電力計量中心生產調度平臺的設計與實現(xiàn)

范志夫

（江西省電力公司計量中心，江西 南昌 330096）

0 引言

為貫徹落實國家電網公司“集團化運作、集約化發(fā)展、精益化管理、標準化建設”的管理要求，實現(xiàn)資產全壽命周期管理等各業(yè)務環(huán)節(jié)管控及計量資源在更大范圍內的優(yōu)化配置，確保省級計量中心各項工作流程順暢、運轉高效，江西省電力公司計量中心以智能化、自動化、信息化為手段，建設省公司直屬、省級集中、獨立運轉、整體授權的計量中心，實現(xiàn)計量設備的集中檢定、集中倉儲、統(tǒng)一配送、統(tǒng)一監(jiān)督，最終達到“整體式授權、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”。

1 生產調度平臺簡介

生產調度平臺統(tǒng)籌各類業(yè)務，與各子系統(tǒng)進行整合，實現(xiàn)無縫對接，保證全省集中檢定的效率。建設省級計量中心生產調度平臺，不但是實現(xiàn)省級計量中心現(xiàn)代化、自動化管理的重要手段，是省級計量中心建設推廣的重要支撐，也是建設國網計量生產管控系統(tǒng)的基礎。生產調度平臺與各子系統(tǒng)平臺關系如圖1所示。

2 生產調度平臺特點及設計原則

作為各子系統(tǒng)的中樞，生產調度平臺有如下幾個特點：

圖1 生產調度平臺業(yè)務關系

1）以管理平臺實現(xiàn)四線一庫的可視化生產調度，以管理平臺實現(xiàn)自動化檢定和自動化庫房的可視化生產調度將管理系統(tǒng)和實時控制相結合，實現(xiàn)管控一體。

2）獨特的資產全壽命過程監(jiān)控，展示資產在任一時間和環(huán)節(jié)的狀態(tài)、位置、過程參數(shù)、過程圖片等信息，數(shù)據(jù)來源于一體化平臺、SG186、四線一庫、用電采集等關聯(lián)系統(tǒng)。

3）多級可伸縮物流配送，實現(xiàn)扁平化、零庫存，通過合理的計劃控制和配送控制，最大限度實現(xiàn)零庫存。

4）資產各個環(huán)節(jié)的成本監(jiān)控，資產監(jiān)控到位，視角多、數(shù)據(jù)全、范圍廣。

5）實現(xiàn)計量現(xiàn)場的移動電子工單，基礎支撐平臺，基于GIS/GPS/GPRS、RFID識別、語音導航等技術，實現(xiàn)現(xiàn)場計量點管理的移動化、信息化，后臺管理延伸到現(xiàn)場。

6）新的技術和管理方法，如四線一庫聯(lián)合上線，非常齊全；可視化、深層次、統(tǒng)一調度的先進的調度方式；扁平化、多級伸縮管理，集中管理徹底；智能化識別、物流規(guī)劃、過程監(jiān)控的先進物流配送方式。

江西省電力公司計量中心生產調度平臺是以自動化檢定和資產管理為核心的專業(yè)應用系統(tǒng)，包括省計量資產的物流配送平臺，省計量領域的計量信息門戶，省計量資產的專業(yè)數(shù)據(jù)中心，同時提供對SG186的重要支撐和擴展。設計原則主要有：

1）功能齊全、業(yè)務閉環(huán)；

2）流程短捷、配置靈活；

3）架構清晰、設計合理；

4）穩(wěn)定可靠、操作簡潔；

5）整體規(guī)劃、體系完整。

3 生產調度平臺系統(tǒng)規(guī)劃

江西省電力公司計量中心生產調度平臺主要以資產為整個系統(tǒng)的核心管理內容，即整個系統(tǒng)的業(yè)務功能以資產在生命周期中各個環(huán)節(jié)、各個過程的狀態(tài)或業(yè)務為主要管理內容；以檢定生產的作業(yè)調度為核心功能，一體化平臺的首要目標是實現(xiàn)穩(wěn)定、安全、方便、高效的四線一庫生產任務調度和運行監(jiān)控為核心功能。業(yè)務功能規(guī)劃以電能計量裝置在整個生命周期過程中的業(yè)務環(huán)節(jié)為主線，配合各個業(yè)務環(huán)節(jié)策略管理，實現(xiàn)對計量資產的全業(yè)務過程的監(jiān)控和每個業(yè)務節(jié)點的資產狀態(tài)監(jiān)控。主要業(yè)務由計劃—任務的模式驅動，即根據(jù)業(yè)務需求、申請與管理分析，制定資產需求、檢定、配送、現(xiàn)校等業(yè)務計劃。平臺功能框圖見圖2。

省級計量中心生產調度平臺包括計量中心生產運行管理、生產運行調度監(jiān)控、計量體系管理、產品質量監(jiān)督、技術服務、系統(tǒng)支撐、生產質量分析和系統(tǒng)輔助功能等八大功能模塊，與SG186營銷業(yè)務應用系統(tǒng)相對獨立設計，以接口方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、交互。國網計量運行管控系統(tǒng)直接從省級計量中心生產調度平臺中抽取數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對公司所有計量業(yè)務和數(shù)據(jù)的全面管控。

4 生產調度平臺的架構

圖2 生產調度平臺功能框架

為了保證網絡的高可用性，江西省電力公司計量中心的局域網網絡采用冗余的交換設備、冗余的線路連接等措施，不僅可以保證單個設備、單條鏈路出現(xiàn)故障不會影響整個網絡的正常運行，還能夠實現(xiàn)網絡流量中的動態(tài)負載均衡。計量中心應用的服務器部署在計量中心相對獨立的網絡環(huán)境中，同公司辦公網絡邏輯隔離，保證計量業(yè)務應用的安全，避免網絡攻擊或者網絡濫用等行為對計量業(yè)務應用的影響。圖3所示為平臺硬件架構。

圖3 生產調度平臺硬件架構

數(shù)據(jù)庫服務器采用兩臺Linux小型機，運行oracle RAC實現(xiàn)對計量業(yè)務數(shù)據(jù)的并行處理和故障切換；應用服務器采用4臺Linux小型機組成應用服務器集群統(tǒng)一為全省的計量業(yè)務應用提供服務，應用服務器通過weblogic proxy實現(xiàn)負載均衡來進行WEB請求分配，所有客戶端向應用服務器提交的服務請求通過負載均衡動態(tài)流量分配保證應用的可靠和性能；存儲系統(tǒng)采用SAN架構，生產數(shù)據(jù)庫存儲設備集中存儲全省的計量業(yè)務數(shù)據(jù)。

5 生產調度平臺建設中的關鍵問題

5.1 與各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口

平臺數(shù)據(jù)集成框圖見圖4。生產調度平臺通過統(tǒng)一的接口規(guī)范和接口技術，與營銷業(yè)務應用、稽查監(jiān)控、用電信息采集、國網計量體系運行管控等管理與應用平臺實現(xiàn)信息交互，需與自動化檢定系統(tǒng)、人工檢定臺控制系統(tǒng)、智能化倉儲系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、國網計量體系運行管控系統(tǒng)、資產識別系統(tǒng)、物流配送系統(tǒng)等系統(tǒng)進行無縫集成，并與營銷業(yè)務應用系統(tǒng)對接，完成系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互及共享，實現(xiàn)計量設備的全壽命周期管理；還需與ERP系統(tǒng)、供應商MIS系統(tǒng)等業(yè)務應用系統(tǒng)進行對接。平臺采用WebService、SOCKET、中間庫、文件等方式對接，根據(jù)信息特性不同，采用不同的技術方式來實現(xiàn)系統(tǒng)之間的信息交互。

圖4 生產調度平臺數(shù)據(jù)集成框圖

生產調度系統(tǒng)與立體庫系統(tǒng)的接口方式采用WebService+中間庫相結合的方式。接口數(shù)據(jù)信息量不大直接采用Web Service；如果交互數(shù)據(jù)信息量較大，則將大量數(shù)據(jù)更新至中間庫，然后采用Web Service通知智能立體庫系統(tǒng)。

生產調度系統(tǒng)通過接口與自動化/人工檢定系統(tǒng)交互的信息可以分為兩大類：實時高頻率重復監(jiān)控數(shù)據(jù)和實時一次性業(yè)務數(shù)據(jù)。針對接口數(shù)據(jù)特點，采用以下接口方式：

實時高頻率重復監(jiān)控數(shù)據(jù)：采用實時數(shù)據(jù)庫，自動化/人工檢定系統(tǒng)按照監(jiān)控數(shù)據(jù)刷新頻率要求調用實時數(shù)據(jù)庫接口更新監(jiān)控數(shù)據(jù)。

實時一次性業(yè)務數(shù)據(jù)：采用中間庫+Web Service，接口數(shù)據(jù)信息量不大直接采用Web Service；如果交互數(shù)據(jù)信息量較大，則將大量數(shù)據(jù)更新至中間庫，然后采用Web Service通知自動化/人工檢定系統(tǒng)。

在對接口進行具體設計時，要能夠滿足如下設計要求：

1）業(yè)務數(shù)據(jù)完整性要求：發(fā)送方須確保成功發(fā)送了所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，接收方必須確保成功接收了所有的業(yè)務數(shù)據(jù)；收發(fā)雙方必須按照協(xié)議要求確保對數(shù)據(jù)同步標志進行了完整的復位/置位操作；收發(fā)雙方必須確保一次通訊的完整性，傳輸失敗時能夠進行回滾處理，并記錄回滾操作的日志。

2）接口正確性要求：收發(fā)雙方要保證所使用的接口協(xié)議的一致性，確保使用的是同一接口協(xié)議的相同版本；收發(fā)雙方要按照接口協(xié)議對“傳遞的報文/數(shù)據(jù)”的約束要求，對所傳遞的報文的結構進行正確性進行校驗。

3）接口擴展性要求：要能夠對不同的接口協(xié)議進行統(tǒng)一的管理；要對接口協(xié)議進行版本管理，協(xié)議雙方可以互查對方授權的接口協(xié)議內容。

5.2 多屏拼接展示

計量生產調度監(jiān)控大屏作為省級計量中心生產總調度室的主要設備，主要用來監(jiān)控并展示計量中心的各種生產信息，需包括生產計劃、生產任務、庫存信息、檢定信息、配送情況、運行工況、實驗室環(huán)境、調度功能及生產數(shù)據(jù)分析等。大屏同時將視頻監(jiān)控的內容實時顯示在屏幕上，一旦出現(xiàn)異常狀況，會以各種聲光的方式進行提示。并將經過3D建模仿真的單三相自動化檢定線、互感器檢定線、采集終端檢定線以及立體倉庫的實時運行狀況顯示在屏幕上，供生產管理人員實時進行調度管理，達到提高生產效率、合理安排任務、提高設備利用率的目的。

大屏顯示需達到以下幾個要求：

1）調度員在調度指揮中心大屏幕上進行統(tǒng)一調度操作。

2）各類相關信息實時監(jiān)控中心大屏幕供調度員進行調度參考，包括排班信息、監(jiān)控信息、統(tǒng)計信息等。

3）調度員能通過調度主界面進入監(jiān)控界面。

4）各分控室屏幕內容也在大屏幕上展現(xiàn)。

5）具體調度功能操作通過主控室下達分控室進行詳細操作。

6）調度中心大屏幕上可直接進行任務調度。

6 結語

江西省電力公司生產調度平臺通過應用“自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”技術，消除了人為和地域因素引起的檢定質量差異，有效提高了檢定和配送工作質量效率和計量管理水平，增強了公司系統(tǒng)計量工作的管控力和影響力，是公司深化集團化運作、集約化發(fā)展的必然要求，也必將進一步提高計量的透明度、公信力，確保準確公正計量，塑造公司系統(tǒng)良好的服務形象。為了進一步促進省級計量中心建設，實現(xiàn)計量資產全壽命管理、生產運行全過程管控、質量監(jiān)督全范圍覆蓋，同時為了進一步健全計量體系，規(guī)范計量體系相關業(yè)務流程，理順計量體系與外部業(yè)務的關系，保障計量量值傳遞的準確性、可靠性。

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