電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)的構(gòu)建

【摘要】電力事業(yè)的快速發(fā)展，既帶來了電磁環(huán)境污染等社會(huì)問題，也形成了當(dāng)前電力管理水平不能滿足發(fā)展的需要，構(gòu)建電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)成為了各級(jí)電力公司當(dāng)前工作必要選擇。本文對(duì)電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)的信息化管理建設(shè)的必要性，電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)的信息化管理信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、主要功能分析和系統(tǒng)應(yīng)用等進(jìn)行了介紹。

【關(guān)鍵詞】電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)；信息系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

引言

隨著電力為我國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛和人民生活水平提升發(fā)揮作用的提高，電網(wǎng)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，特別是高壓輸變電設(shè)施的容量和電壓等級(jí)越來越向大容量、高電壓的方向發(fā)展，由此帶來的電磁環(huán)境污染等問題也逐漸顯現(xiàn)出來。在生態(tài)方面，電網(wǎng)輸電線路和變電站工程項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)周圍水資源、土地資源、草原和森林等自然資源有著極大的破壞作用，對(duì)周圍自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)和風(fēng)景區(qū)也有著極大的污染，對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)完整性，引發(fā)水土流失等問題都有一定的負(fù)面作用。在環(huán)境方面，電網(wǎng)建設(shè)對(duì)周圍環(huán)境的影響，主要體現(xiàn)在輸電線路、變電站在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的工頻磁場(chǎng)、工頻電場(chǎng)以及可聽噪聲對(duì)輸電線路周圍群眾的影響。輸電線路所產(chǎn)生的無線電干擾信號(hào)容易影響周圍居民對(duì)電視信號(hào)及其他無線電的接收。因此，在發(fā)展中處理好環(huán)境保護(hù)和電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)系，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目中環(huán)保工作的管理力度，成為當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)面臨的重要問題。為此，構(gòu)建電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)的日常監(jiān)管，以及對(duì)輸變電線路電磁環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而為制定環(huán)保政策以及解決環(huán)保糾紛提供技術(shù)支持和數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)的信息化管理十分重要。

1.管理信息系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是利用信息化手段，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和企業(yè)Intranet技術(shù)，對(duì)輸變電工程的環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，為企業(yè)管理者與決策者提供可靠的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)電力公司環(huán)境保護(hù)信息的共享，提高電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)的工作效率，最大限度地提升電力公司環(huán)境保護(hù)管理工作的信息化水平。

1.2技術(shù)框架

電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)主要采用了基于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的三層架構(gòu)。在三層架構(gòu)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用MVC模式以及服務(wù)容器結(jié)構(gòu)來支持系統(tǒng)內(nèi)部各模塊之間的高內(nèi)聚低耦合，從而做到應(yīng)用服務(wù)對(duì)業(yè)務(wù)流程的可配置和可重構(gòu)。系統(tǒng)以開放化、標(biāo)準(zhǔn)化為設(shè)計(jì)原則，以組件化、層次化、接口化為設(shè)計(jì)思想，并合理運(yùn)用了Web Service技術(shù)、AJAX技術(shù)和Matlab引擎技術(shù)等主流的軟件開發(fā)技術(shù)。Web Service 是一種是基于模塊化的、分布式的開放應(yīng)用程序組件，能夠在各種支持Internet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，并能夠方便地實(shí)現(xiàn)分布式異構(gòu)軟件系統(tǒng)的對(duì)接與互聯(lián)。同時(shí)，WebService技術(shù)也是一種構(gòu)建互操作、高共享、分布式應(yīng)用系統(tǒng)的最佳平臺(tái)。AJAX技術(shù)是一種構(gòu)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)。運(yùn)用AJAX技術(shù)，系統(tǒng)便可以在不更新Web頁面的情況下對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)地維護(hù)，從而使Web應(yīng)用程序可以迅速地對(duì)用戶請(qǐng)求進(jìn)行反饋，以減少服務(wù)器、瀏覽器之間的數(shù)據(jù)傳遞，降低后臺(tái)服務(wù)器的負(fù)載。Matlab引擎技術(shù)向用戶提供了諸多的程序集合以及函數(shù)接口，用戶通過這些程序和函數(shù)接口，便可以在應(yīng)用程序中對(duì)Matlab進(jìn)行相關(guān)的調(diào)用與控制。電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)中的可聽噪聲預(yù)測(cè)功能便使用了Matlab引擎技術(shù)，通過調(diào)用Matlab引擎函數(shù)在Matlab進(jìn)程與用戶程序之間搭建起一個(gè)“橋梁”，從而完成兩者間的命令傳遞和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)C#編程調(diào)用Matlab軟件對(duì)可聽噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。

1.3 系統(tǒng)架構(gòu)

省級(jí)電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)的主體架構(gòu)采用B/S模式結(jié)合MVC三層體系框架的方式，以“高內(nèi)聚，低耦合”的編程思想?yún)^(qū)分系統(tǒng)各個(gè)應(yīng)用層次，每層各司其職并向上一層提供調(diào)用接口，使整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，易于擴(kuò)充。另外，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)還采用了無線局域網(wǎng)通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、Matlab編程和數(shù)據(jù)庫(kù)等相關(guān)技術(shù)。在進(jìn)行系統(tǒng)綜合集成時(shí)，Matlab軟件工具成為系統(tǒng)集成的主要對(duì)象。

1.4 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)采用集中式部署模式，可運(yùn)行于電力企業(yè)Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)中。在省級(jí)電力公司建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)中心，采用服務(wù)器組和集中式存儲(chǔ)設(shè)備為各所屬單位提供電網(wǎng)環(huán)保數(shù)據(jù)信息的集中存儲(chǔ)和應(yīng)用服務(wù)，從而減少運(yùn)維環(huán)節(jié)，降低企業(yè)管理成本。

2.系統(tǒng)總體功能分析

2.1 系統(tǒng)主要功能

⑴信息管理。主要實(shí)現(xiàn)環(huán)保技術(shù)監(jiān)督管理、輸變電工程信息管理、環(huán)保糾紛案例管理、公告新聞管理等功能。其中，輸變電工程信息管理功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸電線路相關(guān)信息和輸電線路環(huán)境測(cè)試數(shù)據(jù)的分析匯總等功能，可以對(duì)已建、在建工程項(xiàng)目情況進(jìn)行綜合管理。環(huán)保糾紛管理功能實(shí)現(xiàn)了因輸變電工程建設(shè)所引起的環(huán)保糾紛事件跟蹤管理，能夠?qū)m紛原因、處理過程、處理結(jié)果等整個(gè)過程進(jìn)行管理。⑵信息查詢。信息查詢模塊部分提供對(duì)系統(tǒng)所有管理對(duì)象靈活多變的查詢方式，用戶可以使用該功能對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行搜索，并將查詢到的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)出為Excel等格式文件。系統(tǒng)中的輸變電線路、變電站、工程項(xiàng)目、環(huán)保案例及相關(guān)批復(fù)信息是相互關(guān)聯(lián)在一起的，為此系統(tǒng)還提供了關(guān)聯(lián)信息聯(lián)動(dòng)查詢功能，方便用戶的操作。⑶接口功能。系統(tǒng)提供了與其他軟件的應(yīng)用接口功能，使系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與電磁環(huán)境參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)、可聽噪聲預(yù)測(cè)和環(huán)境敏感點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等相關(guān)子系統(tǒng)的鏈接功能。其中，電磁環(huán)境參數(shù)計(jì)算子系統(tǒng)可對(duì)不同架線形式、不同電壓等級(jí)的輸電線路電磁環(huán)境參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)、計(jì)算和分析，為開展超高壓、特高壓輸電線路工頻電磁場(chǎng)研究、尋找導(dǎo)線最優(yōu)布置方式和輸電線路最佳設(shè)計(jì)方案提供理論依據(jù)。

2.2 功能創(chuàng)新點(diǎn)

⑴圖紙動(dòng)態(tài)標(biāo)注。電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)涉及大量的變電站位置圖和輸電線路圖，并且需要在圖紙上動(dòng)態(tài)標(biāo)注變電站的位置和線路敏感點(diǎn)的相關(guān)信息。為此，系統(tǒng)把圖像處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)技術(shù)、多媒體技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合在一起，利用自定義Web控件和相關(guān)屬性方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)各變電站位置和輸電線路敏感點(diǎn)的動(dòng)態(tài)標(biāo)注功能。⑵無線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)采用無線局域網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信功能，提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和抗干擾性，為電網(wǎng)環(huán)境無線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展提供了借鑒。⑶可聽噪聲預(yù)測(cè)?？陕犜肼暿窃谳旊娋€路設(shè)計(jì)中選擇線路結(jié)構(gòu)、影響線路架設(shè)成本以及確定輸送電壓的主要考慮因素。本系統(tǒng)首次提出了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可聽噪聲預(yù)測(cè)方法，將環(huán)境因素和地理位置等因素的影響考慮在內(nèi)，利用現(xiàn)有可聽噪聲訓(xùn)練預(yù)測(cè)模型進(jìn)行仿真研究，對(duì)可聽噪聲神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具有重要的意義。

3.管理信息系統(tǒng)應(yīng)用

電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)的使用可以大大降低人工管理輸變電工程建設(shè)資料、輸變電線路環(huán)保監(jiān)測(cè)資料的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了系統(tǒng)管理人員和科研人員的工作效率。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)反映環(huán)境狀況信息，并對(duì)環(huán)境敏感點(diǎn)監(jiān)測(cè)超標(biāo)情況進(jìn)行及時(shí)地提醒，為電網(wǎng)環(huán)境改進(jìn)提供了可靠的數(shù)據(jù)參考，在減少電磁環(huán)境污染的同時(shí)，大大降低了電網(wǎng)環(huán)境污染糾紛事件的發(fā)生率。該系統(tǒng)運(yùn)行，既能夠促進(jìn)電力企業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作的信息化管理，減少員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)語

電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)管理信息系統(tǒng)可以對(duì)電網(wǎng)環(huán)境保護(hù)的日常監(jiān)管以及輸變電工程項(xiàng)目的信息化管理，能夠及時(shí)、全面地掌握電網(wǎng)環(huán)保工作的實(shí)際動(dòng)態(tài)，為電網(wǎng)企業(yè)環(huán)保監(jiān)管工作提供了參考。系統(tǒng)簡(jiǎn)捷可靠的信息管理功能、實(shí)時(shí)穩(wěn)定的敏感點(diǎn)電磁參數(shù)監(jiān)測(cè)功能、方便準(zhǔn)確的電磁環(huán)境預(yù)測(cè)功能、安全的系統(tǒng)環(huán)境以及靈活的擴(kuò)充能力，大大提高了電力公司環(huán)保工作人員和科研人員的工作效率，實(shí)現(xiàn)了電力企業(yè)環(huán)境保護(hù)工作的信息化和規(guī)范化。

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