程真何++吳強(qiáng)

摘 要：用電信息采集系統(tǒng)的可靠性是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要性能。本文介紹了用電信息采集系統(tǒng)可靠性的定量表示方法，分析了硬件、軟件可靠性對(duì)系統(tǒng)的影響，同時(shí)對(duì)解決方法作了初步探討。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng) 可靠性 分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TN915.853 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）05（a）-0018-02

用電信息采集系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)配電變壓器和終端用戶的用電數(shù)據(jù)的采集和分析，實(shí)現(xiàn)用電監(jiān)控、推行階梯定價(jià)、負(fù)荷管理、線損分析，最終達(dá)到自動(dòng)抄表、錯(cuò)峰用電、用電檢查（防竊電）、負(fù)荷預(yù)測(cè)和節(jié)約用電成本等目的。目前作為國(guó)家電網(wǎng)“建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”體系架構(gòu)的一部分已越來(lái)越為人們所重視。搞好用電信息采集系統(tǒng)的可靠性分析，提高系統(tǒng)的可靠性是系統(tǒng)管理部門(mén)和設(shè)計(jì)部門(mén)共同關(guān)心的問(wèn)題。本文試圖在此方面作些探討。

1 用電信息采集系統(tǒng)可靠性的概念

用電信息采集系統(tǒng)的可靠性通常是指系統(tǒng)在規(guī)定條件下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。

（1）規(guī)定的條件是指系統(tǒng)設(shè)置在建筑物或其他場(chǎng)所中承受的各種條件，包括使用時(shí)的環(huán)境條件，如溫度、濕度、粉塵、振動(dòng)、高頻電磁干擾，使用維護(hù)方法，運(yùn)輸條件，以及使用時(shí)對(duì)使用人員的技術(shù)要求等。

（2）系統(tǒng)的可靠性與規(guī)定的時(shí)間密切相關(guān)，系統(tǒng)的可靠性隨著使用或工作時(shí)間增長(zhǎng)而降低。因此在不同的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)的可靠性將不同，對(duì)應(yīng)的時(shí)間指標(biāo)也不同。用電信息采集系統(tǒng)是一個(gè)由多種元器件和裝置組成的復(fù)合產(chǎn)品，其規(guī)定時(shí)間一般為經(jīng)驗(yàn)值。

（3）系統(tǒng)的可靠性還與規(guī)定的功能有密切關(guān)系。規(guī)定的功能就是系統(tǒng)應(yīng)具備的技術(shù)指標(biāo)，即用電信息采集系統(tǒng)是對(duì)電力用戶的用電信息進(jìn)行采集、監(jiān)控及統(tǒng)計(jì)分析功能。“完成規(guī)定的功能的能力”是指完成全部的規(guī)定功能的能力。

2 用電采集系統(tǒng)的可靠性的定量表示

用電采集系統(tǒng)的可靠性是一個(gè)定性的概念，在實(shí)際工作中往往以數(shù)學(xué)模型來(lái)具體表示可靠性的高低，如可用率、殘存函數(shù)、MTBF（平均故障時(shí)間）、MTTR（平均維護(hù)時(shí)間）。

2.1 可用率

為了評(píng)價(jià)系統(tǒng)的可靠性，可用性概念是至關(guān)重要的。可用性表明一個(gè)確定的用電采集系統(tǒng)在某種給定的環(huán)境下能實(shí)際正常工作時(shí)間的概率。表現(xiàn)在用電采集系統(tǒng)中，上式系統(tǒng)工作內(nèi)容（功能內(nèi)容）的含義包括：用電采集系統(tǒng)中的采集功能統(tǒng)計(jì)分析功能、通信系統(tǒng)的傳輸功能、當(dāng)?shù)嘏渥儾杉冉K端的采集和發(fā)送功能。

對(duì)于一個(gè)完整的控制系統(tǒng)的可靠性分析，首先將其簡(jiǎn)化成一個(gè)簡(jiǎn)單的并聯(lián)、串聯(lián)系統(tǒng)；然后分別計(jì)算各子系統(tǒng)的可用率；最后再進(jìn)行總加。并聯(lián)、串聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型分別如下：

（1）并聯(lián)系統(tǒng)可用率：

（1）

其中，為每個(gè)并聯(lián)子系統(tǒng)的不可靠度（分系統(tǒng)）；為并聯(lián)子系統(tǒng)數(shù)量。

（2）串聯(lián)系統(tǒng)可用率：

（2）

其中，為串聯(lián)分系統(tǒng)可用率；為串聯(lián)子系統(tǒng)數(shù)量。

2.2 殘存函數(shù)

所謂殘存函數(shù)就其系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率，換言之殘存函數(shù)是功能程度的概率，其數(shù)學(xué)模型為：

（3）

其中，為在時(shí)間t時(shí)仍能使用的程度（百分比）；為在時(shí)間開(kāi)始時(shí)的可靠性（一般為1）。

系統(tǒng)功能隨時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì)。在某一時(shí)間to后，下降幅度更加明顯，所以系統(tǒng)五年內(nèi)必須作一次重新規(guī)劃。否則影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

2.3 MTBF（平均故障時(shí)間）

所謂MTBF（Mean time between failures）是系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)間t這個(gè)隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望，其數(shù)學(xué)模型：

（4）

當(dāng)t的分布函數(shù)服從指數(shù)，則

（5）

MTBF是判斷一個(gè)系統(tǒng)好壞的主要指標(biāo)。該系統(tǒng)直觀反映了系統(tǒng)故障后恢復(fù)速度。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的選型與設(shè)計(jì)有很大的幫助。

2.4 MTTR（平均維護(hù)時(shí)間）

所謂MTTR（ Mean time to repair）是系統(tǒng)連續(xù)多次維護(hù)后的平均維護(hù)時(shí)間如該值很小，表示系統(tǒng)可維護(hù)性好容易修復(fù)。

3 影響用電采集系統(tǒng)可靠性的諸因素

用電采集系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題是從可靠性角度研究如何使該系統(tǒng)不間斷運(yùn)行，即使系統(tǒng)局部出現(xiàn)故障，其系統(tǒng)仍不失去其應(yīng)有的監(jiān)控功能，以保證對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。

分析系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題，應(yīng)先對(duì)系統(tǒng)的功能加以評(píng)估，搞清楚該系統(tǒng)包含的各子系統(tǒng)之間的邏輯連接關(guān)系，然后找出相應(yīng)的、具體的數(shù)值。從而達(dá)到定量的分析效果。

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：系統(tǒng)不可靠的因素，主要有以下兩個(gè)方面。

3.1 系統(tǒng)硬件的不可靠因素

用電采集系統(tǒng)的可靠性與硬件的可靠性是密切相關(guān)的。在分析過(guò)程中應(yīng)根據(jù)其性能指標(biāo)和功能要求決定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，確定個(gè)部件分工。因此，在系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的以下問(wèn)題：

（1）系統(tǒng)的可靠性是由系統(tǒng)中的各元件的可靠性決定的，在滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)的前提下應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少元器件的數(shù)量，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案。

（2）合理劃分軟硬件功能，在硬件資源允許的情況下盡量采用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。

（3）作好硬件的冗余，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，可以大大提高系統(tǒng)的可用性。冗余技術(shù)的基礎(chǔ)是合理有效地對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，在及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的前提下啟動(dòng)冗余部件。如磁盤(pán)系統(tǒng)冗余技術(shù)。通過(guò)配置熱插拔硬盤(pán)并使用RAID系統(tǒng)，可以完全避免由于硬盤(pán)損壞造成的系統(tǒng)故障；如電源系統(tǒng)冗余技術(shù)。熱插拔冗余電源正常工作時(shí)，兩臺(tái)電源各輸出一半功率，從而使每一臺(tái)電源都工作在輕負(fù)載狀態(tài)，利于電源穩(wěn)定工作。當(dāng)其中一臺(tái)發(fā)生故障，短時(shí)由另一臺(tái)接替其工作并報(bào)警。endprint

3.2 系統(tǒng)軟件的不可靠因素

由于用電采集系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的，在分析系統(tǒng)可靠性時(shí)，也應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)軟件的因素。在提高元器件的質(zhì)量、采用冗余設(shè)計(jì)等措施的同時(shí)，提高軟件的可靠性可以使系統(tǒng)達(dá)到更好的、理想的效果。

用電采集系統(tǒng)軟件內(nèi)部含有大量彼此聯(lián)系的功能，隨著功能的增加，內(nèi)部聯(lián)系的復(fù)雜性呈非線性增長(zhǎng).數(shù)據(jù)采集軟件的特點(diǎn)體現(xiàn)在邏輯的復(fù)雜性，統(tǒng)計(jì)分析軟件的特點(diǎn)體現(xiàn)在數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜性，因此，要求具有非常有效的算法和復(fù)雜的程序技巧。系統(tǒng)中絕大部分輸入輸出是在線的，其中還有很大的一部分是實(shí)時(shí)的，它們之間存在聯(lián)系并相互干擾，此特點(diǎn)大大增加了軟件開(kāi)發(fā)和調(diào)試的復(fù)雜性、風(fēng)險(xiǎn)性。因此，在系統(tǒng)的軟件方案設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的以下問(wèn)題。

（1）軟件抗干擾措施。采用看門(mén)狗程序防止由于外界干擾、硬件故障及程序出錯(cuò)致使系統(tǒng)停機(jī)中斷或程序進(jìn)入死循環(huán)等。

（2）故障自診斷措施。根據(jù)事先已知的測(cè)試碼、校驗(yàn)碼和故障的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)對(duì)觀測(cè)結(jié)果的分析以確定是否發(fā)生故障，以及故障發(fā)生部位。

（4）軟件可靠性與硬件可靠性之間有許多類(lèi)似之處，兩者的主要區(qū)別在于引起錯(cuò)誤的機(jī)理。硬件錯(cuò)誤由磨損老化及其他物理原因引起，軟件錯(cuò)誤是由軟件設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。另外，硬件錯(cuò)誤修復(fù)后可能再次出現(xiàn)故障，而軟件錯(cuò)誤更改后一般就不會(huì)在發(fā)生同類(lèi)錯(cuò)誤。

4 提高用電采集系統(tǒng)可靠性的幾點(diǎn)建議

從以上軟硬件兩大方面的分析，我們可以看出；要保證用電采集系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，我們必須注意以下幾點(diǎn)。

4.1 加強(qiáng)現(xiàn)代化管理

現(xiàn)代化管理可以大大提高工作效率和質(zhì)量，當(dāng)然也應(yīng)包括可靠性。但是如果處理不當(dāng)，系統(tǒng)可靠性沒(méi)有得到足夠保證，那么它也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。試想一下，假如在系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，由于計(jì)算機(jī)維護(hù)人員失誤而刪除了重要進(jìn)程，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，將是多么可怕的事情。因此愈是走向現(xiàn)代化，愈要注意可靠性。因此，電網(wǎng)自動(dòng)化程度的不斷提高，必須在各個(gè)方面提高和改善系統(tǒng)可靠性。沒(méi)有可靠性作基礎(chǔ)的系統(tǒng)只能是空中樓閣。

4.2 硬件上應(yīng)注意的問(wèn)題

系統(tǒng)選型中應(yīng)盡可能的采用可靠性高的系統(tǒng)元件（如計(jì)算機(jī)、工作站、網(wǎng)卡、打印機(jī)、接口設(shè)備等），在保證能夠完成預(yù)定功能的前提下，把系統(tǒng)的復(fù)雜性減低至最低限度。同時(shí)在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上盡量多采用冗余裝置（互為備用），如雙服務(wù)器帶磁盤(pán)陣列、雙前置、雙網(wǎng)等。典型冗余式系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

4.3 軟件上需注意的問(wèn)題

用電采集系統(tǒng)涉及多種專業(yè)技術(shù)：計(jì)算機(jī)硬件、軟件、通信、計(jì)劃、經(jīng)營(yíng)等，它需要有良好組織的眾多技術(shù)人員進(jìn)行確認(rèn)、設(shè)計(jì)、編程、試驗(yàn)、聯(lián)調(diào)、維護(hù)與改進(jìn)，一般都需要至少兩級(jí)以上的管理體系才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)與維護(hù)。用戶要求的特殊軟件的開(kāi)發(fā)對(duì)用戶和廠商來(lái)說(shuō)都有較大的風(fēng)險(xiǎn)，只有具有多名軟件專家和清楚了解用戶特殊要求的廠商才有提供這些軟件的資格.對(duì)于本身沒(méi)有技術(shù)能力的小公司，盡管談判中什么都可以答應(yīng)，但實(shí)際上是不可能做到的。對(duì)于國(guó)外供貸方，應(yīng)堅(jiān)持一個(gè)重要的原則：提供標(biāo)準(zhǔn)軟件，不開(kāi)發(fā)用戶專用軟件.在談判用戶專用軟件時(shí)，供貨方在報(bào)價(jià)和確定未知軟件性能時(shí)必然要考慮風(fēng)險(xiǎn)。

評(píng)價(jià)軟件穩(wěn)定性時(shí)它很容易使缺少經(jīng)驗(yàn)的用戶上當(dāng)，開(kāi)發(fā)成功一個(gè)軟件不僅在技術(shù)上非常復(fù)雜，而且絕大部分工作量是用戶見(jiàn)不到的，是難以想象的.用戶見(jiàn)到的軟件產(chǎn)品主要是畫(huà)面，但以此評(píng)價(jià)軟件就過(guò)于表面化了，這些至多是露在水面上的冰山，90%的工作是隱含在水面以下。

4.4 運(yùn)行維護(hù)部門(mén)應(yīng)注意的問(wèn)題

在運(yùn)行中不斷觀察分析，糾正因軟件不完善引發(fā)的故障。應(yīng)努力提高運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)水平。定期維護(hù)，更新替換可靠性差的元件。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)自動(dòng)化水平不斷提高，用電采集系統(tǒng)在供配電網(wǎng)中的使用頻度不斷增加，同時(shí)人們也越來(lái)越注重系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)。用電采集系統(tǒng)的可靠性分析已經(jīng)引起電力行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的高度重視。努力提高用電采集系統(tǒng)的可靠性必將促進(jìn)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] Patrick D.T.OConnor實(shí)用可靠性工程[M].電子工業(yè)出版杜，2005.

[2] 宋保維.系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)與分析[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社，2008.endprint

3.2 系統(tǒng)軟件的不可靠因素

由于用電采集系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的，在分析系統(tǒng)可靠性時(shí)，也應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)軟件的因素。在提高元器件的質(zhì)量、采用冗余設(shè)計(jì)等措施的同時(shí)，提高軟件的可靠性可以使系統(tǒng)達(dá)到更好的、理想的效果。

用電采集系統(tǒng)軟件內(nèi)部含有大量彼此聯(lián)系的功能，隨著功能的增加，內(nèi)部聯(lián)系的復(fù)雜性呈非線性增長(zhǎng).數(shù)據(jù)采集軟件的特點(diǎn)體現(xiàn)在邏輯的復(fù)雜性，統(tǒng)計(jì)分析軟件的特點(diǎn)體現(xiàn)在數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜性，因此，要求具有非常有效的算法和復(fù)雜的程序技巧。系統(tǒng)中絕大部分輸入輸出是在線的，其中還有很大的一部分是實(shí)時(shí)的，它們之間存在聯(lián)系并相互干擾，此特點(diǎn)大大增加了軟件開(kāi)發(fā)和調(diào)試的復(fù)雜性、風(fēng)險(xiǎn)性。因此，在系統(tǒng)的軟件方案設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的以下問(wèn)題。

（1）軟件抗干擾措施。采用看門(mén)狗程序防止由于外界干擾、硬件故障及程序出錯(cuò)致使系統(tǒng)停機(jī)中斷或程序進(jìn)入死循環(huán)等。

（2）故障自診斷措施。根據(jù)事先已知的測(cè)試碼、校驗(yàn)碼和故障的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)對(duì)觀測(cè)結(jié)果的分析以確定是否發(fā)生故障，以及故障發(fā)生部位。

（4）軟件可靠性與硬件可靠性之間有許多類(lèi)似之處，兩者的主要區(qū)別在于引起錯(cuò)誤的機(jī)理。硬件錯(cuò)誤由磨損老化及其他物理原因引起，軟件錯(cuò)誤是由軟件設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。另外，硬件錯(cuò)誤修復(fù)后可能再次出現(xiàn)故障，而軟件錯(cuò)誤更改后一般就不會(huì)在發(fā)生同類(lèi)錯(cuò)誤。

4 提高用電采集系統(tǒng)可靠性的幾點(diǎn)建議

從以上軟硬件兩大方面的分析，我們可以看出；要保證用電采集系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，我們必須注意以下幾點(diǎn)。

4.1 加強(qiáng)現(xiàn)代化管理

現(xiàn)代化管理可以大大提高工作效率和質(zhì)量，當(dāng)然也應(yīng)包括可靠性。但是如果處理不當(dāng)，系統(tǒng)可靠性沒(méi)有得到足夠保證，那么它也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。試想一下，假如在系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，由于計(jì)算機(jī)維護(hù)人員失誤而刪除了重要進(jìn)程，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，將是多么可怕的事情。因此愈是走向現(xiàn)代化，愈要注意可靠性。因此，電網(wǎng)自動(dòng)化程度的不斷提高，必須在各個(gè)方面提高和改善系統(tǒng)可靠性。沒(méi)有可靠性作基礎(chǔ)的系統(tǒng)只能是空中樓閣。

4.2 硬件上應(yīng)注意的問(wèn)題

系統(tǒng)選型中應(yīng)盡可能的采用可靠性高的系統(tǒng)元件（如計(jì)算機(jī)、工作站、網(wǎng)卡、打印機(jī)、接口設(shè)備等），在保證能夠完成預(yù)定功能的前提下，把系統(tǒng)的復(fù)雜性減低至最低限度。同時(shí)在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上盡量多采用冗余裝置（互為備用），如雙服務(wù)器帶磁盤(pán)陣列、雙前置、雙網(wǎng)等。典型冗余式系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

4.3 軟件上需注意的問(wèn)題

用電采集系統(tǒng)涉及多種專業(yè)技術(shù)：計(jì)算機(jī)硬件、軟件、通信、計(jì)劃、經(jīng)營(yíng)等，它需要有良好組織的眾多技術(shù)人員進(jìn)行確認(rèn)、設(shè)計(jì)、編程、試驗(yàn)、聯(lián)調(diào)、維護(hù)與改進(jìn)，一般都需要至少兩級(jí)以上的管理體系才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)與維護(hù)。用戶要求的特殊軟件的開(kāi)發(fā)對(duì)用戶和廠商來(lái)說(shuō)都有較大的風(fēng)險(xiǎn)，只有具有多名軟件專家和清楚了解用戶特殊要求的廠商才有提供這些軟件的資格.對(duì)于本身沒(méi)有技術(shù)能力的小公司，盡管談判中什么都可以答應(yīng)，但實(shí)際上是不可能做到的。對(duì)于國(guó)外供貸方，應(yīng)堅(jiān)持一個(gè)重要的原則：提供標(biāo)準(zhǔn)軟件，不開(kāi)發(fā)用戶專用軟件.在談判用戶專用軟件時(shí)，供貨方在報(bào)價(jià)和確定未知軟件性能時(shí)必然要考慮風(fēng)險(xiǎn)。

評(píng)價(jià)軟件穩(wěn)定性時(shí)它很容易使缺少經(jīng)驗(yàn)的用戶上當(dāng)，開(kāi)發(fā)成功一個(gè)軟件不僅在技術(shù)上非常復(fù)雜，而且絕大部分工作量是用戶見(jiàn)不到的，是難以想象的.用戶見(jiàn)到的軟件產(chǎn)品主要是畫(huà)面，但以此評(píng)價(jià)軟件就過(guò)于表面化了，這些至多是露在水面上的冰山，90%的工作是隱含在水面以下。

4.4 運(yùn)行維護(hù)部門(mén)應(yīng)注意的問(wèn)題

在運(yùn)行中不斷觀察分析，糾正因軟件不完善引發(fā)的故障。應(yīng)努力提高運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)水平。定期維護(hù)，更新替換可靠性差的元件。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)自動(dòng)化水平不斷提高，用電采集系統(tǒng)在供配電網(wǎng)中的使用頻度不斷增加，同時(shí)人們也越來(lái)越注重系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)。用電采集系統(tǒng)的可靠性分析已經(jīng)引起電力行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的高度重視。努力提高用電采集系統(tǒng)的可靠性必將促進(jìn)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] Patrick D.T.OConnor實(shí)用可靠性工程[M].電子工業(yè)出版杜，2005.

[2] 宋保維.系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)與分析[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社，2008.endprint

3.2 系統(tǒng)軟件的不可靠因素

由于用電采集系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的，在分析系統(tǒng)可靠性時(shí)，也應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)軟件的因素。在提高元器件的質(zhì)量、采用冗余設(shè)計(jì)等措施的同時(shí)，提高軟件的可靠性可以使系統(tǒng)達(dá)到更好的、理想的效果。

用電采集系統(tǒng)軟件內(nèi)部含有大量彼此聯(lián)系的功能，隨著功能的增加，內(nèi)部聯(lián)系的復(fù)雜性呈非線性增長(zhǎng).數(shù)據(jù)采集軟件的特點(diǎn)體現(xiàn)在邏輯的復(fù)雜性，統(tǒng)計(jì)分析軟件的特點(diǎn)體現(xiàn)在數(shù)值計(jì)算的復(fù)雜性，因此，要求具有非常有效的算法和復(fù)雜的程序技巧。系統(tǒng)中絕大部分輸入輸出是在線的，其中還有很大的一部分是實(shí)時(shí)的，它們之間存在聯(lián)系并相互干擾，此特點(diǎn)大大增加了軟件開(kāi)發(fā)和調(diào)試的復(fù)雜性、風(fēng)險(xiǎn)性。因此，在系統(tǒng)的軟件方案設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的以下問(wèn)題。

（1）軟件抗干擾措施。采用看門(mén)狗程序防止由于外界干擾、硬件故障及程序出錯(cuò)致使系統(tǒng)停機(jī)中斷或程序進(jìn)入死循環(huán)等。

（2）故障自診斷措施。根據(jù)事先已知的測(cè)試碼、校驗(yàn)碼和故障的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)對(duì)觀測(cè)結(jié)果的分析以確定是否發(fā)生故障，以及故障發(fā)生部位。

（4）軟件可靠性與硬件可靠性之間有許多類(lèi)似之處，兩者的主要區(qū)別在于引起錯(cuò)誤的機(jī)理。硬件錯(cuò)誤由磨損老化及其他物理原因引起，軟件錯(cuò)誤是由軟件設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的。另外，硬件錯(cuò)誤修復(fù)后可能再次出現(xiàn)故障，而軟件錯(cuò)誤更改后一般就不會(huì)在發(fā)生同類(lèi)錯(cuò)誤。

4 提高用電采集系統(tǒng)可靠性的幾點(diǎn)建議

從以上軟硬件兩大方面的分析，我們可以看出；要保證用電采集系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，我們必須注意以下幾點(diǎn)。

4.1 加強(qiáng)現(xiàn)代化管理

現(xiàn)代化管理可以大大提高工作效率和質(zhì)量，當(dāng)然也應(yīng)包括可靠性。但是如果處理不當(dāng)，系統(tǒng)可靠性沒(méi)有得到足夠保證，那么它也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。試想一下，假如在系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，由于計(jì)算機(jī)維護(hù)人員失誤而刪除了重要進(jìn)程，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，將是多么可怕的事情。因此愈是走向現(xiàn)代化，愈要注意可靠性。因此，電網(wǎng)自動(dòng)化程度的不斷提高，必須在各個(gè)方面提高和改善系統(tǒng)可靠性。沒(méi)有可靠性作基礎(chǔ)的系統(tǒng)只能是空中樓閣。

4.2 硬件上應(yīng)注意的問(wèn)題

系統(tǒng)選型中應(yīng)盡可能的采用可靠性高的系統(tǒng)元件（如計(jì)算機(jī)、工作站、網(wǎng)卡、打印機(jī)、接口設(shè)備等），在保證能夠完成預(yù)定功能的前提下，把系統(tǒng)的復(fù)雜性減低至最低限度。同時(shí)在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上盡量多采用冗余裝置（互為備用），如雙服務(wù)器帶磁盤(pán)陣列、雙前置、雙網(wǎng)等。典型冗余式系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

4.3 軟件上需注意的問(wèn)題

用電采集系統(tǒng)涉及多種專業(yè)技術(shù)：計(jì)算機(jī)硬件、軟件、通信、計(jì)劃、經(jīng)營(yíng)等，它需要有良好組織的眾多技術(shù)人員進(jìn)行確認(rèn)、設(shè)計(jì)、編程、試驗(yàn)、聯(lián)調(diào)、維護(hù)與改進(jìn)，一般都需要至少兩級(jí)以上的管理體系才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)與維護(hù)。用戶要求的特殊軟件的開(kāi)發(fā)對(duì)用戶和廠商來(lái)說(shuō)都有較大的風(fēng)險(xiǎn)，只有具有多名軟件專家和清楚了解用戶特殊要求的廠商才有提供這些軟件的資格.對(duì)于本身沒(méi)有技術(shù)能力的小公司，盡管談判中什么都可以答應(yīng)，但實(shí)際上是不可能做到的。對(duì)于國(guó)外供貸方，應(yīng)堅(jiān)持一個(gè)重要的原則：提供標(biāo)準(zhǔn)軟件，不開(kāi)發(fā)用戶專用軟件.在談判用戶專用軟件時(shí)，供貨方在報(bào)價(jià)和確定未知軟件性能時(shí)必然要考慮風(fēng)險(xiǎn)。

評(píng)價(jià)軟件穩(wěn)定性時(shí)它很容易使缺少經(jīng)驗(yàn)的用戶上當(dāng)，開(kāi)發(fā)成功一個(gè)軟件不僅在技術(shù)上非常復(fù)雜，而且絕大部分工作量是用戶見(jiàn)不到的，是難以想象的.用戶見(jiàn)到的軟件產(chǎn)品主要是畫(huà)面，但以此評(píng)價(jià)軟件就過(guò)于表面化了，這些至多是露在水面上的冰山，90%的工作是隱含在水面以下。

4.4 運(yùn)行維護(hù)部門(mén)應(yīng)注意的問(wèn)題

在運(yùn)行中不斷觀察分析，糾正因軟件不完善引發(fā)的故障。應(yīng)努力提高運(yùn)行維護(hù)人員的技術(shù)水平。定期維護(hù)，更新替換可靠性差的元件。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)自動(dòng)化水平不斷提高，用電采集系統(tǒng)在供配電網(wǎng)中的使用頻度不斷增加，同時(shí)人們也越來(lái)越注重系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)。用電采集系統(tǒng)的可靠性分析已經(jīng)引起電力行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的高度重視。努力提高用電采集系統(tǒng)的可靠性必將促進(jìn)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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