侯博文

（河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力已經(jīng)深入到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面，成為不可或缺的一種資源，一旦在社會(huì)生產(chǎn)中出現(xiàn)停電事故，便會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，在這種情況下，保證配電網(wǎng)的安全運(yùn)行就顯得格外重要。即便如此，在配電過(guò)程中，由于種種原因，也難免會(huì)出現(xiàn)一些異常情況，這就需要配電搶修能夠做到快速高效，才能將損失減少到最低。為了防患于未然，配電網(wǎng)的日常巡線工作也是非常重要的。

供電公司日常的一個(gè)重要工作就是配電工作，而配電搶修和巡線管理工作又是配電工作中最重要的工作內(nèi)容，該工作大部分是在戶外進(jìn)行的，在工作的同時(shí)需要攜帶大量的紙質(zhì)圖紙以供戶外查詢。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，配電網(wǎng)絡(luò)日益龐大復(fù)雜，僅僅依靠紙質(zhì)圖紙來(lái)進(jìn)行配電工作的弊病已經(jīng)日顯突出，如工作效率低、戶外精確定位困難、后續(xù)工作處理耗時(shí)耗力等。在目前這種情況下，我們經(jīng)過(guò)大量的考察和分析，一致認(rèn)為基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)能夠很好的解決以上問(wèn)題，從而大大提高配電搶修和巡線管理的工作效率，繼而節(jié)省配電工作的人力、物力、財(cái)力。

1 公司配電工作現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

新鄉(xiāng)供電公司配電服務(wù)中心主要承擔(dān)新鄉(xiāng)市區(qū)10 kV配電線路、配電設(shè)備及低壓接戶線的運(yùn)行、維護(hù)、檢修工作。

客戶服務(wù)中心主要負(fù)責(zé)專用客戶業(yè)務(wù)報(bào)裝、勘察等管理工作。

新鄉(xiāng)供電公司集團(tuán)公司各部門主要負(fù)責(zé)配電工程施工與大的搶修工作。

1.1 配電工作與變電運(yùn)行專業(yè)和變電檢修專業(yè)比較

（1）工作現(xiàn)場(chǎng)分散不集中，且都為室外作業(yè)。

（2）工作地點(diǎn)不確定，對(duì)搶修人員的道路熟悉程度要求高。

（3）接線方式復(fù)雜無(wú)標(biāo)準(zhǔn)接線模版，倒閘操作多運(yùn)行方式變換頻繁。

（4）每一項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)工作各有特點(diǎn)，典型作業(yè)少，重復(fù)性工作少。

（5）與客戶接觸頻繁，直接關(guān)乎優(yōu)質(zhì)服務(wù)的承諾執(zhí)行情況。

1.2 現(xiàn)階段工作模式存在的不足

（1）配電專業(yè)的資料管理，仍是將資料存放在班組（中心）資料柜內(nèi)或臺(tái)式電腦中，給現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的及時(shí)調(diào)閱資料帶來(lái)極大的不便。

（2）與95598、調(diào)度、中心、用戶聯(lián)系仍是電話，獲取的信息再以紙筆方式記錄。此工作模式在度夏等工作高峰期，容易造成記錄的漏記或錯(cuò)記。

（3）為方便現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，搶修人員經(jīng)常隨車攜帶一本10 kV單線負(fù)荷圖（一季度更新一次）或普通的記事本。但紙質(zhì)資料易損壞、丟失，并且線路接線方式、設(shè)備的變更不能得到及時(shí)更新。

（4）當(dāng)故障報(bào)修時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)情況完全依賴95598接線員的電話口述或傳呼短信息。

（5）在事故處理時(shí)，設(shè)備情況及運(yùn)行方式完全依賴調(diào)度員的電話令。

（6）現(xiàn)場(chǎng)工作的開(kāi)展完全依賴于作業(yè)人員的工作經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心。

（7）工作票辦理程序落后、繁瑣。

2 與配電自動(dòng)化的集成

基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)要解決的問(wèn)題是電力故障、監(jiān)控調(diào)度中心和搶修資源之間的有效配置問(wèn)題。

2.1 與其它系統(tǒng)之間的信息共享

（1）系統(tǒng)信息的集成

基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)作為配電生產(chǎn)工作管理的一部分，和配電自動(dòng)化系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、客戶服務(wù)中心等系統(tǒng)有十分緊密的聯(lián)系，許多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以直接取自相關(guān)的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)資源共享、減少投資的目的。

基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)和其它系統(tǒng)之間的關(guān)系，如圖1所示。

圖1 新鄉(xiāng)基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享

配網(wǎng)故障信息獲?。盒畔⒃窗蛻舴?wù)系統(tǒng)以及配電自動(dòng)化系統(tǒng)，電力在搶修實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)與之互連，這樣調(diào)度員就能根據(jù)它們提供的信息準(zhǔn)確獲取故障信息、判斷故障點(diǎn)并盡快做出搶修決策。

（2）故障的定位

其一，是根據(jù)客戶服務(wù)系統(tǒng)提供的信息人工進(jìn)行定位；

其二，是利用配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警功能及時(shí)獲取故障信息。

（3）制定搶修決策

利用地理數(shù)據(jù)，以及從配電自動(dòng)化系統(tǒng)傳過(guò)來(lái)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、拓?fù)鋽?shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可以在電力搶修實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)將可能出現(xiàn)故障的設(shè)備在屏幕上，以高亮度顯示出來(lái)，將受影響的區(qū)域也以高亮度顯示出來(lái)，并統(tǒng)計(jì)失電用戶總數(shù)?？梢詮南到y(tǒng)中調(diào)出與事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)電路設(shè)備一一對(duì)應(yīng)的接線分布圖，查到各種設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)和所處位置以及開(kāi)關(guān)的開(kāi)合狀態(tài)，并由此初步確定事故原因及事故處理決策。

（4）搶修車輛實(shí)時(shí)定位

在搶修決策制定后，控制中心通信服務(wù)器以Polling方式立即向所有裝有GPSPDA的搶修車輛發(fā)出定位請(qǐng)求，PDA得到請(qǐng)求后，立即將當(dāng)前搶修車輛的GPS位置和狀態(tài)由GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)回監(jiān)控中心。

（5）最優(yōu)搶修車選擇

系統(tǒng)根據(jù)電力故障特點(diǎn)、搶修車配置及二者的距離遠(yuǎn)近在全區(qū)進(jìn)行最優(yōu)搶修車輛搜索。選擇的原則是路線最短、車輛處于空閑狀態(tài)及備品備件滿足。然后通過(guò)GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)分析得到最佳搶修車行車路徑。

（6）搶修進(jìn)度追蹤

調(diào)度中心實(shí)時(shí)發(fā)派搶修工單并利用大屏幕電子地圖對(duì)搶修車輛進(jìn)行監(jiān)控調(diào)度和指揮。對(duì)發(fā)生異常和故障的車輛實(shí)施增援救助和搶修。通過(guò)對(duì)搶修現(xiàn)場(chǎng)信息的綜合分析,智能化的制定現(xiàn)場(chǎng)搶修決策，完成搶修任務(wù)，搶修任務(wù)完成后搶修工單被傳回控制中心進(jìn)行工單歸檔。

2.2 與配電自動(dòng)化系統(tǒng)的集成

新鄉(xiāng)供電局已經(jīng)建設(shè)有配電自動(dòng)化系統(tǒng)，因此，基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)必須充分利用現(xiàn)有的配電GIS、配電自動(dòng)化的資源，與配電自動(dòng)化有效集成，實(shí)現(xiàn)基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)功能。

圖2 新鄉(xiāng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)與基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)的集成

結(jié)合新鄉(xiāng)供電局配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)如下與配電自動(dòng)化集成在一起的基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1 硬件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)主要包括搶修車輛（帶PDA）、前置通信服務(wù)器、監(jiān)控中心等部分。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

其中，

（1）DAS網(wǎng)絡(luò)：指配電自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，電力搶修實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)從DAS網(wǎng)絡(luò)獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（2）MIS網(wǎng)絡(luò)：指電業(yè)局的MIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，在電力搶修實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)可以向MIS網(wǎng)絡(luò)發(fā)布車輛的實(shí)時(shí)狀況。

（3）GIS數(shù)據(jù)服務(wù)：提供GIS數(shù)據(jù)和電力設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)。

（4）應(yīng)用服務(wù)器：存放車輛調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及調(diào)度應(yīng)用服務(wù)。

3.2 軟件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)，如圖4所示，

圖4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

說(shuō)明：

搶修車輛的PDA獲取GPS數(shù)據(jù)后，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸給前置機(jī)服務(wù)器，車輛調(diào)度系統(tǒng)訪問(wèn)前置機(jī)服務(wù)器獲取車輛GPS數(shù)據(jù)并在GIS圖上顯示車輛當(dāng)前的位置；車輛調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)短信或者電話的方式通知搶修車輛執(zhí)行搶修任務(wù)，搶修車輛在搶修的過(guò)程中，通過(guò)PDA的IE瀏覽器查看缺陷設(shè)備情況，處理完畢后，填寫處理情況和缺陷單并提交到車輛搶修中心。

4 系統(tǒng)功能介紹

系統(tǒng)功能模塊主要包括PDA、前置通訊、應(yīng)用服務(wù)、監(jiān)控工作站等幾大模塊。系統(tǒng)利用分布于實(shí)時(shí)地理信息上的設(shè)備詳細(xì)情況、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備間的動(dòng)態(tài)拓?fù)潢P(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的靜態(tài)管理、動(dòng)態(tài)管理、運(yùn)行維護(hù)等，并為配電生產(chǎn)管理提供基礎(chǔ)信息。下面以系統(tǒng)的管理功能、PDA功能、前置通訊功能為例，來(lái)闡述系統(tǒng)的功能。

4.1 管理功能

（1）搶修管理

PDA用戶通過(guò)IE登陸到配電搶修及巡線管理系統(tǒng)主界面并常時(shí)在線，當(dāng)配電搶修中心接到搶修任務(wù)時(shí)，迅速制訂搶修策略并下發(fā)搶修單，然后通過(guò)服務(wù)器發(fā)布到各個(gè)PDA用戶，PDA用戶就可以及時(shí)看到屬于自己的搶修任務(wù)，然后迅速趕往搶修地點(diǎn)，搶修完畢后，通過(guò)PDA及時(shí)填寫搶修情況并提交到后臺(tái)服務(wù)器，監(jiān)控中心就能及時(shí)的了解現(xiàn)場(chǎng)的搶修情況，以便做出進(jìn)一步的處理，從而大大提高了工作效率。

搶修管理流程如圖5所示。

圖5 配電搶修流程

（2）巡線及缺陷管理

首先，配電巡線管理中心人員通過(guò)配電巡線管理系統(tǒng)制訂巡線任務(wù)，并分配給不同的PDA巡線工作人員；然后，PDA用戶通過(guò)IE登陸到配電搶修及巡線管理系統(tǒng)主界面并常時(shí)在線，然后登陸到巡線管理子系統(tǒng)，打開(kāi)巡線管理任務(wù)列表并找到自己的巡線任務(wù)，之后根據(jù)巡線任務(wù)的內(nèi)容進(jìn)行巡線，巡線完畢，填寫巡線任務(wù)單并提交到后臺(tái)服務(wù)器。巡線及缺陷管理流程如圖6所示。

圖6 巡線及缺陷管理流程

4.2 PDA功能

PDA主要由GPS接收模塊、GPRS模塊、WINDOWS MOBILE操作系統(tǒng)及靈圖導(dǎo)航軟件組成。能與監(jiān)控中心進(jìn)行信息與語(yǔ)音的雙向傳輸。

當(dāng)監(jiān)控中心下達(dá)定位信息召喚命令時(shí)，啟動(dòng)GPS接收模塊接收衛(wèi)星信號(hào)，并將GPS數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS模塊發(fā)送給前置機(jī)服務(wù)器。

GPRS模塊用于接收監(jiān)控中心命令，并將車輛GPS數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。當(dāng)GPRS模塊登陸上GPRS網(wǎng)絡(luò)后，其自動(dòng)連接到前置機(jī)服務(wù)器，并保持和維護(hù)鏈路的連接，隨時(shí)監(jiān)測(cè)鏈路的連接情況，一旦發(fā)生異常則自動(dòng)重新建立鏈路。

WINDOWS MOBILE操作系統(tǒng)支持GPS數(shù)據(jù)獲取程序的運(yùn)行，GPRS通訊程序的運(yùn)行以及靈圖導(dǎo)航軟件的運(yùn)行。靈圖導(dǎo)航軟件可以根據(jù)用戶指定的地點(diǎn)，實(shí)時(shí)導(dǎo)航車輛的運(yùn)行。

4.3 前置通訊功能

前置機(jī)通訊服務(wù)器作為各個(gè)PDA數(shù)據(jù)的接收端和提供端，需要在當(dāng)?shù)仉娦殴旧暾?qǐng)一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)地址，PDA通過(guò)GPRS向這個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送數(shù)據(jù)。

前置機(jī)通訊服務(wù)器作為Socket服務(wù)器，PDA作為Socket客戶端，Socket服務(wù)端平時(shí)以給定的端口號(hào)處于等待連接的狀態(tài)。Socket客戶端根據(jù)服務(wù)端提供的端口號(hào)和服務(wù)端的網(wǎng)絡(luò)IP地址主動(dòng)連接服務(wù)器。當(dāng)連接成功后，PDA通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)向前置機(jī)通訊服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，前置機(jī)通訊服務(wù)器根據(jù)PDA提供的通訊協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后保存到內(nèi)存中供車輛監(jiān)控系統(tǒng)使用。前置機(jī)通訊服務(wù)器接收車輛監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)PDA下發(fā)的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)PDA提供的通訊協(xié)議把數(shù)據(jù)打包并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給PDA。

前置機(jī)通訊服務(wù)器也作為監(jiān)控系統(tǒng)的車輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器，前置機(jī)通訊服務(wù)器作為Socket服務(wù)器，車輛監(jiān)控系統(tǒng)作為Socket客戶端，通過(guò)局域網(wǎng)連接。Socket服務(wù)端平時(shí)以給定的端口號(hào)處于等待連接的狀態(tài)，Socket客戶端根據(jù)服務(wù)端提供的端口號(hào)和服務(wù)端的主機(jī)IP地址主動(dòng)連接服務(wù)器，當(dāng)連接成功后，Socket客戶端就會(huì)按照一定的格式向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求或數(shù)據(jù)，服務(wù)端根據(jù)客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)請(qǐng)求給客戶端發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)或者接收并轉(zhuǎn)發(fā)客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。

前置機(jī)通訊服務(wù)器還把對(duì)PDA的設(shè)定數(shù)據(jù)（如跟蹤設(shè)定數(shù)據(jù)等）保存到數(shù)據(jù)庫(kù)和內(nèi)存中，數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的設(shè)定數(shù)據(jù)供前置機(jī)通訊程序初始化讀取用，內(nèi)存中保存的設(shè)定數(shù)據(jù)供其他的監(jiān)控系統(tǒng)工作站同步顯示用；前置機(jī)通訊服務(wù)器還把從PDA接收的報(bào)警數(shù)據(jù)和車輛GPS信息數(shù)據(jù)及時(shí)地保存到數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中，作為歷史數(shù)據(jù)查詢用。

在前置機(jī)通訊服務(wù)程序采用多線程編程技術(shù)，根據(jù)監(jiān)控工作站的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，給各個(gè)監(jiān)控工作站發(fā)送數(shù)據(jù)，Socket連接的建立和斷開(kāi)都由Socket客戶端決定，前置機(jī)通訊服務(wù)程序只需響應(yīng)客戶端的數(shù)據(jù)請(qǐng)求即可。

前置機(jī)服務(wù)器還作為搶修和巡線管理系統(tǒng)的WEB服務(wù)器，PDA通過(guò)IE瀏覽器進(jìn)入搶修和巡線管理系統(tǒng)，從而進(jìn)行搶修情況的實(shí)時(shí)填寫。

4.4 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)與可靠的技術(shù)支持

（1）系統(tǒng)在國(guó)外已有成功使用的案例。

（2）系統(tǒng)使用到了GPS、GPRS、GIS三項(xiàng)成熟的技術(shù)，并在國(guó)內(nèi)都已成功商業(yè)化運(yùn)行多年，技術(shù)可靠。

（3）系統(tǒng)專業(yè)針對(duì)性強(qiáng)，與配電自動(dòng)化系統(tǒng)、95598客服系統(tǒng)聯(lián)系緊密，許多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)資源共享，從而減少設(shè)備投資。

（4）系統(tǒng)信息源包括客服務(wù)系統(tǒng)及配電自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)與調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)相連，調(diào)度員及現(xiàn)場(chǎng)人員就能獲取故障信息、判斷故障點(diǎn)并做出搶修決策。

（5）該系統(tǒng)具有GPS全球定位、導(dǎo)航功能，結(jié)合95598與配電自動(dòng)化系統(tǒng)獲取故障設(shè)備的地理信息，引導(dǎo)搶修人員以最優(yōu)方案到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。提高搶修人員反應(yīng)速度，確保優(yōu)質(zhì)服務(wù)45分鐘到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的承諾。此功能還可擴(kuò)展出：車輛定位、最優(yōu)搶修車選擇、搶修進(jìn)度跟蹤、軌跡查詢等管理用途。

（6）該系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)庫(kù)、GPS導(dǎo)航、配電調(diào)度管理、GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ芘c一身，功能擴(kuò)展空間大。

綜上所“PDA實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)”對(duì)提高配電工作效率、提高配電管理水平、并從根本上優(yōu)化配電工作模式，對(duì)配電工作有著直接促進(jìn)作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

基于PDA的實(shí)時(shí)在線配電搶修及巡線管理系統(tǒng)要解決的問(wèn)題是電力故障、監(jiān)控調(diào)度中心和搶修資源之間的有效配置問(wèn)題。在未來(lái)投入使用過(guò)程中，除了要完善相關(guān)硬件及軟件的配置問(wèn)題，還要注重相關(guān)人員的操作使用培訓(xùn)。

[1]李景祿.實(shí)用配電網(wǎng)技術(shù)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社，2009.

[2]易繼鍇，侯媛彬.智能控制技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)大學(xué)出版社，1999.

[3]林功平.配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化解決方案[M].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2001.

[4]殷小貢，劉滌塵.電力系統(tǒng)工程[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2000.