張俊杰

（國網三明供電公司 福建三明 365000）

電力調度監(jiān)控信號事項分析系統(tǒng)及設計

張俊杰

（國網三明供電公司 福建三明 365000）

本文深入分析調查了電力調度監(jiān)控信號事項分析系統(tǒng)各方面的需求，包括業(yè)務需求以及功能需求。然后以需求分析作為切入點，充分利用現有的技術手段，完成了系統(tǒng)的框架以及更加詳細的整體設計。將整個系統(tǒng)劃分為5個主要的功能模塊，分別為信號采集、分析功能模塊、決策支持功能模塊、監(jiān)控調度功能模塊、后臺管理功能模塊。本文對于這些子功能模塊的設計過程進行了詳細的敘述。

電力調度；系統(tǒng)設計；功能模塊；需求分析

引言

隨著我國國民經濟以及科學技術的快速發(fā)展，相關企業(yè)不斷推進信息化建設進程依然成為未來的大趨勢[1]。所謂信息化建設指的就是通過網絡技術、計算機技術等這些現代先進技術手段對相關的信息數據資源進行更深層次的開發(fā)使其可以得到更加廣泛的使用，最終實現企業(yè)經營、生產、決策以及管理效率的不斷提升，那么企業(yè)的核心競爭力以及經濟效益自然也就會跟著提升[2～3]。國家電網公司作為國家的企業(yè)之一，同樣在不斷的推動企業(yè)信息化建設。

1 面向對象開發(fā)技術

本文主要用到了面向對象設計以及實現技術，開發(fā)步驟簡單概括為以下幾個方面：

（1）需求分析。進行充分的調研和分析，明確需要建立系統(tǒng)的內涵以及需要實現的功能。

（2）系統(tǒng)設計。在前一階段的基礎上對系統(tǒng)進行全面的設計，包括各個子系統(tǒng)的詳細劃分及其設計，還有各個子系統(tǒng)之間的接口標準。

（3）系統(tǒng)實現。上一階段設計出來的系統(tǒng)只是一個雛形，還需要進行更進一步的設計，使得整個系統(tǒng)的所有技術性能指標都可以滿足相關的要求，并且將系統(tǒng)從設計變成現實，可以在計算機上運行。

（4）系統(tǒng)測試。對設計出來的系統(tǒng)進行功能測試，同時對于每一個子系統(tǒng)還需要進行單獨的測試，測試其功能是否滿足相關要求，以及運行效果如何。

（5）系統(tǒng)配置發(fā)布。針對通過測試之后的系統(tǒng)進行整理以及修改，形成一個完整的系統(tǒng)版本，并在規(guī)定的服務器上面進行運行以及調試，確保所發(fā)布的系統(tǒng)可以實現日常的工作需求。

（6）系統(tǒng)維護。對用戶在使用系統(tǒng)過程中所提出的意見進行收集，在這些意見的基礎上對所設計的系統(tǒng)進行一定的修訂，根據實際的需求還應該在系統(tǒng)中添加更多新的功能點。

2 需求分析

2.1 業(yè)務需求

2.1.1 業(yè)務描述

（1）可以完成信號的抽取、遴選以及瀏覽，對信號進行統(tǒng)計分類并分析處理，還有工作通知等這些基本功能，最后還需要對分析的全過程實現管理。

（2）對系統(tǒng)信號處理分析中的全部業(yè)務數據實現管理，比如監(jiān)控信號數據、日志文件以及分析處理結果等。

（3）系統(tǒng)能夠在后臺進行維護管理，能夠對任意的信號數據進行增刪，不同用戶權限的管理。

（4）系統(tǒng)在操作方面比較簡易，人機界面比較人性化，運行速度快，可靠性較高。

（5）系統(tǒng)在運行過程中比較穩(wěn)定，可以確保每天的工作量。

2.1.2 主要業(yè)務流程

通過輸送的信號監(jiān)控人員能夠對電網運行狀態(tài)進行判斷。系統(tǒng)需要對所收集的信號實施統(tǒng)計分類，在此基礎上分析故障類型，同時告知相關人員對故障進行處理。如圖1～2所示分別為調度監(jiān)控信號事項的分析過程圖以及調度監(jiān)控管理過程圖。

圖1 調度監(jiān)控信號事項的分析過程

2.2 功能需求

功能需求分析的目的就是對系統(tǒng)的行為以及外部環(huán)境與系統(tǒng)之間的關系進行分析。它對系統(tǒng)完成開發(fā)之后所必須具備的功能進行了定義。根據實際需求本文所設計的系統(tǒng)主要分為5個功能模塊：

（1）信號采集子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含了監(jiān)控信號采集例以及采集終端配置用例等。所謂調度監(jiān)控用例就是系統(tǒng)采集管理人員通過對采集終端進行配置，從而實現對系統(tǒng)數據采集的控制。

（2）信號分析子系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據提前制定的規(guī)則對所得到的信號進行遴選，并對所遴選結果進行輸出，系統(tǒng)信號遴選功能模塊包含四個方面的內容：原始信號采集、設定遴選規(guī)則、對原始信號進行遴選、輸出遴選結果。對于所遴選出來的信號記錄應該對其增添一些新的屬性，以實現對處理過程的記錄，然后把處理的信號記錄存儲在對應的數據集當中。

（3）監(jiān)控調度子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)其主要的作用就是對信息的獲取進行監(jiān)控，同時按照監(jiān)控信息處理分析結果有針對性的對系統(tǒng)實施調度。其功能主要有兩方面：系統(tǒng)調度管理用例以及系統(tǒng)監(jiān)控管理用例。

（4）決策支持子系統(tǒng)。在本文設計的系統(tǒng)當中決策支持子系統(tǒng)是其中非常重要的功能，其功能主要有：調度監(jiān)控決策用例以及調度監(jiān)控預測用例。所謂決策支持就是利用歷史信息為當前決策提供數據支撐。

（5）后臺管理子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)包含的功能模塊主要有：系統(tǒng)日常維護管理以及系統(tǒng)用戶管理。

圖2 調度監(jiān)控管理流程圖

3 系統(tǒng)設計

3.1 總體設計

3.1.1 設計原則

（1）可靠性。在一定的時間范圍內軟件系統(tǒng)能否正常運行需要用到可靠性來進行衡量。軟件系統(tǒng)的功能越復雜，那么其可靠性就會受到制約，在設計系統(tǒng)的時候應該特別關注其可靠性。

（2）健壯性。健壯性還可以稱為魯棒性，含義就是當輸入的內容不合規(guī)范的時候，系統(tǒng)處理這種不規(guī)范內容的能力，同樣是需要重點關注的特性。

（3）可修改性。為了提升軟件系統(tǒng)的可修改性，需要根據以下原則來進行設計：開放封閉原則、單一職責原則、接口隔離原則、依賴倒置原則以及替換原則。

（4）容易理解。軟件是否容易理解直接由其可靠性以及可修改性決定。

（5）可擴展性。完成系統(tǒng)的開發(fā)之后，用戶在使用過程中可能還會提出一些其他的需求，這就要求所設計的系統(tǒng)具有可擴展性。因此設計軟件的時候應該為預留一定的升級空間或者是升級接口。

3.1.2 體系結構的設計

本文設計的系統(tǒng)由服務器以及瀏覽器構成，具有三層體系結構，這三層結構分別為數據層、服務器層以及客戶層。因為僅僅只是需要把操作系統(tǒng)以及瀏覽器裝設到客戶端中去，所以可以在很大程度上減少相關的工作量。所有的信息發(fā)布、數據庫以及程序都直接放在服務器當中。如圖3為系統(tǒng)結構圖。

圖3 系統(tǒng)結構圖

利用采集設備系統(tǒng)可以對相關監(jiān)控信息實施采集，然后再利用本地信道將所采集到的數據信息輸送至系統(tǒng)主站，在本文中，所謂系統(tǒng)主站就是系統(tǒng)數據庫中心，在中心中系統(tǒng)針對所采集的數據信息實施處理分析并且總結，系統(tǒng)對于監(jiān)控信息所處理分析之后得到的結果是調度模塊實施系統(tǒng)調度的數據依據，也就是說監(jiān)控調度模塊就是根據系統(tǒng)對相關信號處理分析的結果進行工作。

3.2 功能模塊設計

本文所設計的系統(tǒng)所包括的功能模塊主要有5個，如圖3所示，他們分別為信號采集、分析功能模塊、決策支持功能模塊、監(jiān)控調度功能模塊、后臺管理功能模塊。下面詳細分析闡述主要功能模塊相關的設計工作。

（1）信號采集功能模塊。該模塊最為核心的作用以及功能就是對指定的信息數據進行準確的采集，并且將這些通過終端采集器所采集獲得的數據信息利用信道輸送至系統(tǒng)的數據中心，其中我們還可以將信號采集功能模塊細分為數據信息采集管理模塊、采集終端相關配置模塊、采集數據信息存儲模塊、采集數據信息傳輸模塊。

（2）信號分析功能模塊。該模塊所能實現的最為重要的功能就是分析處理系統(tǒng)所采集到的監(jiān)控信息，我們還可以將信號分析功能模塊細分為獲取信號數據模塊、分析信號數據模塊、分析結果管理模塊以及分析結果審核模塊。

（3）監(jiān)控調度功能模塊。該模塊最為核心的作用就是實現對于系統(tǒng)的實時精確監(jiān)控，還有根據系統(tǒng)分析處理結果來對系統(tǒng)進行調度處理。我們還可以將監(jiān)控調度功能模塊細分為數據信息實時采集模塊、監(jiān)控功能實時配置模塊、數據信息實時分析模塊、系統(tǒng)調度處理管理模塊以及系統(tǒng)調度處理實施模塊。

（4）決策支持功能模塊。該模塊最為核心的作用就是為調度監(jiān)控系統(tǒng)提供相對應的決策管理以及決策支持功能，其中我們可以講決策支持功能模塊細分為歷史決策分析模塊、調度決策的制訂模塊、調度決策的評價模塊以及調度決策的實踐模塊。

（5）系統(tǒng)管理功能模塊。該功能模塊的核心功能就是提供對系統(tǒng)的一些基礎管理。比如說能夠使得系統(tǒng)管理員對相關的用戶信息實施查詢、修改、增添以及刪減操作；管理以及備份數據庫記錄操作；系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行的維護以及管理操作，對系統(tǒng)運行日志的管理操作；處理系統(tǒng)運行過程中出現的各種問題；升級系統(tǒng)操作等，上述的這些操作最終的目的都是確保整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。我們可以將系統(tǒng)管理功能模塊細分為用戶管理功能模塊、用戶登錄模塊、故障處理模塊、運行日志管理模塊以及系統(tǒng)的運行維護模塊。

4 結束語

本文首先分析了電力調度監(jiān)控信號事項分析系統(tǒng)的各種需求，也就是說這個系統(tǒng)是需要哪些功能的，然后設計出了整個系統(tǒng)的框架并最終完成了整體的詳細設計。所謂智能調度從狹義層面來講指的就是調度人員的輔助決策，但是在智能電網這樣的大環(huán)境中，智能電網的含義已經不是以前那樣，它是指調度過程中所有業(yè)務功能的智能化。就現在的情況而言，在電力的智能調度方面國內外已經有很多學者正在對其進行研究，毫無疑問的是這方面的研究內容是當前的研究熱點。

[1]黃浩，萬利.試分析電力調度監(jiān)控系統(tǒng)的方案設計和實現[J].大科技，201，2（1）：58.

[2]李迎新.基于B/S結構調度自動化監(jiān)控信息查詢系統(tǒng)設計與實現[D].山東大學，2011，6（10）：63.

[3]程光濤.電力調度監(jiān)控系統(tǒng)方案設計的探討[J].數字化用戶，2014，4（25）：78.

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1004-7344（2016）01-0066-02

2015-12-1