程思明，郝竹筠，胡飛飛

（1.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司，長(zhǎng)春 130021；2.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130021）

國(guó)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(jì)算機(jī)技術(shù)，打造信息化平臺(tái)，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(kāi)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(xiàng)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(cè)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(shí)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(jì)自上而下、系統(tǒng)建設(shè)自下而上，面向班組、面向生產(chǎn)過(guò)程”的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高國(guó)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(duì)象的規(guī)范化，災(zāi)害預(yù)警方式的現(xiàn)代化，檢修計(jì)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(chǔ)備、防汛工程、檢修計(jì)劃、預(yù)測(cè)預(yù)警、文檔信息、統(tǒng)計(jì)分析10個(gè)功能模塊組成，與中國(guó)氣象網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)、吉林省氣象臺(tái)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)、吉林電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）、吉林電力企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，分別從接口系統(tǒng)自動(dòng)抽取氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)、電力物資儲(chǔ)備數(shù)據(jù)。

1.2 主要數(shù)據(jù)來(lái)源

a.氣象數(shù)據(jù)。系統(tǒng)與中國(guó)氣象網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)接口，獲取全省46個(gè)氣象站天氣數(shù)據(jù)（每小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、6天預(yù)報(bào)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(tái)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(tái)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)接口，獲取全省54個(gè)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(tái)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(tái)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(cè)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(jì)中是關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)研及討論，系統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于三個(gè)部分：中國(guó)氣象網(wǎng)、吉林省氣象臺(tái)、吉林省輸電微氣象設(shè)備。中國(guó)氣象網(wǎng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取全省46個(gè)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(tái)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取全省50個(gè)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(cè)設(shè)備通過(guò)APN 網(wǎng)絡(luò)獲取全省50 個(gè)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?yàn)闅庀髷?shù)據(jù)來(lái)源不統(tǒng)一，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不一致，國(guó)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(duì)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(wèn)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(cè)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(dòng)預(yù)警、污閃預(yù)警。預(yù)警閥值、發(fā)送時(shí)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(lái)源于中國(guó)氣象網(wǎng)，系統(tǒng)氣象預(yù)警是與中國(guó)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(guó)氣象網(wǎng)氣象的閥值。舞動(dòng)預(yù)警數(shù)據(jù)來(lái)源于氣象信息，通過(guò)與吉林省資深電力專家及氣象專家反復(fù)討論、溝通、試驗(yàn)，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(dòng)預(yù)警閥值（濕度大于83%，風(fēng)力在3～6級(jí)易發(fā)生設(shè)備舞動(dòng)）；污閃預(yù)警數(shù)據(jù)也來(lái)源于氣象信息，通過(guò)與吉林省資深電力專家及氣象專家反復(fù)討論、溝通、試驗(yàn)，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(wú)降雨，突降雨或降雪易發(fā)生設(shè)備污閃）。預(yù)警發(fā)布過(guò)程見(jiàn)圖1。

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

2.3 地圖數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度

電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)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(wèn)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(dòng)態(tài)的地圖呈現(xiàn)、快速的地圖響應(yīng)、高并發(fā)量訪問(wèn)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(pán)的訪問(wèn)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(cè)預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)，具備可擴(kuò)展性和兼容性，以保護(hù)過(guò)去和現(xiàn)在的投資，通過(guò)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(shí)現(xiàn)氣象預(yù)警、舞動(dòng)預(yù)警、污閃預(yù)警、天氣實(shí)況、天氣6天預(yù)報(bào)、病險(xiǎn)水庫(kù)、防汛監(jiān)測(cè)點(diǎn)、檢修計(jì)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(guò)程

電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)與PMS 接口，系統(tǒng)自動(dòng)抽取供電、農(nóng)電輸變配三個(gè)專業(yè)設(shè)備臺(tái)賬數(shù)據(jù)（單位、線路或變電站名稱、電壓等級(jí)、地址、基本參數(shù)），實(shí)現(xiàn)設(shè)備臺(tái)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(guó)氣象數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)接口，以小時(shí)為單位自動(dòng)實(shí)現(xiàn)吉林省46個(gè)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(tái)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)接口，以小時(shí)為單位自動(dòng)實(shí)現(xiàn)吉林省54個(gè)雨量氣象站數(shù)據(jù)抽取。

3.4 防汛重點(diǎn)

防汛重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)供電、農(nóng)電輸變配三個(gè)專業(yè)防汛危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息（包括單位、監(jiān)測(cè)點(diǎn)名稱、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、地址、周邊情況）管理。監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息發(fā)生變化時(shí)，可以通過(guò)新增或修改實(shí)現(xiàn)信息更新。

3.5 物資儲(chǔ)備

物資儲(chǔ)備數(shù)據(jù)與ERP系統(tǒng)接口，系統(tǒng)自動(dòng)抽取物資儲(chǔ)備數(shù)據(jù)（包括專業(yè)、類別、公司名稱、倉(cāng)庫(kù)地點(diǎn)、數(shù)量），實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)物資儲(chǔ)備情況資源共享，物資儲(chǔ)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(chǎng)照片，將上述信息管理與各階段防汛工程現(xiàn)場(chǎng)照片對(duì)比，真實(shí)掌握防汛工程整體情況。

3.7 檢修計(jì)劃

在現(xiàn)有條件下，依托地理信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)檢修計(jì)劃管理功能，并依據(jù)地理信息、氣象信息和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，開(kāi)展氣象環(huán)境影響評(píng)價(jià)分析。該措施簡(jiǎn)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(duì)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(mén)的管理都將具有很大的借鑒意義。

3.8 預(yù)測(cè)預(yù)警

預(yù)測(cè)預(yù)警管理主要由氣象預(yù)警、舞動(dòng)預(yù)警、污閃預(yù)警、雨量預(yù)警組成。氣象預(yù)警、舞動(dòng)預(yù)警、污閃預(yù)警源數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象網(wǎng)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)綜合分析自動(dòng)在系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，并通過(guò)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(lái)自吉林省氣象臺(tái)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)綜合分析自動(dòng)在系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信息，并通過(guò)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(jì)分析

文檔管理主要對(duì)防汛預(yù)案、防汛通知、防汛手冊(cè)、防汛工作總結(jié)、防汛值班表、防汛規(guī)章制度、防汛搶險(xiǎn)知識(shí)、防汛抗旱專報(bào)、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(shí)間。統(tǒng)計(jì)分析管理根據(jù)日常專業(yè)人員需要，將數(shù)據(jù)以報(bào)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(cè)預(yù)警系統(tǒng)正式應(yīng)用以來(lái)，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(cè)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(duì)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(cè)預(yù)警系統(tǒng)上線后，已經(jīng)在國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司本部、9個(gè)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(duì)范圍、對(duì)象細(xì)化，提高了設(shè)備巡視維護(hù)效率，減少了無(wú)效勞動(dòng)，降低了勞動(dòng)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(bào)統(tǒng)計(jì)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(dòng)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(xiàng)目投資即可收回。

c.崗位責(zé)任意識(shí)增強(qiáng)?？荚u(píng)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(píng)價(jià)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(dòng)、污閃等設(shè)備易發(fā)故障的氣象邊界條件，自動(dòng)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(shí)施電網(wǎng)差異化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

e.公共系統(tǒng)資源充分利用。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)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(guó)氣象網(wǎng)公開(kāi)數(shù)據(jù)，對(duì)比同類項(xiàng)目，平均每年數(shù)據(jù)使用費(fèi)用降低約100～200 萬(wàn)元，大大節(jié)約了項(xiàng)目建設(shè)的成本，而不影響系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。