運城電網(wǎng)應急指揮中心功能分析與優(yōu)化

郝 捷，衛(wèi) 寧，郝登樸

（1.中國礦業(yè)大學信息與電氣工程學院，江蘇 徐州 221000；2.運城供電公司，山西 運城 044000）

0 引言

地市電網(wǎng)應急指揮中心是電網(wǎng)企業(yè)應對電力系統(tǒng)重大突發(fā)事件，有效集成社會各方面相關資源，對突發(fā)事件進行有效預警、控制和處理的指揮場所之一，也是承載電網(wǎng)應急信息匯聚和指令下達的關鍵環(huán)節(jié)。因此，構建先進、實用、高效的應急指揮技術支持系統(tǒng)，對于提升地市電網(wǎng)應急處置快速反應能力至關重要。

1 應急指揮技術支持系統(tǒng)功能集成與接口

運城電網(wǎng)應急指揮中心技術支持系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）由應急服務器系統(tǒng)、應急通訊系統(tǒng)兩部分組成；系統(tǒng)具有應急數(shù)據(jù)交換與聯(lián)動、預警預測、應急決策與指揮、善后恢復、信息發(fā)布和模擬演練等功能。

1.1 系統(tǒng)支撐平臺構成

運城電網(wǎng)應急指揮中心接入了能量管理系統(tǒng)EMS（Energy Management System,）、電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)GIS（Grid geographic Information System）、調(diào)度員仿真培訓系統(tǒng)DTS（Dispatcher Training Simulator）、預警可視化系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)、SG186應急指揮技術支持系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、內(nèi)外網(wǎng)等信息系統(tǒng)，并與13個縣級應急指揮中心實現(xiàn)一體化聯(lián)動。系統(tǒng)結構框圖見圖1。

圖1 運城電網(wǎng)應急指揮中心系統(tǒng)結構圖

1.2 系統(tǒng)應急管理功能

運城電網(wǎng)應急指揮服務器系統(tǒng)具備應急日常管理、指揮系統(tǒng)、運行檢測、數(shù)據(jù)傳輸和自動切換功能。應急日常管理模塊可實現(xiàn)應急值班管理、日常報表管理、應急物資裝備管理、應急預案管理、預警管理；指揮系統(tǒng)可實現(xiàn)應急預案、專家管理、遠程視頻、通信和信號投放等信息聯(lián)動功能；系統(tǒng)運行監(jiān)測可實現(xiàn)應急服務器數(shù)據(jù)庫服務、后臺應用、應用服務器和備用數(shù)據(jù)庫服務等功能的監(jiān)測，具備一鍵式服務停止、啟動和重啟操作功能；數(shù)據(jù)傳送功能可實現(xiàn)與省公司應急指揮中心之間的應急預警、應急組織、應急預案、應急計劃和應急處置信息傳輸交換。系統(tǒng)配置主服務器1臺，并與省公司應急指揮中心雙機熱備服務器、備用調(diào)度中心應急管理服務器實現(xiàn)了主備自動切換功能，提高了應急技術支持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和容錯能力。

1.3 系統(tǒng)應急通信功能

運城電網(wǎng)應急指揮中心通信系統(tǒng)分為電子電話簿系統(tǒng)、協(xié)同指揮通信系統(tǒng)和信息全景系統(tǒng)三部分，系統(tǒng)組成框圖見圖2。

圖2 運城電網(wǎng)應急指揮中心通信系統(tǒng)架構圖

通信系統(tǒng)基于Java2企業(yè)版技術架構J2EE(Java 2 Platform，Enterprise Edition)、采用面向服務體系架構SOA(Service Oriented Architecture)實現(xiàn)了前端業(yè)務展示和后端數(shù)據(jù)集中處理模式，系統(tǒng)內(nèi)部采用基于消息松耦合方式集成，使系統(tǒng)具備一定的模塊應用擴展能力。系統(tǒng)采用分布式內(nèi)存對象緩存機制(Memcached)，可為大容量數(shù)據(jù)交換提供裕度保障，降低了系統(tǒng)進程所占用CPU資源的比例；可提供音頻、數(shù)據(jù)、多媒體等多種業(yè)務的綜合性寬頻網(wǎng)絡平臺，具有開放的應用程序接口API（Application ProgrammingInterface）及靈活的業(yè)務配置能力。

1.4 系統(tǒng)實用功能測試

運城電網(wǎng)應急指揮中心主要實現(xiàn)了緊急模式、視頻會議、反事故演習等模式，可組合實現(xiàn)各種特殊視頻會議和應急指揮功能，滿足多路視頻、音頻畫面、調(diào)度數(shù)據(jù)在大屏幕顯示屏實時切換。系統(tǒng)可顯示現(xiàn)場故障信息、電網(wǎng)設備和負荷信息，可通過移動衛(wèi)星電話實現(xiàn)語音互動，可將各級專家集中在電視電話系統(tǒng)中，形成迅速的技術決策支持，可實現(xiàn)對應急指揮控制臺顯示設備的集中控制；系統(tǒng)預留了與地方政府應急指揮系統(tǒng)的視頻和語音連接模塊接口?？h公司應急指揮中心實現(xiàn)了特殊視頻會議和應急指揮功能，滿足調(diào)度數(shù)據(jù)、內(nèi)外網(wǎng)信息在大屏幕顯示屏實時切換，并與運城電網(wǎng)應急指揮中心實現(xiàn)了IP電話通信聯(lián)系[1]。

2 系統(tǒng)應用中發(fā)現(xiàn)的主要問題

2.1 系統(tǒng)硬件資源配置存在不足

目前，運城電網(wǎng)應急指揮中心與工作現(xiàn)場之間還缺少移動應急通信和視頻監(jiān)控車輛、GPS定位車輛，在現(xiàn)有通信和視頻監(jiān)控設施未覆蓋到的地方不利于應急指揮中心對現(xiàn)場情況的判斷分析。在山區(qū)地帶的電力設備遭受自然災害襲擊的同時，當?shù)赝ㄐ?、交通也會隨之受到損害；由于縣公司應急指揮中心與部分農(nóng)村供電所之間缺乏有效的應急通信聯(lián)系手段，已影響到災害信息的快速收集、應急指揮信息的快速傳遞。

2.2 系統(tǒng)實用功能有待進一步提升

由于多方面原因，目前，運城電網(wǎng)應急指揮中心與市政府及其職能部門應急指揮系統(tǒng)尚未聯(lián)接；有時由于EMS、GIS、SG186等信息系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)未及時更新，直接影響到系統(tǒng)管理的實時性、可操作性。系統(tǒng)的突發(fā)事件和派生事件層次啟動、電網(wǎng)受損輔助評估、應急過程記錄或重現(xiàn)等輔助決策功能尚需深化完善[2]。

2.3 系統(tǒng)安全管理存在薄弱環(huán)節(jié)

應急指揮中心接入了不同廠家、不同時期的多種信息系統(tǒng)，隨著網(wǎng)絡互聯(lián)和分布式應用的增加，大量集成監(jiān)控信息的高度融合，促使風險因素的作用、傳遞和演化機理也變得復雜多樣；硬件損壞造成信道阻斷、軟件漏洞造成拒絕服務或非法入侵、通信協(xié)議功能不完備等因素已影響到系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。在信息系統(tǒng)維護中，對于開發(fā)商服務人員的管理缺乏監(jiān)控措施，也容易形成一些安全隱患。

2.4 系統(tǒng)測試評估指標體系不夠規(guī)范

目前，應急指揮中心功能評價指標在系統(tǒng)覆蓋范圍、系統(tǒng)集成、應急指揮系統(tǒng)響應能力、應急評估等方面設置不夠統(tǒng)一，有些缺乏量化標準，應逐步規(guī)范應急指揮中心指標評價體系，持續(xù)提高系統(tǒng)指標評價體系的工程實用性。

3 系統(tǒng)功能優(yōu)化策略

3.1 拓展應急指揮保障功能

要逐步實現(xiàn)現(xiàn)場與應急指揮中心、搶修單位之間應急通信方式的多樣化，尤其應加強移動通信、視頻傳輸?shù)墓δ芡卣购蛻茫到y(tǒng)應以可視化方式動態(tài)展示應急指揮人員最關心的故障點、停電區(qū)域及應急搶修進展統(tǒng)計數(shù)據(jù)等信息。電網(wǎng)遇有重大災害時，由于道路不通或無法正常使用，會使很多施工機械和應急物資難以及時到達需求地點。因此，充分考慮社會影響、電網(wǎng)安全、設備重要程度、應急物資儲備地點、施工機械調(diào)配等因素，制定高效有序的綜合處置方案、實現(xiàn)應急數(shù)據(jù)的快速交換與聯(lián)動可以極大地提高輔助決策能力。

3.2 提升系統(tǒng)通信裝備水平

在地市公司層面應逐步配置中型應急通信車或裝載小型箱式衛(wèi)星便攜站的越野車，在縣公司層面應逐步配置裝載小型箱式衛(wèi)星便攜站的越野車或便攜式背負單兵應急通訊裝備，在供電所層面宜逐步配備海事衛(wèi)星通信電話，以實現(xiàn)應急指揮中心與現(xiàn)場之間的無障礙溝通。中型應急通信車應具有衛(wèi)星電視接收裝置，為應急現(xiàn)場及時全面了解各種信息提供輔助手段，并可將現(xiàn)場電視圖像信號傳送回應急指揮中心。通信車和便攜站均應預留外部延伸接口，并配備箱式獨立集成的野戰(zhàn)光纜與光電轉換裝置，以實現(xiàn)機動應急通信系統(tǒng)與電力固定通信網(wǎng)絡、公網(wǎng)移動通信系統(tǒng)的高度集成及資源整合。應配備具有衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)、GIS電子地圖和車輛通信管理的多功能系統(tǒng)，以使應急指揮中心可實時了解應急專用車輛所處位置、行駛軌跡，并與專用通信車輛實現(xiàn)短信息實時交互功能。

3.3 強化軟件功能協(xié)同運作

應制定《應急支撐平臺數(shù)據(jù)共享與交換技術規(guī)范》[3]，統(tǒng)一應急支撐平臺數(shù)據(jù)交換界面，逐步實現(xiàn)與市、縣兩級政府應急指揮中心以及安監(jiān)、林業(yè)、地震、氣象等政府職能部門之間的信息交換與共享?？h公司應急指揮中心應逐步接入配網(wǎng)自動化系統(tǒng)信息，以提高配網(wǎng)突發(fā)事件的應對處置能力。要充分考慮應急指揮“平戰(zhàn)”結合的原則，及時補充完善EMS、GIS、SG186等信息系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)，并開發(fā)基于專家系統(tǒng)以及具有良好交互方式的輔助決策單元，將現(xiàn)場指揮人員提出的建議、專家或技術人員的經(jīng)驗綜合運用到應急處置決策過程中，確保突發(fā)事件和派生事件的定性分析、定量分析、軌跡分析更加準確。

3.4 防控系統(tǒng)運行安全風險

應急指揮中心要從主機安全、網(wǎng)絡邊界與安全、運維安全等方面加強系統(tǒng)安全風險防范[4]。系統(tǒng)應定期對不同協(xié)議、自定義的統(tǒng)計時間、內(nèi)置密碼口令、主機端口開放、網(wǎng)絡連接狀態(tài)等進行安全審計；要利用主機安裝的殺毒軟件定期進行病毒查殺；并及時對主機CPU、內(nèi)存、硬盤的資源占用率和剩余空間進行安全審計。邊界防護要從信息內(nèi)網(wǎng)橫縱向邊界管理、及時封閉不需要服務的網(wǎng)絡端口、禁止遠程訪問、對網(wǎng)絡設備配置進行檢查等方面保證合法的接點接入和數(shù)據(jù)流動。運維安全要從用戶權限變更、注冊表項名稱是否異常、非法外聯(lián)統(tǒng)計、可移動存儲審計等方面加強監(jiān)督管控。

3.5 梳理完善系統(tǒng)測試評估指標體系

應急指揮中心評價指標應包括系統(tǒng)覆蓋廣泛度、用戶覆蓋廣泛度、與政府相關應急支撐平臺橫向集成度、系統(tǒng)數(shù)據(jù)滿足度、系統(tǒng)應用成熟度等關鍵指標。系統(tǒng)評估指標應重點在系統(tǒng)覆蓋度、電網(wǎng)運行監(jiān)控指標、事件分析處置能力、支撐信息系統(tǒng)安全事件、應急隊伍管理、應急物資及裝備調(diào)動、應急信息接報與發(fā)布、應急專家信息庫、應急演練實用化等方面進行測試。

4 結論

目前，運城電網(wǎng)應急指揮中心已與省公司、所屬13個縣公司應急指揮中心之間建立起高速可靠的信息網(wǎng)絡，實現(xiàn)了電網(wǎng)信息管理系統(tǒng)、電網(wǎng)固定通信網(wǎng)絡、公網(wǎng)通信及內(nèi)外網(wǎng)信息資源的高度集成，可滿足電網(wǎng)應急指揮以及突發(fā)事件協(xié)調(diào)處置的語音、圖像、數(shù)據(jù)等業(yè)務需求；系統(tǒng)在2012年“3.21”運城電網(wǎng)凍雨覆冰災害處置、多次電網(wǎng)聯(lián)合反事故演習以及重要保電工作中應用效果良好。隨著系統(tǒng)技術功能的進一步拓展和完善，必將在運城電網(wǎng)應急管理工作中發(fā)揮更大作用。

［1］ 薛泓林.山西電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展探討［J］.山西電力，2011（4）：64-67.

［2］ 王文斌.省級電力應急指揮中心建設探討［J］.電力信息化，2009（5）：27-28.

［3］ 林斌，王炎源.新時期供電企業(yè)應急體系建設［J］.電力安全技術，2011，13（8）：3-4.

［4］ 王浩，顧志偉.地區(qū)級供電企業(yè)安全風險評估研究［J］.電力信息化，2009，7（9）：38-39.