基于“大運行”管理的調度綜合監(jiān)管平臺建設

【摘要】廊坊供電公司“大運行”體系的建設需要調度技術支持系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)、雷電定位系統(tǒng)、OMS等多套系統(tǒng)提供技術支撐，為提高各系統(tǒng)的安全性，節(jié)省人力管理成本，有必要建設基于“大運行”管理的調度綜合監(jiān)管平臺，對調度主站各系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控和集中運維，以提高調度主站系統(tǒng)事故預防、應急響應、故障定位處理能力，確保自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。目前該系統(tǒng)已在廊坊供電公司成功投入運行，實現了對調度主站各系統(tǒng) “集中監(jiān)控、集中維護、集中管理”的預期目標，同時工作中取得的成果已得到國家知識產權局發(fā)明專利受理，具有良好的應用和推廣前景。

【關鍵詞】大運行;監(jiān)管平臺;一體;SNMP

1.建設背景

調度自動化系統(tǒng)已成為調度員實施生產指揮，控制運行必不可少的工具，隨著系統(tǒng)的深化應用及網絡規(guī)模的不斷拓展，擁有了大量服務器和不同的網絡設備，多種應用軟件、多種業(yè)務系統(tǒng)、多種通訊網絡，這些信息手段給日常工作帶來便利的同時，也給信息系統(tǒng)的安全、故障定位、信息監(jiān)控帶來了新的挑戰(zhàn)，增加大量運維管理工作。同時調度自動化系統(tǒng)在運行中可能出現各種異常情況，如：網絡中斷、數據采集通道中斷、系統(tǒng)軟件異常、機房設備和環(huán)境異常等，若發(fā)生異常情況而沒有及時發(fā)現，則可能導致調度人員無法進行正常的調度指揮，嚴重時可能影響整個電網的安全運行，造成巨大的經濟損失和社會影響。

為提高調度自動化系統(tǒng)的安全性，節(jié)省人力管理成本、需要通過一套集中運維系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)控和集中運維，以提高預防、應急響應、故障定位處理能力，確保自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此，提出建立基于“大運行”管理的調度主站綜合監(jiān)管平臺的研發(fā)，該系統(tǒng)將從支撐調度系統(tǒng)的動力環(huán)境、網絡通道、各類自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)、電網調度相關應用數據幾個層面實現對調度自動化系統(tǒng)進行全方位的報警監(jiān)視。該系統(tǒng)的建立將成為保證電力安全運行的重要支撐平臺，將電力安全調度的工作由被動變?yōu)橹鲃?，減輕值班人員的勞動強度，增強調度自動化系統(tǒng)的可靠性和電力調度的安全性;另一方面，通過對各類歷史報警信息的統(tǒng)計和分析，告警處理預案的建立和完善，提高電力調度及系統(tǒng)管理的水平。

2.建設內容和做法

2.1 研究開發(fā)目標

“以智能化監(jiān)控運維為目標，實現對大運行調控模式的統(tǒng)籌管理”是系統(tǒng)建設的主體思路，其研究內容主要包括：

2.1.1 從動力環(huán)境、通訊網絡、安全設備、服務器、系統(tǒng)軟件（數據庫/中間件）、應用系統(tǒng)等多個層面實現全方位一體化的智能監(jiān)管，通過網絡設備自動識別、專家系統(tǒng)診斷和告警智能通知等技術提升值班管理的自動化和智能化水平。

2.1.2 系統(tǒng)覆蓋各類自動化系統(tǒng)、自動化/通訊機房，實現大二次系統(tǒng)多專業(yè)的有機整合，以便于異?；蚬收系目焖俣ㄎ弧⒅悄芑婢治?，并提供統(tǒng)一技術支持，提升IT運維的工作效率和管理范圍。

2.2 基礎平臺開發(fā)

本系統(tǒng)包含以下基礎平臺，各平臺采用模塊化設計，層次清晰，具有良好的架構設計、穩(wěn)定性和擴展性：

2.2.1 信息采集與實時監(jiān)管平臺

通過利用SNMP等網絡管理協議建立統(tǒng)一的信息系統(tǒng)（如網絡、服務器、數據庫、備份等）采集與實時監(jiān)管平臺。通過這個平臺對全局信息系統(tǒng)進行有效的監(jiān)控，實現拓撲管理、配置管理、故障管理、性能管理、日志管理等，實時產生的告警信息可以經確認后自動進入故障處理流程（由工作流平臺完成該模塊）。

2.2.2 統(tǒng)一的矢量圖形平臺

可以通過這個平臺方便地生成、修改、展示網絡和服務器拓撲圖、布線結構圖、機房布置圖等。

2.3 基礎系統(tǒng)組成

系統(tǒng)在統(tǒng)一的軟件平臺基礎上，包含以下四個相對獨立的子系統(tǒng)：

2.3.1 電力運行監(jiān)視

通過與SCADA的實時接口，對電力運行數據的異常進行監(jiān)視報警，包括死數據、嚴重越限（電壓、負荷）、平衡（母線、主變、線路）、重要開關狀態(tài)的變化，總加曲線的異常波動、計劃與實績的偏離等值班或調度關心的問題。

2.3.2 自動化系統(tǒng)運行監(jiān)視

主要有SCADA/EMS、OMS、DTS等系統(tǒng)，包括生產區(qū)和管理區(qū)與自動化相關的計算機系統(tǒng)?？杀O(jiān)測各系統(tǒng)的通信通道工況、主要進程運行情況、系統(tǒng)應用數據情況等。

2.3.3 網絡及設備運行監(jiān)視

系統(tǒng)提供對調度數據網、數據采集傳輸網相關的服務器、工作站、網絡設備（交換機、路由器、防火墻）的運行實時數據進行自動采集，自動構成網絡拓撲圖，提供對網絡設備工況/負載、端口狀態(tài)/流量、鏈路狀態(tài)進行監(jiān)視和報警，對服務器提供磁盤、工況、端口狀態(tài)的見識。

如圖1所示，系統(tǒng)從四個層面提供對自動化系統(tǒng)運行的全方位監(jiān)視和報警：

圖1

2.4 系統(tǒng)體系結構

圖2

本系統(tǒng)采用多層結構模式構建，如圖2所示，共分為5層：

2.4.1 采集層：遵循標準的通信協議，采集主機、網絡、數據庫、存儲、備份、中間件、應用軟件等數據源的原始信息，包含配置數據、性能數據、故障數據和準確性數據等;可通過接入機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)獲取支撐IT系統(tǒng)運行的基礎環(huán)境數據，如UPS、空調、機房溫濕度等。

2.4.2 數據層：提供統(tǒng)一的數據存貯平臺，負責各項數據的存儲，主要包括：

資源數據：各類資源信息，包括靜態(tài)設備、運行設備、應用系統(tǒng)等。也包含這些資源之間的關系（隸屬關系、拓撲關系、使用關系）;

運行數據：各類資源在運行中的各類數據，包括CPU負載率、內存使用率、運行時間等等;

性能數據：各類資源的性能特征數據，包括網絡流量、響應速度等等;

告警數據;資源發(fā)生異常的時間信息，包括發(fā)生時間、異常類型、斷面數據等等;

業(yè)務數據：運維流程數據、故障數據、問題數據、變更數據、備份記錄、巡視記錄等

配置數據：對資源的監(jiān)控項的配置信息;

操作界面：對于其它的業(yè)務操作，比如錄入數據/查詢統(tǒng)計等，這部分工作涉及人員較多，因此，這部分工作采用基于Browser/Server模式的操作界面完成。

配置界面：在系統(tǒng)功能中，需要處理圖形、設計表單等工作。這部分工作涉及大量人機界面的復雜操作，如拖拽、放大/縮小等，而且執(zhí)行操作的人員主要局限為系統(tǒng)管理員，因此，這部分工作主要通過基于Client/Server模式的配置界面完成。

3.系統(tǒng)實用化效果分析

（1）實現了一套實用化的調度主站系統(tǒng)綜合監(jiān)管平臺。系統(tǒng)提供統(tǒng)一的軟硬件支撐平臺，將自動化機房的動力環(huán)境監(jiān)視、IT設備資產管理和運行監(jiān)視、應用系統(tǒng)的監(jiān)測實現一體化集成，功能覆蓋全面，信息集成度高。

（2）本系統(tǒng)利用了簡單網絡管理協議（SNMP），從統(tǒng)一接口的思想出發(fā)，對各種硬件設備及軟件系統(tǒng)進行數據的集中采集，減少了以往眾多不同設備接口所帶來的復雜性。

（3）本系統(tǒng)自投運以來運行穩(wěn)定，減少了自動化設備管理的工作量，提高了工作效率。

4.結束語

基于“大運行”管理的調度綜合監(jiān)管平臺研究與開發(fā)，符合國網公司“三集五大”的總體發(fā)展方向，特別是為調度專業(yè)的“大運行”提供了一套有效的信息技術支撐手段，具有良好的應用和推廣前景，從提升公司內部的管理效益，更好的服務于國家經濟建設都會產生較大的經濟效益。