調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)集中監(jiān)視平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)集中監(jiān)視平臺實(shí)現(xiàn)了對一市兩縣自動(dòng)化及其輔助設(shè)備的監(jiān)視，進(jìn)行智能告警，指導(dǎo)自動(dòng)化值班員對告警事件處理。本文通過對告警處理模式、接口規(guī)范、3D引擎的研究，不僅實(shí)現(xiàn)了對自動(dòng)化及輔助系統(tǒng)的巡檢，提高了告警準(zhǔn)確率，而且使自動(dòng)化值班人員徹底從繁重的值班任務(wù)中解脫，為常州電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保證。

【關(guān)鍵詞】平臺告警大運(yùn)行

引言

“大運(yùn)行”體系建設(shè)完成后，常州電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化專業(yè)實(shí)現(xiàn)了“一地區(qū)一系統(tǒng)平臺”。地區(qū)機(jī)房中管轄一市兩縣的自動(dòng)化及輔助系統(tǒng)（OPEN3000系統(tǒng)、電能量系統(tǒng)、二次安防、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、環(huán)境溫濕度等），這些系統(tǒng)的運(yùn)行工況和告警信息較分散。

常州地區(qū)運(yùn)行值班模式為“市公司24小時(shí)值班、縣公司不值班”，縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)處于“平時(shí)無人監(jiān)視、故障時(shí)被動(dòng)搶修”的狀態(tài)；原有的告警系統(tǒng)只能監(jiān)視市公司機(jī)房設(shè)備，未形成統(tǒng)一監(jiān)視平臺，不利于集中監(jiān)視、查詢，這就給自動(dòng)化值班員帶來了困擾。而且因?yàn)槿说淖⒁饬袝r(shí)間有限，同時(shí)自動(dòng)化值班員在值班的過程中不可避免地受到如電話、到訪等其他事情的干擾，這可能造成重要信息的遺漏。

隨著多媒體和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化值班員逐漸意識到不僅需要對自動(dòng)化機(jī)房環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)控，還需要根據(jù)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)檢測和分析，實(shí)現(xiàn)智能告警。

本文利用先進(jìn)的采集技術(shù)和傳輸技術(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)范，建設(shè)常州調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)集中監(jiān)視平臺，對一市兩縣機(jī)房內(nèi)所有的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視，并實(shí)現(xiàn)語音、手機(jī)短信等智能告警，提高自動(dòng)化運(yùn)行值班質(zhì)量。

1、集中監(jiān)視平臺結(jié)構(gòu)

集中監(jiān)視平臺采用J2EE平臺的B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、采集服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、支路配電監(jiān)控、環(huán)境溫濕度及水浸等子系統(tǒng)，利用在常州地區(qū)已經(jīng)建設(shè)成功的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)市調(diào)和縣調(diào)之間數(shù)據(jù)傳輸。

1.1 采集框架架構(gòu)

采集框架是集中監(jiān)視平臺的核心部分，根據(jù)采集任務(wù)腳本來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的采集任務(wù)，一個(gè)任務(wù)執(zhí)行體是一個(gè)采集任務(wù)的最小執(zhí)行單元，通常一個(gè)采集任務(wù)是由若干個(gè)任務(wù)執(zhí)行體組成，每個(gè)任務(wù)執(zhí)行體完成一個(gè)采集任務(wù)的某一個(gè)部分。采框架主要以服務(wù)為中心，首先常規(guī)服務(wù)來解析管理端下發(fā)的任務(wù)策略，根據(jù)策略中不同的采集要求，啟動(dòng)不同的采集服務(wù)；其次采集服務(wù)根據(jù)任務(wù)策略中定義的不同的處理流程讀取任務(wù)處理流程配置文件；然后調(diào)用spring實(shí)例化功能模塊來組合處理完成采集任務(wù)。

1.2 面向?qū)ο蟮奶幚砟Ｊ?/p>

在運(yùn)行中自動(dòng)化及輔助系統(tǒng)的運(yùn)行工況信息非常復(fù)雜，每種信息的監(jiān)視內(nèi)容、報(bào)警規(guī)則、處理過程各不相同，這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)。根據(jù)集中監(jiān)視市縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)信息的分析，采用面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行分類。

運(yùn)行工況信息可歸納為二類：一類是文本（字符串）類信息，例如各種運(yùn)行日志、訪問日志、應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的告警信息文本等，其本質(zhì)是事件類信息。另一類是數(shù)值類信息，可細(xì)分為模擬量和數(shù)字量：模擬量指各應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)數(shù)值，例如服務(wù)器可用內(nèi)存大小、數(shù)據(jù)庫連接數(shù)等；數(shù)字量代表各類狀態(tài)信息，例如EMS系統(tǒng)通道狀態(tài)（通/斷）、進(jìn)程狀態(tài)（正常/不正常）、服務(wù)狀態(tài)（正常/不正常）等。

1.3 通用的報(bào)警規(guī)則處理引擎

針對每一類監(jiān)視對象，集中監(jiān)視平臺需提供通用的報(bào)警規(guī)則處理引擎，集中進(jìn)行事件驅(qū)動(dòng)或時(shí)間驅(qū)動(dòng)的報(bào)警規(guī)則檢測、判別。

對于變電站遙測數(shù)據(jù)的采集，可進(jìn)行越限、跳變、不刷新的報(bào)警檢測，每一類報(bào)警檢測規(guī)則均提供了詳細(xì)的參數(shù)定義，例如在越限檢測規(guī)則中可定義檢測絕對值還是百分比、數(shù)據(jù)采樣周期/保存周期、所采用的檢測算法和報(bào)警手段等。

2、標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)接口規(guī)范

為減小接入新應(yīng)用系統(tǒng)的工作量，便于統(tǒng)一接口處理，制定標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)范，用于集中監(jiān)視系統(tǒng)靈活適應(yīng)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)不同的信息交換要求。在事件和狀態(tài)信息交換領(lǐng)域，Syslog協(xié)議（RFC3164）是一個(gè)比較成熟的消息傳輸規(guī)范，但對消息主體中的CONTENT部分并未作明確約定。XML（extensiblemarkuplanguage）是一種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的描述語言，其自描述特點(diǎn)使得消息的含義便于理解和交換。XML文檔可通過XMLSchema來描述，便于進(jìn)行規(guī)范與驗(yàn)證。結(jié)合Syslog協(xié)議和XML語言的特點(diǎn)，采用XML格式對Syslog報(bào)文中的CONTENT部分進(jìn)行了擴(kuò)展，定義了擴(kuò)展部分的格式規(guī)范，以規(guī)范信息的生成和解析。

3、集中監(jiān)視平臺功能

調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)集中監(jiān)視平臺，根據(jù)監(jiān)視的需要，主要實(shí)現(xiàn)以下平臺功能：

3.1通過數(shù)據(jù)采集接口進(jìn)程以一定的頻率采集了市縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)鍵模擬量數(shù)據(jù)，協(xié)助值班人員抓住了大量轉(zhuǎn)瞬即逝的數(shù)據(jù)異常情況，及時(shí)處理了各類數(shù)據(jù)問題，提高了自動(dòng)化信息的準(zhǔn)確性和可靠性。3.2通過數(shù)據(jù)采集接口進(jìn)程采集市縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)程工況，利用Syslog協(xié)議接收網(wǎng)管系統(tǒng)發(fā)送的事件信息，監(jiān)視調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道鏈路狀態(tài)和設(shè)備告警信息。3.3通過數(shù)據(jù)采集接口進(jìn)程采集市縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)活動(dòng)告警文本信息，用戶可進(jìn)行基于字符串匹配的報(bào)警檢測，對市縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)軟件運(yùn)行中的重要報(bào)警和狀態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)視等。3.4通過代理程序采集、監(jiān)視市縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)重要節(jié)點(diǎn)、進(jìn)程運(yùn)行工況、定時(shí)任務(wù)執(zhí)行情況等信息，例如進(jìn)程是否存在、進(jìn)程資源占用情況、數(shù)據(jù)接口文件/報(bào)表文件是否按時(shí)正確生成、數(shù)據(jù)庫定時(shí)備份執(zhí)行情況監(jiān)視等。3.5對于因采集設(shè)備多，采集數(shù)據(jù)頻率高，數(shù)據(jù)項(xiàng)目多，數(shù)據(jù)的正常入庫量大的實(shí)際情況，自定義數(shù)據(jù)過濾模塊，可按業(yè)務(wù)的實(shí)際需求隊(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾。3.6采集線程監(jiān)控器監(jiān)控采集任務(wù)容器中運(yùn)行的各項(xiàng)采集任務(wù)的運(yùn)行狀態(tài)，從而保證有故障的采集任務(wù)能夠及時(shí)恢復(fù)，同時(shí)系統(tǒng)監(jiān)控程序監(jiān)控整個(gè)采集端的運(yùn)行狀態(tài)，在采集端故障時(shí)能夠重新啟動(dòng)采集系統(tǒng)。3.7采集、監(jiān)視各應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行日志，例如Unix操作系統(tǒng)下的messages，acct，pacct等文件、各應(yīng)用系統(tǒng)自身的errorlog文件等。

4、3D機(jī)房功能構(gòu)建

3D機(jī)房構(gòu)建采用了目前主流的強(qiáng)大的3D引擎Unity，使網(wǎng)頁3D技術(shù)提升到一個(gè)很高的層面。實(shí)現(xiàn)了3D機(jī)房可視化：形象地展示了真實(shí)機(jī)房場景效果，滿足不同視覺。構(gòu)建過程中解決了3D機(jī)房頁面與FLEX頁面相互結(jié)合調(diào)用之間的問題，以及3D頁面加載后對FLEX頁面運(yùn)行效率影響問題，目前形成了穩(wěn)定的3D機(jī)房運(yùn)行環(huán)境。

4.1 3D機(jī)房巡檢

通過指定的巡檢線路智能的實(shí)現(xiàn)了對機(jī)房的巡視檢查，以及提供了3D機(jī)房視頻接入接口對機(jī)房的監(jiān)控功能。

4.2 角度的查看機(jī)房模型、3D機(jī)房定位

當(dāng)有告警產(chǎn)生時(shí)，值班員能夠直觀準(zhǔn)確的定位到機(jī)房具體設(shè)備并進(jìn)行與故障狀態(tài)相應(yīng)的效果展示。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇玉剛，陳渝光.電力電子技術(shù)[M].重慶大學(xué)出版社，2003.

[2]程漢湘.電力電子技術(shù)[M].科學(xué)出版社，2007.

作者簡介

楊菲（1980-），女，江蘇常州，工程師，從事電力自動(dòng)化運(yùn)行與維護(hù)工作。