìn)而在最佳時間內(nèi)維修安全故障，以免出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，為用戶帶來不必要的經(jīng)濟(jì)支出。最后，抄表自動化的實現(xiàn)，在用戶日常生活中，抄表人員不會經(jīng)常干擾，以免用戶與抄表人員產(chǎn)生矛盾與問題。
（5）實現(xiàn)線損管理的現(xiàn)代化在供電企業(yè)運(yùn)行的過程中，在線損管理方面，仍舊存在較多缺陷，例如，周期較長、人為計算產(chǎn)生的誤差等等，進(jìn)而不能科學(xué)、合理的分析線損消耗狀況，不能及時反映線損的實際運(yùn)行狀況。而用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用，為計算線損消耗數(shù)據(jù)提供了有利條件，利用抄表環(huán)節(jié)的自動化，能夠獲取用戶的所有信息，從而減少分析線損數(shù)據(jù)的時間，并且分析時間也發(fā)生了很大變化，由以往每月轉(zhuǎn)變?yōu)槊刻?，以確保線損數(shù)據(jù)的時效性。此外，將線損理論與與數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，能夠快速查明導(dǎo)致線損形成的原因，以使供電企業(yè)制定相應(yīng)的解決對策，以免因跑電、冒電、漏電導(dǎo)致線損降低，進(jìn)而不斷提高線損的管理水平。
4結(jié)論
（一）故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）構(gòu)成
在電網(wǎng)運(yùn)行層，故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)是作為故障信息管理系統(tǒng)的子站系統(tǒng)運(yùn)行的，而在變電站層，故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)是作為主站運(yùn)行的。在變電站中，各保護(hù)小室中的微機(jī)繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置、故障錄波器及測控裝置等以分布式結(jié)構(gòu)與交換機(jī)相聯(lián)接，各保護(hù)小室中的交換機(jī)又以分布式結(jié)構(gòu)與故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）中的保護(hù)管理機(jī)聯(lián)接，整個網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)線和光纖來聯(lián)接。故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）與故障信息管理系統(tǒng)主站的聯(lián)接則是通過專用的網(wǎng)關(guān)及專用通道，保證了數(shù)據(jù)量的傳輸和獨立性。
（二）故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）的功能
故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）的功能概括如下：1.故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）將變電站內(nèi)的繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置及故障錄波器等二次設(shè)備的動作信息和一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)（如斷路器的位置）實時傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)，完成主站與二次設(shè)備之間有效地數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)匯集數(shù)據(jù)及轉(zhuǎn)發(fā)功能。2.變電站實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，特別是在故障發(fā)生時，因故障錄波信息采樣率高、通道數(shù)多、數(shù)據(jù)量就會在短短的時間形成一個峰值，這對于數(shù)據(jù)傳輸是不利的，故在保護(hù)管理機(jī)集成了數(shù)據(jù)庫處理系統(tǒng)，實現(xiàn)故障數(shù)據(jù)緩沖處理。3.變電站內(nèi)二次設(shè)備所采用的廠家眾多，各廠家使用的規(guī)約也不同，大多采用私有通信規(guī)約，因此處理故障錄波信息的時候，不得不面對各個廠商互不兼容的通信規(guī)約，甚至同一個廠商不同型號的裝置的通信規(guī)約也不一樣。特別是有些老舊設(shè)備的變電站更是面臨這樣的問題，故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）可實現(xiàn)對的故障信息進(jìn)行預(yù)處理，消除不同通信接口的差異性，將不同的通信規(guī)約轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式，實現(xiàn)與調(diào)度主站數(shù)據(jù)采集的一致性。4.故障信息遠(yuǎn)傳系統(tǒng)（子站系統(tǒng)）可以通過自檢功能產(chǎn)生自檢報告，并將自檢報告匯報到主站系統(tǒng)。同時，子站系統(tǒng)設(shè)置有維護(hù)接口，用戶可通過便攜式計算機(jī)、子站后臺等方式對子站系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。在允許的情況下可實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)功能。
二、故障信息管理系統(tǒng)主站
（一）主站數(shù)據(jù)庫
主站數(shù)據(jù)庫包括動態(tài)數(shù)據(jù)庫、靜態(tài)數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫。主要功能是對繼電保護(hù)的故障系統(tǒng)中包括數(shù)據(jù)模型及版本的應(yīng)用模塊進(jìn)行統(tǒng)一管理，并提供實現(xiàn)維護(hù)、生成及修改功能的工具。
（二）數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可生成電力系統(tǒng)分布圖、電氣主接線圖，能夠直觀地查看各站主接線圖顯示的故障點和開關(guān)狀態(tài)，不再用人工查表方式和手工方式查看和召喚故障文件，并能結(jié)合故障信息數(shù)據(jù)，統(tǒng)計微機(jī)繼電保護(hù)動作情況，并能進(jìn)行故障過程重演及統(tǒng)計歷史故障信息數(shù)據(jù)。
（三）故障分析系統(tǒng)
故障分析系統(tǒng)利用作為故障錄波文件分析數(shù)據(jù)源的故障錄波報文，對于其進(jìn)行故障原因分析，實現(xiàn)故障狀態(tài)下的波形自動繪制、故障信息數(shù)據(jù)實時分析。
三、結(jié)論
（1）調(diào)度電話和行政電話是一項較為中歐要的信息業(yè)務(wù)，從其本質(zhì)上來看屬于傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)的一種，是完善電力調(diào)度以及行政工作的關(guān)鍵，因此要保證其安全性和可靠性。（2）變電站視頻監(jiān)控信息。為了對傳統(tǒng)的監(jiān)控模式的改進(jìn)和完善，需要對變電站視頻監(jiān)控信息進(jìn)行調(diào)節(jié)，網(wǎng)口連接方式也發(fā)生了明顯的改變。（3）管理信息系統(tǒng)主要是對日常的業(yè)務(wù)進(jìn)行查詢，計算機(jī)信息聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)都要依靠電力信息通信專網(wǎng)來進(jìn)行，這樣才能保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。（4）電網(wǎng)調(diào)度自動化實時數(shù)據(jù)可以為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供一定的依據(jù)，因此對于其可靠性要求相對較高，在工作中也應(yīng)該得到充分的重視。（5）繼電保護(hù)信號是保證電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全性的重要方面，通過相應(yīng)的設(shè)備可以使得接口接入相應(yīng)的SDH平臺，實現(xiàn)繼電保護(hù)。
2信息技術(shù)體制分析
從我國目前信息技術(shù)發(fā)展上來看，國家電網(wǎng)的改造項目相對較為復(fù)雜，而且基層的電力企業(yè)也出具規(guī)模，電力專用通信網(wǎng)也得到了長足發(fā)展。但是在實際的工作中，無論是電力企業(yè)的規(guī)模還是基本的設(shè)備等都還需要進(jìn)一步完善。除此之外，競爭越來越積累，數(shù)據(jù)信息和業(yè)務(wù)等都在不斷增加，業(yè)務(wù)類型相對較為單一，需要多種技術(shù)作為支撐。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
2.1鏈狀網(wǎng)絡(luò)。對于鏈狀網(wǎng)絡(luò)來說，其可靠性相對較低，在電力通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)行過程中主要依靠電線的走向來進(jìn)行。主要呈現(xiàn)出星形的狀態(tài)。從我國電力系統(tǒng)的發(fā)展程度上看，無法做到對電力系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)形的保護(hù)。
2.2在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，IP業(yè)務(wù)的形式還不支持，為了保證實現(xiàn)這一業(yè)務(wù)的需要，需要通過傳統(tǒng)的語音或者是文字的方式來促進(jìn)電力系統(tǒng)的長足發(fā)展。
3技術(shù)體制的選擇與發(fā)展
為了迎合電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展和需要，同時能夠更好對日益增長的IP業(yè)務(wù)進(jìn)行支持，地方的電力系統(tǒng)也需要進(jìn)行升級和拓展，要具有長遠(yuǎn)的目光，完善電力系統(tǒng)運(yùn)行的體制，采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，對電網(wǎng)系統(tǒng)加強(qiáng)重視。一些SDH網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)，需要對已有的設(shè)備和技術(shù)等進(jìn)行分析和探討，從投資的角度出發(fā)，對技術(shù)體制加強(qiáng)重視。當(dāng)務(wù)之急就是找到能夠有效承載IP業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。如果為了滿足業(yè)務(wù)的需要，應(yīng)該從靜態(tài)的復(fù)用模式轉(zhuǎn)換到動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)模式。相反，對于一些還沒有建立健全通信網(wǎng)路體系的地區(qū)，也要做好技術(shù)的傳輸和運(yùn)用工作，要及時解決數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理工作的基本矛盾，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化處理，其中包括正在開發(fā)的語音業(yè)務(wù)等等。
4信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展在智能化電網(wǎng)建設(shè)中的重要性
信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主要是通過做好信息的獲取，信息的傳遞，以及信息的模式改革等以及步驟。進(jìn)而推動電網(wǎng)建設(shè)工作的進(jìn)行。從信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的智能化電網(wǎng)建設(shè)的重要性方面來看，可以從以下幾個方面來進(jìn)行具體的分析：第一，可以進(jìn)一步提升電網(wǎng)自身的控制能力，提高這一功能的最主要途徑就是應(yīng)用大量的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，對管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。第二，要對電網(wǎng)企業(yè)的管理模式進(jìn)行完善。信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展為電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展提供了一定的契機(jī)和平臺，企業(yè)在創(chuàng)造價值的同時還致力于智能電網(wǎng)的開發(fā)和建設(shè)，對已有的管理模式進(jìn)行改進(jìn)已經(jīng)成為一種必然的趨勢。如果在未來的發(fā)展中能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)的建設(shè)中，可以為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造一種嶄新的模式。第三，提升智能化電網(wǎng)輸電組織的管理能力。從現(xiàn)如今電網(wǎng)發(fā)展的過程中可以看出，輸電企業(yè)、發(fā)電企業(yè)以及用電企業(yè)之間已經(jīng)建立了一種聯(lián)盟的關(guān)系，對于新能源的利用以及電網(wǎng)企業(yè)的管理工作等都是工作人員注意的方面。企業(yè)之間協(xié)調(diào)合作促進(jìn)了電網(wǎng)企業(yè)的互動，進(jìn)而提高了電網(wǎng)企業(yè)的管理能力，做好管控工作的高校進(jìn)行。
5結(jié)束語
高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理信息化平臺的設(shè)計緊緊圍繞“結(jié)合現(xiàn)狀、適度超前、注重頂層、集中管理”的思路展開，通過對現(xiàn)有機(jī)電系統(tǒng)管理信息化系統(tǒng)進(jìn)行深入調(diào)哥徑于析，建立統(tǒng)一的機(jī)電設(shè)備管理體系，提高高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理的技術(shù)水平，延長設(shè)備使用壽命，降低機(jī)電系統(tǒng)故障率，增強(qiáng)機(jī)電系統(tǒng)穩(wěn)定陜及數(shù)據(jù)安全，保證高速公路機(jī)電系統(tǒng)完好和良好的運(yùn)行狀態(tài)，為高速公路安全、暢通提供堅實的不韋皮保障，確保機(jī)電系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行。
高速公路機(jī)電系統(tǒng)管理信息化平臺建設(shè)以“一條主線，兩個核心，三個支撐”為建設(shè)思路指導(dǎo)項目建設(shè)示意圖如圖1:一個主線是指設(shè)備從采購、入庫、使用，到處置的全生命周期。當(dāng)設(shè)備有采購需求時，首先要進(jìn)行采購申請，采購申請得到審批后進(jìn)行采購，當(dāng)設(shè)備采購到貨時，需要進(jìn)行入庫處理，當(dāng)正在使用的設(shè)備發(fā)生故障，需要調(diào)用庫存中的設(shè)備時，就需要進(jìn)行出庫處理，當(dāng)庫存的設(shè)備需要維修或者需要報廢處置時，也需要進(jìn)行出庫處理，從而笑扳戈設(shè)備的使命。這就是設(shè)備的全生命周期。
兩個核心是指設(shè)備的維修及維護(hù)工作。在整個日常工作過程中，外場設(shè)備難免會發(fā)生故障，這就需要對設(shè)備進(jìn)行維修維護(hù)。設(shè)備維修是指當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，由維修工程師進(jìn)行故障診斷、維修及備件的更換，設(shè)備維修有其自己的工作流程和體系，就是當(dāng)收費(fèi)站可以自行維修時，由收費(fèi)站自行維修;當(dāng)收費(fèi)站不能維修時，上報到管理處，由管理處來維修;當(dāng)管理處不能維修時，需要聯(lián)系第三方的維修單位維修，從而形成的三級維修體系。設(shè)備維護(hù)是指在設(shè)備運(yùn)行過程中，為了保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行的有組織、有計劃的事前設(shè)備檢修。
三個支撐是指經(jīng)費(fèi)管理、供應(yīng)商管理和項目管理。經(jīng)費(fèi)管理就是當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備發(fā)生故障，需要維修和維護(hù)時產(chǎn)生費(fèi)用;當(dāng)設(shè)備更新或損壞時，也會產(chǎn)生費(fèi)用，所以費(fèi)用的計劃、費(fèi)用的執(zhí)行、費(fèi)用的跟蹤，離不開設(shè)備的全生命周期。供應(yīng)商管理是對供應(yīng)商以及供應(yīng)商提供的設(shè)備和服務(wù)進(jìn)行全生命周期管理。設(shè)備的采購、使用、日常的維修等環(huán)節(jié)都按照供應(yīng)商和供應(yīng)商提供的產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)生記錄，可以在這些環(huán)節(jié)中根據(jù)評價指標(biāo)，對供應(yīng)商進(jìn)行考核和評估，這些評估數(shù)據(jù)又會再下次的設(shè)備采購和服務(wù)采購時提供依據(jù)。項目管理是對機(jī)電工程項目的啟動、跟蹤、評估等項目活動進(jìn)行統(tǒng)一的管理，有力地保證了集團(tuán)公司機(jī)電項目管理朝著規(guī)范化、可視化發(fā)展。
二、機(jī)電系統(tǒng)管理信息化應(yīng)用
(一)系統(tǒng)架構(gòu)
根據(jù)業(yè)務(wù)需求特點，應(yīng)用平臺采用采用J2EE十Oracle平臺開發(fā)工具開發(fā)，建立基于B/S應(yīng)用體系架構(gòu)的機(jī)電系統(tǒng)管理信息化平臺，實現(xiàn)收費(fèi)站、管理處、集團(tuán)公司統(tǒng)一訪問，其中移動終端管理、數(shù)據(jù)采集管理采用客戶端應(yīng)用體系架構(gòu)。機(jī)電系統(tǒng)管理信息化平臺通過配置防火墻IP端口映射的方式為收費(fèi)站、管理處和集團(tuán)公司用戶統(tǒng)一提供內(nèi)外網(wǎng)訪問，用戶可以根據(jù)需要選擇使用。根據(jù)平臺建設(shè)需求，本平臺應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2:
(二)建設(shè)關(guān)鍵點
機(jī)電系統(tǒng)管理信息化平臺建設(shè)關(guān)鍵點主要包括以下幾個方面:
1、機(jī)電設(shè)備唯一身份認(rèn)證。通過機(jī)電設(shè)備的唯一編碼，現(xiàn)對于機(jī)電設(shè)備從入庫一使用一報廢全過程的追蹤和識別，在編碼研究過程中需要注意識別不同設(shè)備以及大型設(shè)備中獨立部件身份的區(qū)別模式，以及津方集團(tuán)公司機(jī)電系統(tǒng)全方位的身份識別管理模式。
2、機(jī)電設(shè)備全生命周期管理。以備品備件的申請采購作為生命周期的起始點，以備品備件的淘汰報廢作為生命周期的終點，生命周期內(nèi)包含備品備件的入庫、出庫、調(diào)撥、安裝、拆卸、維護(hù)、維修等使用管理，實現(xiàn)備品備件的全生命周期的動態(tài)跟蹤體系。
3、備品備件儲存動態(tài)預(yù)警。管理處根據(jù)維修維護(hù)經(jīng)驗，設(shè)置備品備件的儲存量的標(biāo)準(zhǔn)配置及閑置周期。設(shè)備不足預(yù)警:當(dāng)機(jī)電設(shè)備庫存中某類設(shè)備的數(shù)量小于定額下限時，產(chǎn)生設(shè)備不足預(yù)警。設(shè)備過多預(yù)警:當(dāng)機(jī)電設(shè)備庫存中某類設(shè)備的數(shù)量大于定額上限時，產(chǎn)生過多預(yù)警。設(shè)備長期未用提醒:機(jī)電設(shè)備儲存中某個設(shè)備未使用時間大于該設(shè)備的閑置周期時，給予提醒，要求使用該機(jī)電設(shè)備或者辦理轉(zhuǎn)移手續(xù)。
4、機(jī)電設(shè)備剩余壽命/價值估算。依據(jù)估算的機(jī)電設(shè)備剩余壽命，為備品備件的采購、針對性的維護(hù)維修，提供信息化數(shù)據(jù)支撐。評估備品備件剩余壽命的關(guān)鍵點為備品備件的使用時間，同型號同批次采購的備品備件，使用時間長的，剩余壽命相對較短。根據(jù)備品備件的類型的區(qū)分，定義該類型設(shè)備的默認(rèn)使用壽命;備品備件管理員可針對不同型號的設(shè)備設(shè)置不同的使用壽命和閑置折舊比例;依據(jù)已使用時間和閑置時間，結(jié)合設(shè)備的使用壽命和閑置折舊比例，計算設(shè)備的剩余使用壽命。
5、供應(yīng)商服務(wù)評價體系。建立機(jī)電設(shè)備供應(yīng)商基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，對各供應(yīng)商以及其提供的產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行集中管理，其管理信息包括產(chǎn)品型號、服務(wù)類型、產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量、維修次數(shù)、響應(yīng)時間、維修時間、服務(wù)態(tài)度等諸多參數(shù)，同時將供應(yīng)商與其產(chǎn)品與服務(wù)建立直接關(guān)聯(lián)，直觀展示供應(yīng)商所有產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)與歷史記錄，為提升集團(tuán)公司對各供應(yīng)商了解程度和管理力度提供數(shù)據(jù)支撐。
6、預(yù)防性維護(hù)維修體系。設(shè)備報修過程中，針對該設(shè)備的以往維修歷史信息進(jìn)行系統(tǒng)分析，為設(shè)備是否具有維修價值，提供參考依據(jù)。根據(jù)備品備件的剩余壽命、剩余使用價值、剩余使用期限，為機(jī)電設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)，提供信息化數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)中控室制定的維護(hù)計劃，自動下發(fā)維護(hù)計劃并提醒相關(guān)工作組負(fù)責(zé)人或第三方代維單位負(fù)責(zé)人。
7、維護(hù)稽查模式。充分利用信息化技術(shù)，完善機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)稽查模式，通過視頻監(jiān)控、系統(tǒng)操作日志將機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)過程記錄下來。通過唯一身份識別技術(shù)，將維護(hù)歷史記錄的日志信息、視頻信息以及其他相關(guān)信息與機(jī)電設(shè)備關(guān)聯(lián)起來，并在統(tǒng)一平臺中實現(xiàn)維護(hù)稽查管理功能，提升集團(tuán)公司整體機(jī)電維護(hù)水平。
8、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)分析。具備設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查詢與反饋功能的機(jī)電設(shè)備，通過對其運(yùn)行狀態(tài)通訊協(xié)議，解析該類協(xié)議，并在統(tǒng)一集中平臺上展示，實現(xiàn)集團(tuán)公司信息中心對于該類機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實時掌握，建立機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測體系，為機(jī)電設(shè)備使用壽命的評估提供數(shù)據(jù)支撐。
9、維修經(jīng)驗知識庫共享。建立機(jī)電運(yùn)維知識的獲得、利用、管理、分析、查詢機(jī)制，實現(xiàn)根據(jù)已有知識進(jìn)行推理應(yīng)用，為機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)、維修、備品備件管理提供數(shù)據(jù)支撐。為機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)維修提供知識參考，為機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維人員的學(xué)習(xí)提供平臺，從而進(jìn)一步提供機(jī)電運(yùn)維的效率。
(三)可視化應(yīng)用
在安徽省高速公路機(jī)電管理信息化應(yīng)用中，已經(jīng)具備機(jī)電設(shè)備的可視化管理能力，依托集團(tuán)公司地理信息系統(tǒng)，在電子地圖上展示機(jī)電設(shè)備的基木信息。根據(jù)設(shè)備分類在GIS圖層上實現(xiàn)對應(yīng)的分層，并根據(jù)設(shè)備的應(yīng)用等級，實現(xiàn)對應(yīng)圖層的查看比例，按照集團(tuán)公司一管理處一收費(fèi)站(隧道、干線)的路線，通過設(shè)備所在路線樁號，落實到各種設(shè)備上，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)的不同標(biāo)注為不同的顏色加以區(qū)分。實現(xiàn)設(shè)備信息展示、查找、定位、狀態(tài)顯示、故障提醒等功能。
三、機(jī)電系統(tǒng)管理信息化效果
在安徽省機(jī)電管理信息化應(yīng)用過程中，采用敏捷開發(fā)模型及有效溝通機(jī)制的建立為項目的穩(wěn)定推進(jìn)提供了保障。在這個過程中，項目組遇到各類的技術(shù)的業(yè)務(wù)問題，最后都得以順利解決，包括:
1、高速公路機(jī)電設(shè)備繁雜，維護(hù)、維修、調(diào)換都存在管理上的混亂。為此，項目組研究制定了機(jī)電設(shè)備統(tǒng)一編碼機(jī)制及有效的編碼規(guī)則，通過機(jī)電設(shè)備的唯一編碼，實現(xiàn)對于機(jī)電設(shè)備從入庫一使用一報廢全過程的追蹤和識別，在編碼研究過程中需要注意識別不同設(shè)備以及大型設(shè)備中獨立部件身份的區(qū)別模式，以及建立集團(tuán)公司機(jī)電系統(tǒng)全方位的身份識別管理模式。
2、與各管理處及集團(tuán)公司建立業(yè)務(wù)聯(lián)系的機(jī)電設(shè)備供應(yīng)商服務(wù)及產(chǎn)品質(zhì)量水平層次參差不齊，沒有有效的評價體系及管理機(jī)制。為此，研究建立機(jī)電設(shè)備供應(yīng)商基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，對各供應(yīng)商以及其提供的產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行集中管理，其管理信息包括產(chǎn)品型號、服務(wù)類型、產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量、維修次數(shù)、響應(yīng)時間、維修時間、服務(wù)態(tài)度等諸多參數(shù)，同時將供應(yīng)商與其產(chǎn)品與服務(wù)建立直接關(guān)聯(lián)，直觀展示供應(yīng)商所有產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)與歷史記錄，為提升集團(tuán)公司對各供應(yīng)商了解程度和管理力度提供數(shù)據(jù)支撐。并將供應(yīng)商的產(chǎn)品和服務(wù)建立管理評價體系，對各供應(yīng)商的技術(shù)能力、設(shè)備能力、管理能力、組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)資信以及價格因素進(jìn)行量化分析，以求直觀展現(xiàn)各供應(yīng)商所提品與服務(wù)之間的優(yōu)劣分析，為機(jī)電系統(tǒng)以及配套運(yùn)綁及務(wù)的選著提供依據(jù)。
3、各管理處機(jī)電維護(hù)水平及技術(shù)人員配備情倪不一，為機(jī)電維修的管理帶來了難度。為提升集團(tuán)公司機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)維服務(wù)能力，在機(jī)電系統(tǒng)信息化管理平臺下，建立運(yùn)維服務(wù)商接口，適度將運(yùn)維服務(wù)商引入機(jī)電設(shè)備管理環(huán)節(jié)，建立集團(tuán)公司、管理處、運(yùn)維服務(wù)商三方協(xié)同的無縫銜接模式。
四、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:牽引供電；地理信息系統(tǒng)；平臺；選擇
Abstract:Theelectrifiedrailwayisdevelopingquickly.Oneoftheimportantproblemswefacedishowtoimprovetheworkefficiencyandreliabilityofthepowersupplysystem.GeographyInformationSystem(GIS)towardstovariousapplicationfieldshasbecomeatechnologyappliedinalmostallprojects,studyandmanagementfieldsbasedonspaceinformation.Inthepaper,GIShasbeenusedinthepowersupplysystemandanewmanagementsystemhasbeendesigned.Thisexampleshowsthepowerfultwicedevelopingability,whichcouldalsosatisfytheneedsofexcessiveandseparateworknodes.AllresearchesshowedinthispaperdemonstratethemethodcouldsatisfytheneedofpowersupplysystemGIS.
Keywords:thepowersupply;geographicinformationsystem;platform;choose
地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem，簡稱GIS）是地理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和信息管理學(xué)等多種學(xué)科交叉的產(chǎn)物，它把相互聯(lián)系的各種地理方面的信息抽象為計算機(jī)可以表示和描述的數(shù)據(jù)存儲起來，利用計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能對其進(jìn)行再加工，提出地理系統(tǒng)所關(guān)心的各種空間屬性以及與之相聯(lián)系的信息，并在此基礎(chǔ)上提供實時控制、自動決策與智能分析等功能。
1牽引供電信息管理系統(tǒng)需求分析
牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所（分區(qū)亭、開閉所）和牽引網(wǎng)，它們的狀態(tài)直接關(guān)系牽引供電系統(tǒng)安全運(yùn)行。供電段擔(dān)負(fù)牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行及其維護(hù)工作。主要包括：系統(tǒng)的運(yùn)行管理；供電設(shè)備的維護(hù)檢修；事故搶修和記錄等。
這些工作涉及到大量施工圖紙、履歷檔案、檢修計劃、檢修數(shù)據(jù)、搶修工具車輛、搶修人員信息等技術(shù)資料。根據(jù)對供電段的現(xiàn)狀調(diào)查，絕大部分供電段仍然使用傳統(tǒng)的手工方式管理這些資料：各種資料分散，查找困難，特別是在發(fā)生事故時，很難快速準(zhǔn)確地獲取事故現(xiàn)場的有關(guān)信息（包括與地理空間相關(guān)的信息）。目前已有基于MIS的牽引供電信息管理系統(tǒng)，但由于功能限制，無法完成對牽引供電系統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)的管理，更無法完成與地理空間相關(guān)的分析。牽引供電信息管理本身涉及到大量地理空間信息，同時在日常工作中還需要進(jìn)行與地理空間相關(guān)的一些分析，而GIS系統(tǒng)正好能滿足這一要求。
2基于GIS的牽引供電信息管理系統(tǒng)的功能
分析牽引供電信息管理系統(tǒng)的主要使用者——供電段的需求，本系統(tǒng)設(shè)計的基于GIS系統(tǒng)的功能包括圖層管理、設(shè)備空間查詢、和事故搶修支持等。圖層管理功能，是基于GIS的地理數(shù)據(jù)采集和顯示；事故搶修支持功能中的最佳路徑分析是直接利用GIS的最佳路徑分析功能，飛行模擬的立體地形模型利用GIS的空間分析功能；設(shè)備空間查詢功能，基于GIS空間查詢功能進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)備直觀空間查詢。這幾種功能必須在GIS平臺上操作實現(xiàn)。
依據(jù)供電段的需求，系統(tǒng)還應(yīng)具備履歷簿管理功能、耗材管理、報表管理、運(yùn)營管理和實時數(shù)據(jù)管理等功能。這些功能涉及的信息相對獨立于地理空間信息，可以采用以往的管理方式，直接鏈接到GIS系統(tǒng)實現(xiàn)。GIS系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備的空間查詢時要顯示設(shè)備屬性信息，因此，本系統(tǒng)開發(fā)了設(shè)備管理功能，以方便空間信息和屬性信息的鏈接。傳統(tǒng)的報表管理、履歷簿管理功能也在設(shè)備管理功能中實現(xiàn)?；贕IS的牽引供電信息管理系統(tǒng)需要具備主要功能如圖1。
圖1基于GIS的牽引供電信息管理系統(tǒng)的功能
3GIS平臺選擇的考慮因素
根據(jù)建立系統(tǒng)的需要，選擇GIS系統(tǒng)平臺時主要考慮以下幾個方面：
1)軟件的穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是在選擇軟件時首先要考慮的問題，軟件的穩(wěn)定性保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此要選擇具有大型工程應(yīng)用經(jīng)驗的軟件作為系統(tǒng)的GIS平臺。牽引供電系統(tǒng)關(guān)系著電氣化鐵路的安全可靠運(yùn)營，所以系統(tǒng)更應(yīng)穩(wěn)定可靠。
2)軟件的數(shù)據(jù)兼容性
由于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)格式差別很大，而且在系統(tǒng)建成以后，系統(tǒng)還要與各種不同格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，因此數(shù)據(jù)的兼容性是衡量GIS平臺好壞的一個重要條件。
3)與數(shù)據(jù)庫的鏈接
采用大型數(shù)據(jù)庫管理空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)是一個發(fā)展趨勢，采用大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的查詢、統(tǒng)計及方便的數(shù)據(jù)更新，因此所選用的GIS平臺軟件應(yīng)該能支持大型數(shù)據(jù)庫。
4)與其它系統(tǒng)的融合
在軟件的選型上要保證在該平臺上開發(fā)的軟件能夠與其它系統(tǒng)集成、產(chǎn)品共享、產(chǎn)品格式互相轉(zhuǎn)換等，以實現(xiàn)所有管理信息系統(tǒng)的一體化。
5)模型化能力
地理信息系統(tǒng)的模型化能力，是指地理信息系統(tǒng)軟件所具有的對現(xiàn)實世界和用戶需求建立數(shù)學(xué)模型的方式和方法（如對地理空間信息進(jìn)行描述的三維模型等），以及描述某些因素特征、解釋某些現(xiàn)象、預(yù)測發(fā)展趨勢、方案優(yōu)化和輔助決策的能力。
6)二次開發(fā)能力
一個好的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件不僅應(yīng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲、組織、管理、操作和分析能力，還應(yīng)提供良好的二次開發(fā)能力。軟件的二次開發(fā)能力，是指軟件為用戶提供的用來進(jìn)行開發(fā)實用系統(tǒng)或?qū)嵱媚Ｐ偷哪芰?。用戶的需求是多種多樣和不斷變化的，任何一種地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件都不可能包羅萬象，不可能完全滿足用戶的所有目的和要求。這里的二次開發(fā)包括對原有系統(tǒng)進(jìn)行個性化改造（如刪除不需要的菜單、按照自己風(fēng)格安排菜單和按鈕等）、與其他工具開發(fā)的功能模塊的鏈接整合、提供二次開發(fā)工具（如編程語言）進(jìn)行功能擴(kuò)展等。
7)用戶界面的友好性
用戶界面的友好性是衡量一個軟件優(yōu)劣的重要標(biāo)志之一。用戶界面是用戶和系統(tǒng)交流的通道，是系統(tǒng)的外觀表現(xiàn)和具體操作平臺。系統(tǒng)使用者可能并不熟悉地理信息系統(tǒng)的專業(yè)知識，而只需要明確使用系統(tǒng)以及系統(tǒng)的實用性和正確性。因此，良好的用戶界面是系統(tǒng)應(yīng)用的關(guān)鍵之一。
8)漢字處理能力
對我國的地理信息系統(tǒng)而言，無論是輸入(圖形、屬性)還是輸出(圖形、圖表、文字)，絕大多數(shù)為漢字格式。因此，采用的軟件系統(tǒng)必須具有良好的漢字處理能力。如界面菜單的漢化情況、漢字庫的支持、漢字與西文的切換能力、漢字的處理功能等。
此外，牽引供電系統(tǒng)的工作片區(qū)廣，地理環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備繁多，數(shù)據(jù)分布范圍廣，要求系統(tǒng)具有處理這些數(shù)據(jù)的能力；牽引供電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備檢修更新等數(shù)據(jù),處于實時動態(tài)更新狀態(tài)，信息管理系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)也應(yīng)相映及時更新，使查詢準(zhǔn)確。
4基于GIS的牽引供電信息管理系統(tǒng)應(yīng)用試驗
基于牽引供電信息管理的功能需求，進(jìn)行了基于GIS的牽引供電信息管理系統(tǒng)開發(fā)試驗，這里選用ESRI公司的桌面GIS軟件中ArcInfo和ArcView；為了保證選用GIS軟件的運(yùn)行效率，在輔助軟件上選用上也做了充分考慮。
4．1基礎(chǔ)軟件選擇
ESRI是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所的簡稱，是世界唯一一家能夠支持全系列操作系統(tǒng)的GIS廠商。本系統(tǒng)將ArcInfo和ArcView有機(jī)結(jié)合建立基于GIS技術(shù)的牽引供電信息管理系統(tǒng)。
ArcInfo針對大系統(tǒng)而設(shè)計，ArcInfo是其系列產(chǎn)品中最經(jīng)典、功能最強(qiáng)大的專業(yè)產(chǎn)品，提供強(qiáng)大的二次開發(fā)功能。
ArcInfo核心模塊提供強(qiáng)大的分析
功能，包括網(wǎng)絡(luò)分析、拓?fù)浞治?、疊加分析等。ArcInfo軟件除支持各種數(shù)據(jù)的輸入、輸出、編輯，專題圖制作，地圖分層疊加顯示、多種方式查詢統(tǒng)計等GIS軟件均可以完成的基本功能外，還提供了大量專業(yè)GIS分析功能，例如：動態(tài)分段技術(shù)、緩沖區(qū)分析，疊加分析、網(wǎng)絡(luò)追溯分析等。同時，ArcInfo還提供了適合于各種應(yīng)用的擴(kuò)展模塊如柵格分析模塊,3D分析模塊等。ArcInfo除采用傳統(tǒng)的GIS點線面數(shù)據(jù)模型外，還引入了一種全新的面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)模型（GeoDatabase）?？梢岳眠@個模型來定義和操作不同用戶或應(yīng)用的具體的模型（如：通信模型、流體模型、電力模型、和其他數(shù)據(jù)模型）。通過定義和實現(xiàn)這些地理數(shù)據(jù)模型，為創(chuàng)建和操作不同用戶的數(shù)據(jù)提供了一個功能完備的平臺。
在基本圖件處理、地理分析方面使用ArcInfo有很大的優(yōu)越性，故本系統(tǒng)建立過程中，在地圖數(shù)字化處理、屬性編輯和地理分析方面使用了ArcInfo。
ArcView在功能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了桌面制圖系統(tǒng)，它的可擴(kuò)展軟件結(jié)構(gòu)為GIS應(yīng)用提供了一個具有伸縮性的軟件平臺。ArcView集空間圖形、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計圖形、空間分析、網(wǎng)絡(luò)通訊、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計于一體，圖形用戶界面直觀，借助鼠標(biāo)即可完成許多GIS任務(wù)，用途廣泛。
ArcView以項目（project）作為基本應(yīng)用單元，項目是指一個被地理信息系統(tǒng)管理的特定區(qū)域，由一幅或多幅數(shù)字地圖來描述。ArcView采用可擴(kuò)充結(jié)構(gòu)設(shè)計，由基本模塊和可擴(kuò)充模塊功能組成?；灸K包括：視圖、表格、統(tǒng)計圖、圖版、程序；可擴(kuò)充功能模塊有：空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析、三維分析、繪圖輸出、影像分析、追蹤分析等。ArcView開發(fā)編程語言，即Avenue，是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計、調(diào)制、開發(fā)工具。
值得注意的是，ArcView的項目文件并不包含構(gòu)成上述各種圖的空間分布型或表格型基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，換言之，它僅是一種關(guān)于如何利用數(shù)據(jù)庫中的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)產(chǎn)生視圖、表格、統(tǒng)計圖、圖版，以及通過程序產(chǎn)生一個特定的GIS應(yīng)用或一組連續(xù)的相關(guān)GIS應(yīng)用的描述性文件。不過，它也記錄了原始地理數(shù)據(jù)在磁盤中數(shù)據(jù)庫內(nèi)的具置等參考信息。
系統(tǒng)建設(shè)過程中利用利用ArcView來集成數(shù)據(jù)，建立系統(tǒng)，并將其他工具開發(fā)的模塊鏈接到系統(tǒng)中，按照牽引供電系統(tǒng)管理的目標(biāo)建立個性化的操作界面。
4.2支撐軟件選擇
為了快捷地處理數(shù)據(jù)、方便數(shù)據(jù)管理，僅靠ArcInfo和ArcView還不能完成系統(tǒng)開發(fā)，需要其他軟件來輔助完成。
在數(shù)字地圖制作中，由于ArcInfo系統(tǒng)大，需要的硬件要求高，在地圖數(shù)字化方面沒有優(yōu)勢。而AutoCAD、CoreDraw等軟件支持?jǐn)?shù)字圖層，而且其需要的硬件條件較ArcInfo低，故在數(shù)字地圖制作過程中，利用了AutoCAD軟件。
本系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)庫的建立是一個主要內(nèi)容。ArcInfo的Tables模塊雖然是一個屬性數(shù)據(jù)庫管理功能模塊，但只能算一個簡單的數(shù)據(jù)庫模塊，其可操作性、輸入、界面定制等功能較弱，故屬性數(shù)據(jù)庫建立時還需要其他相關(guān)數(shù)據(jù)庫軟件來支持。系統(tǒng)選擇了常用的VisualFoxPro6.0來完成主要屬性數(shù)據(jù)庫的建立、部分屬性查詢等功能。
4.2應(yīng)用系統(tǒng)試驗
根據(jù)分析，試驗建立了小區(qū)域的牽引供電地理信息系統(tǒng)，通過試驗表明，基于此平臺的管理信息系統(tǒng)，采用了以數(shù)據(jù)庫為中心的GIS體系結(jié)構(gòu)，并以數(shù)字地圖作為其核心數(shù)據(jù)，數(shù)字地圖的比例尺采用的是l：50000的比例尺，突破以往牽引供電信息管理系統(tǒng)不能涉及詳細(xì)地理信息的缺陷，將非地理屬性信息與地理信息有機(jī)結(jié)合，充分利用地理信息系統(tǒng)的空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析等功能，使?fàn)恳╇娦畔⒐芾硐到y(tǒng)具有直觀性、臨場感，實現(xiàn)動態(tài)信息查詢、決策分析等功能。
圖2系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)開發(fā)圖
圖3試驗系統(tǒng)的路徑查詢查詢功能
5結(jié)論
為了提高牽引供電系統(tǒng)信息管理的自動化水平和管理水平、保證電氣化鐵道安全運(yùn)行，采用基于Arc/Info的牽引供電GIS平臺解決方案是可行的該方案具有強(qiáng)大的二次開發(fā)能力，滿足工作節(jié)點多且分散的要求，能夠滿足牽引供電管理信息系統(tǒng)的要求。
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(一)對系統(tǒng)程序進(jìn)行科學(xué)的前期調(diào)試
由于大型軟件開發(fā)中面對的問題極其錯綜復(fù)雜，人的主觀認(rèn)識不可能完全符合客觀現(xiàn)實，與工程密切相關(guān)的各類人員之間的通信和配合也不可能完美無缺，使得，龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)軟件設(shè)計的過程中不可避免的出現(xiàn)差錯，再加上編碼過程中不可避免的會引入新的錯誤，因此在，龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)投入運(yùn)行前要進(jìn)行全面的測試調(diào)試以糾正軟件的錯誤和不斷完善。
對龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)測試中發(fā)現(xiàn)較多的問題，可以采用如下解決方法：(1)如果部分報表生成過慢，則可以通過檢查分析發(fā)是其對應(yīng)的數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，從而降低記錄檢索的速度。例如，將值班記錄表細(xì)分為了正常巡視維護(hù)表和臨時操作記錄表等。這樣大大提高了Word報表的生成速度。(2)如果部分操作界面使用不方便，則可重新將各個組件按照方便、習(xí)慣的方式排列，設(shè)置了Tab鍵響應(yīng)的順序以合理設(shè)計Enter鍵的作用。(3)對有多余的操作功能鍵，將其從模塊中刪除或更改，例如裝拆接地線模塊中添加、修改的功能鍵刪除，防止用戶非法添加改動該記錄，而只允許由系統(tǒng)根據(jù)操作自動生成。(4)根據(jù)需要添加新的模塊，為人員管理模塊添加了營銷部和生活服務(wù)公司等子模塊。(5)在調(diào)試過程中可進(jìn)一步完善和補(bǔ)充龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)的使用說明書。
(二)構(gòu)建科學(xué)的變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)實施流程與步驟
在推進(jìn)變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)戰(zhàn)略時，龍門供電局必須在科學(xué)方法的指導(dǎo)下全面考慮現(xiàn)有變電運(yùn)行管理流程并且進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合自身的實際情況，實施完整的變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)流程。在實施變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)時，龍門供電局不應(yīng)該考慮太多的技術(shù)因素，而應(yīng)該把大量的精力分配到考慮基本的流程分析，通過對原有流程的優(yōu)化來改進(jìn)變電運(yùn)行管理業(yè)務(wù)流程，否則生搬硬套的使用原有的流程問題只會變得更加嚴(yán)重。
1.龍門供電局變電運(yùn)行管理管理信息系統(tǒng)的總體實施流程
龍門供電局實施完整的變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)包含了三個層次的內(nèi)容：一是組織先前的進(jìn)入或者說學(xué)習(xí)階段；二是在實踐中逐步完善系統(tǒng)；三是主動規(guī)劃，針對實際情況對變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)做進(jìn)一步的完善和再次規(guī)劃。
由此，我們可以總結(jié)出龍門供電局在實施變電管理信息系統(tǒng)的過程中，應(yīng)包含如下步驟：
(1)確立龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)的戰(zhàn)略性目標(biāo)并分段實施；
(2)組建最合適的龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)實施團(tuán)隊并開始立項；
(3)分析龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)并相應(yīng)變革公司的組織架構(gòu)與運(yùn)行流程；
(4)設(shè)計龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)架構(gòu)并確定軟件供應(yīng)商；
(5)龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)實施過程的維護(hù)及后期的績效評估與改進(jìn)工作。
2.龍門供電局變電運(yùn)行管理管理信息系統(tǒng)的具體數(shù)據(jù)處理流程
在以上總體管理實施流程基礎(chǔ)上，在具體推行變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)的過程中，龍門供電局還要建立變電運(yùn)行的數(shù)據(jù)處理流程，根據(jù)前面對龍門供電局變電運(yùn)行管理管理信息系統(tǒng)的總體規(guī)劃，龍門供電局變電運(yùn)行管理管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程在處理流程上分為四層結(jié)構(gòu)：變電站數(shù)據(jù)采集層、變電站數(shù)據(jù)處理層、供電局?jǐn)?shù)據(jù)處理層、電業(yè)局?jǐn)?shù)據(jù)處理層。
(1)變電站數(shù)據(jù)采集層。龍門供電局變電運(yùn)行管理管理信息系統(tǒng)變電運(yùn)行的主要數(shù)據(jù)都由變電站的生產(chǎn)運(yùn)行所產(chǎn)生，變電站是系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的主要來源。
(2)變電站數(shù)據(jù)處理層。檢查所采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；根據(jù)工作流程進(jìn)行兩票管理，生成各種基礎(chǔ)記錄；錄入其它基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；生成各種管理數(shù)據(jù)，并與龍門供電局處理層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
(3)供電局?jǐn)?shù)據(jù)處理層。對各變電站上報數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、匯總，并與龍門電業(yè)局處理層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
(4)電業(yè)局處理層。對各供電局上報數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、匯總，形成全局綜合統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為全局變電運(yùn)行管理工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
二、建立龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)實施的保障措施
1.充分挖掘組織現(xiàn)有各種資源
為了確保龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)的順利推進(jìn)，要在做好項目實施的總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，充分利用企業(yè)現(xiàn)有的軟、硬件資源。在龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)開始實施前，首先要做好項目實施的整體計劃，各分項目的實施都應(yīng)在整體計劃所劃定的框架內(nèi)進(jìn)行，以保證整個項目實施的協(xié)調(diào)一致。同時，在保證項目整體先進(jìn)、合理的前提下，龍門供電局要盡量利用企業(yè)現(xiàn)有的軟、硬件資源，根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的軟、硬件狀況，提供接口與企業(yè)的信息系統(tǒng)集成，并且充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，以避免重復(fù)勞動。
2.建立變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)實施績效監(jiān)控體系
變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)在龍門供電局實施應(yīng)用后，龍門供電局如何使用系統(tǒng)提供的即時、準(zhǔn)確的信息，以輔助組織管理決策和監(jiān)控管理績效的變化，這是龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)能否在管理取得很大成效的關(guān)鍵所在。為此，龍門供電局應(yīng)根據(jù)管理業(yè)務(wù)與管理模式，設(shè)計一整套管理績效變化動態(tài)的監(jiān)控報表體系，并培訓(xùn)企業(yè)各管理層如何運(yùn)用這套內(nèi)部管理報表體系，即時發(fā)現(xiàn)管理中存在的問題，以便及時糾正和調(diào)整管理策略。此外，龍門供電局還應(yīng)培訓(xùn)各級管理人員如何運(yùn)用這套內(nèi)部定制的管理報表體系組織高效率的高層管理者會議，以便組織高層管理者能夠在比較短的時間內(nèi)了解整個企業(yè)運(yùn)營現(xiàn)狀及當(dāng)前存在的問題，為龍門供電局變電運(yùn)行管理信息系統(tǒng)的進(jìn)一步完善提供高層組織支持。
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