程思明，郝竹筠，胡飛飛

（1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司，長春 130021；2.國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長春 130021）

國網(wǎng)吉林省電力有限公司以集約、高效為主線，應(yīng)用博弈理論，依靠網(wǎng)絡(luò)工具和計算機(jī)技術(shù)，打造信息化平臺，持續(xù)加強(qiáng)電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)管理的工作力度，科學(xué)開展電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境信息的收集、匯總、分析、預(yù)警等各項工作。2012年，“吉林省電力有限公司電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)”上線運(yùn)行，在公司系統(tǒng)內(nèi)建立科學(xué)合理、靈活高效的電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)管理體系，明確分工，落實責(zé)任，優(yōu)化流程，節(jié)約增效，使吉林電網(wǎng)生產(chǎn)工作效率得到明顯提升。

1 系統(tǒng)的建設(shè)情況

1.1 整體結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)按照“總體設(shè)計自上而下、系統(tǒng)建設(shè)自下而上，面向班組、面向生產(chǎn)過程”的思路進(jìn)行設(shè)計，以提高國網(wǎng)吉林電力防災(zāi)減災(zāi)管理水平為主線，以“五化”（即電網(wǎng)防災(zāi)管理的信息化，設(shè)備管控責(zé)任的具體化，災(zāi)害防范對象的規(guī)范化，災(zāi)害預(yù)警方式的現(xiàn)代化，檢修計劃調(diào)整的科學(xué)化）為目標(biāo)，由絕緣封閉式組合電器（GIS）、電網(wǎng)資源、環(huán)境信息、防汛重點(diǎn)、物資儲備、防汛工程、檢修計劃、預(yù)測預(yù)警、文檔信息、統(tǒng)計分析10個功能模塊組成，與中國氣象網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺、吉林省氣象臺數(shù)據(jù)發(fā)布平臺、吉林電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）、吉林電力企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，分別從接口系統(tǒng)自動抽取氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)、電力物資儲備數(shù)據(jù)。

1.2 主要數(shù)據(jù)來源

a.氣象數(shù)據(jù)。系統(tǒng)與中國氣象網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺接口，獲取全省46個氣象站天氣數(shù)據(jù)（每小時實時數(shù)據(jù)、6天預(yù)報數(shù)據(jù)）和全省9地市氣象預(yù)警數(shù)據(jù)。天氣數(shù)據(jù)主要包括：溫度、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向等天氣概況。氣象預(yù)警數(shù)據(jù)主要包括：臺風(fēng)、暴雨、暴雪、寒潮、大風(fēng)、沙塵暴、高溫、干旱、雷電、冰雹、霜凍、大霧、霾、道路結(jié)冰等。

b.雨量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)與吉林省氣象臺數(shù)據(jù)發(fā)布平臺接口，獲取全省54個氣象站雨量信息。

c.電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)。系統(tǒng)與吉林電力PMS接口，獲取吉林省農(nóng)電、供電、輸電、變電、配電專業(yè)臺賬數(shù)據(jù)。

d.電網(wǎng)物資數(shù)據(jù)。系統(tǒng)與吉林電力ERP 系統(tǒng)接口，獲取吉林省應(yīng)急物資臺賬數(shù)據(jù)。

2 系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)

2.1 氣象數(shù)據(jù)接入

電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的功能主體都依托氣象數(shù)據(jù)，所以氣象數(shù)據(jù)獲取在系統(tǒng)設(shè)計中是關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。經(jīng)過反復(fù)調(diào)研及討論，系統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)來源于三個部分：中國氣象網(wǎng)、吉林省氣象臺、吉林省輸電微氣象設(shè)備。中國氣象網(wǎng)通過互聯(lián)網(wǎng)獲取全省46個市縣數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類別主要有溫度、濕度、風(fēng)速等天氣概況；吉林省氣象臺通過互聯(lián)網(wǎng)獲取全省50個市縣數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類別主要有雨量等；吉林省輸電微氣象監(jiān)測設(shè)備通過APN 網(wǎng)絡(luò)獲取全省50 個安裝位置數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類別主要有10 min平均風(fēng)速、平均風(fēng)速、10 min平均風(fēng)向、平均風(fēng)向、最大風(fēng)速、極大風(fēng)速、標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速、氣溫、濕度、氣壓、降雨量、降水強(qiáng)度、光輻射強(qiáng)度。

因為氣象數(shù)據(jù)來源不統(tǒng)一，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不一致，國家電網(wǎng)公司不允許將互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)直接抽取到電力內(nèi)網(wǎng)中。經(jīng)反復(fù)討論研究，采用網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)隔離裝置對網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換加密，最終在電力內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用，很好地解決了上述問題。

2.2 預(yù)警發(fā)布

預(yù)警發(fā)布是電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要功能之一。系統(tǒng)預(yù)警發(fā)布主要有氣象預(yù)警、舞動預(yù)警、污閃預(yù)警。預(yù)警閥值、發(fā)送時間、發(fā)布手段是此功能的主要技術(shù)難點(diǎn)。

氣象預(yù)警數(shù)據(jù)來源于中國氣象網(wǎng)，系統(tǒng)氣象預(yù)警是與中國氣象網(wǎng)的氣象預(yù)警數(shù)據(jù)同步的，此類型預(yù)警閥值完全采用中國氣象網(wǎng)氣象的閥值。舞動預(yù)警數(shù)據(jù)來源于氣象信息，通過與吉林省資深電力專家及氣象專家反復(fù)討論、溝通、試驗，最終形成根據(jù)吉林省氣象條件和電力設(shè)施條件下舞動預(yù)警閥值（濕度大于83%，風(fēng)力在3～6級易發(fā)生設(shè)備舞動）；污閃預(yù)警數(shù)據(jù)也來源于氣象信息，通過與吉林省資深電力專家及氣象專家反復(fù)討論、溝通、試驗，最終形成根據(jù)吉林省氣象條件和電力設(shè)施條件下污閃預(yù)警閥值（連續(xù)20天無降雨，突降雨或降雪易發(fā)生設(shè)備污閃）。預(yù)警發(fā)布過程見圖1。

預(yù)警發(fā)布的時間是災(zāi)害處置過程最重要組成部分。系統(tǒng)氣象預(yù)警每15min自動掃描，如發(fā)現(xiàn)立即發(fā)布。舞動預(yù)警、污閃預(yù)警發(fā)布時間受氣象數(shù)據(jù)采集時間所控，每60min自動掃描，如發(fā)現(xiàn)，立即發(fā)布。

2.3 地圖數(shù)據(jù)訪問速度

電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)地圖采用1∶50 000矢量、1∶50 000 影像、1∶50 000 地形三合一海量數(shù)據(jù)，地圖數(shù)據(jù)訪問速度是系統(tǒng)主要技術(shù)難題之一。系統(tǒng)采用智能緩存技術(shù)，即在不同的層次上進(jìn)行相應(yīng)的緩存處理。該技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了系統(tǒng)性能，如動態(tài)的地圖呈現(xiàn)、快速的地圖響應(yīng)、高并發(fā)量訪問能力等。使用智能緩存技術(shù)可以減少交互的通訊量，有效減少在進(jìn)程和機(jī)器間的傳輸量，降低系統(tǒng)的處理量和磁盤的訪問次數(shù)。

2.4 系統(tǒng)通用性和可擴(kuò)展性

電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)模塊化設(shè)計，具備可擴(kuò)展性和兼容性，以保護(hù)過去和現(xiàn)在的投資，通過采用靈活的構(gòu)架，使得系統(tǒng)功能可擴(kuò)展，滿足不斷擴(kuò)展的應(yīng)用需求。擴(kuò)展性體現(xiàn)在應(yīng)用功能的可擴(kuò)展、部署方式的可擴(kuò)展和空間數(shù)據(jù)模型的可擴(kuò)展、服務(wù)的可擴(kuò)展，避免重復(fù)投資。

3 系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 GIS管理

GIS管理實現(xiàn)氣象預(yù)警、舞動預(yù)警、污閃預(yù)警、天氣實況、天氣6天預(yù)報、病險水庫、防汛監(jiān)測點(diǎn)、檢修計劃、專題圖數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

3.2 電網(wǎng)資源

圖1 預(yù)警發(fā)布過程

電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)與PMS 接口，系統(tǒng)自動抽取供電、農(nóng)電輸變配三個專業(yè)設(shè)備臺賬數(shù)據(jù)（單位、線路或變電站名稱、電壓等級、地址、基本參數(shù)），實現(xiàn)設(shè)備臺賬資源共享。

3.3 環(huán)境信息

環(huán)境信息數(shù)據(jù)包括氣象信息、雨量信息。氣象信息與中國氣象數(shù)據(jù)發(fā)布平臺接口，以小時為單位自動實現(xiàn)吉林省46個地區(qū)數(shù)據(jù)抽取，數(shù)據(jù)包括：溫度、濕度、風(fēng)力等天氣情況；雨量信息與吉林省氣象臺數(shù)據(jù)發(fā)布平臺接口，以小時為單位自動實現(xiàn)吉林省54個雨量氣象站數(shù)據(jù)抽取。

3.4 防汛重點(diǎn)

防汛重點(diǎn)實現(xiàn)供電、農(nóng)電輸變配三個專業(yè)防汛危險監(jiān)測點(diǎn)信息（包括單位、監(jiān)測點(diǎn)名稱、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、地址、周邊情況）管理。監(jiān)測點(diǎn)信息發(fā)生變化時，可以通過新增或修改實現(xiàn)信息更新。

3.5 物資儲備

物資儲備數(shù)據(jù)與ERP系統(tǒng)接口，系統(tǒng)自動抽取物資儲備數(shù)據(jù)（包括專業(yè)、類別、公司名稱、倉庫地點(diǎn)、數(shù)量），實現(xiàn)電網(wǎng)物資儲備情況資源共享，物資儲備分布。

3.6 防汛工程

防汛工程管理各單位防汛工程進(jìn)度、所用資金、工程進(jìn)度、完成情況、防汛工程現(xiàn)場照片，將上述信息管理與各階段防汛工程現(xiàn)場照片對比，真實掌握防汛工程整體情況。

3.7 檢修計劃

在現(xiàn)有條件下，依托地理信息技術(shù)，實現(xiàn)檢修計劃管理功能，并依據(jù)地理信息、氣象信息和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開展氣象環(huán)境影響評價分析。該措施簡單易行，方法成熟可靠，將極大地提升電網(wǎng)生產(chǎn)管理水平，對于其他能源工業(yè)、物流產(chǎn)業(yè)和以傳輸為特征的行業(yè)部門的管理都將具有很大的借鑒意義。

3.8 預(yù)測預(yù)警

預(yù)測預(yù)警管理主要由氣象預(yù)警、舞動預(yù)警、污閃預(yù)警、雨量預(yù)警組成。氣象預(yù)警、舞動預(yù)警、污閃預(yù)警源數(shù)據(jù)來自中國氣象網(wǎng)，數(shù)據(jù)經(jīng)過綜合分析自動在系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，并通過短信形式發(fā)送到指定負(fù)責(zé)人；雨量預(yù)警源數(shù)據(jù)來自吉林省氣象臺數(shù)據(jù)發(fā)布平臺，數(shù)據(jù)經(jīng)過綜合分析自動在系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，并通過短信形式發(fā)送到指定負(fù)責(zé)人。

3.9 文檔管理與統(tǒng)計分析

文檔管理主要對防汛預(yù)案、防汛通知、防汛手冊、防汛工作總結(jié)、防汛值班表、防汛規(guī)章制度、防汛搶險知識、防汛抗旱專報、防汛交通工具、防汛組織機(jī)構(gòu)及聯(lián)絡(luò)表類型文檔進(jìn)行管理，從而幫助專業(yè)人員快速準(zhǔn)確地掌握防汛和抗洪所需信息，縮短決策響應(yīng)時間。統(tǒng)計分析管理根據(jù)日常專業(yè)人員需要，將數(shù)據(jù)以報表、圖形方式展現(xiàn)。

4 結(jié)論

吉林省電力有限公司電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)正式應(yīng)用以來，生產(chǎn)管理水平得到極大提升，電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)在以下幾方面發(fā)揮了作用。

a.防災(zāi)管理體系系統(tǒng)規(guī)范。防災(zāi)對象和范圍具體化，防災(zāi)工作流程化，防災(zāi)指揮手段現(xiàn)代化，做到了防災(zāi)管理凡事有人負(fù)責(zé)，凡事有章可查。電網(wǎng)綜合環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)上線后，已經(jīng)在國網(wǎng)吉林省電力有限公司本部、9個供電公司和省檢修公司應(yīng)用，防汛管理工作效率、工作質(zhì)量得到極大提高。

b.電網(wǎng)運(yùn)維效率有效提升。將災(zāi)害防范應(yīng)對范圍、對象細(xì)化，提高了設(shè)備巡視維護(hù)效率，減少了無效勞動，降低了勞動強(qiáng)度。特巡工作量較常年同期減少，單人日巡視效率提升了40%，緩解了運(yùn)行人員的工作壓力，降低了人力和物力成本。防汛物資管理方面，由于物資數(shù)據(jù)直接從ERP獲得，減少了傳統(tǒng)管理模式中的匯報統(tǒng)計環(huán)節(jié)，提高了物資管理、應(yīng)急調(diào)用的效率。以系統(tǒng)降低勞動量、管理成本和降低經(jīng)濟(jì)損失核算，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益額相當(dāng)于當(dāng)年項目投資即可收回。

c.崗位責(zé)任意識增強(qiáng)?？荚u監(jiān)督機(jī)制的形成，使得防災(zāi)管理崗位責(zé)任具體化。由于考核評價機(jī)制的引入，單位之間的工作成效相互間一目了然，管理者將注意力和精力與省公司的管理要求保持一致，增加了相互間的溝通、交流。

d.設(shè)備改造工作有的放矢。確定并設(shè)置舞動、污閃等設(shè)備易發(fā)故障的氣象邊界條件，自動發(fā)布預(yù)警信息。系統(tǒng)能夠?qū)?zāi)害形成原因和易發(fā)區(qū)段進(jìn)行甄別，為科學(xué)實施電網(wǎng)差異化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。

e.公共系統(tǒng)資源充分利用。項目實施過程中，密切跟蹤公共氣象服務(wù)的發(fā)展?fàn)顩r，應(yīng)用中國氣象網(wǎng)公開數(shù)據(jù)，對比同類項目，平均每年數(shù)據(jù)使用費(fèi)用降低約100～200 萬元，大大節(jié)約了項目建設(shè)的成本，而不影響系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。