電力調(diào)度監(jiān)控信號事項(xiàng)分析系統(tǒng)及設(shè)計(jì)

張俊杰

（國網(wǎng)三明供電公司 福建三明 365000）

電力調(diào)度監(jiān)控信號事項(xiàng)分析系統(tǒng)及設(shè)計(jì)

張俊杰

（國網(wǎng)三明供電公司 福建三明 365000）

本文深入分析調(diào)查了電力調(diào)度監(jiān)控信號事項(xiàng)分析系統(tǒng)各方面的需求，包括業(yè)務(wù)需求以及功能需求。然后以需求分析作為切入點(diǎn)，充分利用現(xiàn)有的技術(shù)手段，完成了系統(tǒng)的框架以及更加詳細(xì)的整體設(shè)計(jì)。將整個(gè)系統(tǒng)劃分為5個(gè)主要的功能模塊，分別為信號采集、分析功能模塊、決策支持功能模塊、監(jiān)控調(diào)度功能模塊、后臺管理功能模塊。本文對于這些子功能模塊的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳細(xì)的敘述。

電力調(diào)度；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；功能模塊；需求分析

引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相關(guān)企業(yè)不斷推進(jìn)信息化建設(shè)進(jìn)程依然成為未來的大趨勢[1]。所謂信息化建設(shè)指的就是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等這些現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)手段對相關(guān)的信息數(shù)據(jù)資源進(jìn)行更深層次的開發(fā)使其可以得到更加廣泛的使用，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營、生產(chǎn)、決策以及管理效率的不斷提升，那么企業(yè)的核心競爭力以及經(jīng)濟(jì)效益自然也就會跟著提升[2～3]。國家電網(wǎng)公司作為國家的企業(yè)之一，同樣在不斷的推動企業(yè)信息化建設(shè)。

1 面向?qū)ο箝_發(fā)技術(shù)

本文主要用到了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)技術(shù)，開發(fā)步驟簡單概括為以下幾個(gè)方面：

（1）需求分析。進(jìn)行充分的調(diào)研和分析，明確需要建立系統(tǒng)的內(nèi)涵以及需要實(shí)現(xiàn)的功能。

（2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在前一階段的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，包括各個(gè)子系統(tǒng)的詳細(xì)劃分及其設(shè)計(jì)，還有各個(gè)子系統(tǒng)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)。

（3）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。上一階段設(shè)計(jì)出來的系統(tǒng)只是一個(gè)雛形，還需要進(jìn)行更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，使得整個(gè)系統(tǒng)的所有技術(shù)性能指標(biāo)都可以滿足相關(guān)的要求，并且將系統(tǒng)從設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)，可以在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。

（4）系統(tǒng)測試。對設(shè)計(jì)出來的系統(tǒng)進(jìn)行功能測試，同時(shí)對于每一個(gè)子系統(tǒng)還需要進(jìn)行單獨(dú)的測試，測試其功能是否滿足相關(guān)要求，以及運(yùn)行效果如何。

（5）系統(tǒng)配置發(fā)布。針對通過測試之后的系統(tǒng)進(jìn)行整理以及修改，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)版本，并在規(guī)定的服務(wù)器上面進(jìn)行運(yùn)行以及調(diào)試，確保所發(fā)布的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)日常的工作需求。

（6）系統(tǒng)維護(hù)。對用戶在使用系統(tǒng)過程中所提出的意見進(jìn)行收集，在這些意見的基礎(chǔ)上對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行一定的修訂，根據(jù)實(shí)際的需求還應(yīng)該在系統(tǒng)中添加更多新的功能點(diǎn)。

2 需求分析

2.1 業(yè)務(wù)需求

2.1.1 業(yè)務(wù)描述

（1）可以完成信號的抽取、遴選以及瀏覽，對信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類并分析處理，還有工作通知等這些基本功能，最后還需要對分析的全過程實(shí)現(xiàn)管理。

（2）對系統(tǒng)信號處理分析中的全部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)管理，比如監(jiān)控信號數(shù)據(jù)、日志文件以及分析處理結(jié)果等。

（3）系統(tǒng)能夠在后臺進(jìn)行維護(hù)管理，能夠?qū)θ我獾男盘枖?shù)據(jù)進(jìn)行增刪，不同用戶權(quán)限的管理。

（4）系統(tǒng)在操作方面比較簡易，人機(jī)界面比較人性化，運(yùn)行速度快，可靠性較高。

（5）系統(tǒng)在運(yùn)行過程中比較穩(wěn)定，可以確保每天的工作量。

2.1.2 主要業(yè)務(wù)流程

通過輸送的信號監(jiān)控人員能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。系統(tǒng)需要對所收集的信號實(shí)施統(tǒng)計(jì)分類，在此基礎(chǔ)上分析故障類型，同時(shí)告知相關(guān)人員對故障進(jìn)行處理。如圖1～2所示分別為調(diào)度監(jiān)控信號事項(xiàng)的分析過程圖以及調(diào)度監(jiān)控管理過程圖。

圖1 調(diào)度監(jiān)控信號事項(xiàng)的分析過程

2.2 功能需求

功能需求分析的目的就是對系統(tǒng)的行為以及外部環(huán)境與系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行分析。它對系統(tǒng)完成開發(fā)之后所必須具備的功能進(jìn)行了定義。根據(jù)實(shí)際需求本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要分為5個(gè)功能模塊：

（1）信號采集子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含了監(jiān)控信號采集例以及采集終端配置用例等。所謂調(diào)度監(jiān)控用例就是系統(tǒng)采集管理人員通過對采集終端進(jìn)行配置，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的控制。

（2）信號分析子系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)提前制定的規(guī)則對所得到的信號進(jìn)行遴選，并對所遴選結(jié)果進(jìn)行輸出，系統(tǒng)信號遴選功能模塊包含四個(gè)方面的內(nèi)容：原始信號采集、設(shè)定遴選規(guī)則、對原始信號進(jìn)行遴選、輸出遴選結(jié)果。對于所遴選出來的信號記錄應(yīng)該對其增添一些新的屬性，以實(shí)現(xiàn)對處理過程的記錄，然后把處理的信號記錄存儲在對應(yīng)的數(shù)據(jù)集當(dāng)中。

（3）監(jiān)控調(diào)度子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)其主要的作用就是對信息的獲取進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)按照監(jiān)控信息處理分析結(jié)果有針對性的對系統(tǒng)實(shí)施調(diào)度。其功能主要有兩方面：系統(tǒng)調(diào)度管理用例以及系統(tǒng)監(jiān)控管理用例。

（4）決策支持子系統(tǒng)。在本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)當(dāng)中決策支持子系統(tǒng)是其中非常重要的功能，其功能主要有：調(diào)度監(jiān)控決策用例以及調(diào)度監(jiān)控預(yù)測用例。所謂決策支持就是利用歷史信息為當(dāng)前決策提供數(shù)據(jù)支撐。

（5）后臺管理子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)包含的功能模塊主要有：系統(tǒng)日常維護(hù)管理以及系統(tǒng)用戶管理。

圖2 調(diào)度監(jiān)控管理流程圖

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 總體設(shè)計(jì)

3.1.1 設(shè)計(jì)原則

（1）可靠性。在一定的時(shí)間范圍內(nèi)軟件系統(tǒng)能否正常運(yùn)行需要用到可靠性來進(jìn)行衡量。軟件系統(tǒng)的功能越復(fù)雜，那么其可靠性就會受到制約，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候應(yīng)該特別關(guān)注其可靠性。

（2）健壯性。健壯性還可以稱為魯棒性，含義就是當(dāng)輸入的內(nèi)容不合規(guī)范的時(shí)候，系統(tǒng)處理這種不規(guī)范內(nèi)容的能力，同樣是需要重點(diǎn)關(guān)注的特性。

（3）可修改性。為了提升軟件系統(tǒng)的可修改性，需要根據(jù)以下原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)：開放封閉原則、單一職責(zé)原則、接口隔離原則、依賴倒置原則以及替換原則。

（4）容易理解。軟件是否容易理解直接由其可靠性以及可修改性決定。

（5）可擴(kuò)展性。完成系統(tǒng)的開發(fā)之后，用戶在使用過程中可能還會提出一些其他的需求，這就要求所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性。因此設(shè)計(jì)軟件的時(shí)候應(yīng)該為預(yù)留一定的升級空間或者是升級接口。

3.1.2 體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由服務(wù)器以及瀏覽器構(gòu)成，具有三層體系結(jié)構(gòu)，這三層結(jié)構(gòu)分別為數(shù)據(jù)層、服務(wù)器層以及客戶層。因?yàn)閮H僅只是需要把操作系統(tǒng)以及瀏覽器裝設(shè)到客戶端中去，所以可以在很大程度上減少相關(guān)的工作量。所有的信息發(fā)布、數(shù)據(jù)庫以及程序都直接放在服務(wù)器當(dāng)中。如圖3為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

利用采集設(shè)備系統(tǒng)可以對相關(guān)監(jiān)控信息實(shí)施采集，然后再利用本地信道將所采集到的數(shù)據(jù)信息輸送至系統(tǒng)主站，在本文中，所謂系統(tǒng)主站就是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中心，在中心中系統(tǒng)針對所采集的數(shù)據(jù)信息實(shí)施處理分析并且總結(jié)，系統(tǒng)對于監(jiān)控信息所處理分析之后得到的結(jié)果是調(diào)度模塊實(shí)施系統(tǒng)調(diào)度的數(shù)據(jù)依據(jù)，也就是說監(jiān)控調(diào)度模塊就是根據(jù)系統(tǒng)對相關(guān)信號處理分析的結(jié)果進(jìn)行工作。

3.2 功能模塊設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)所包括的功能模塊主要有5個(gè)，如圖3所示，他們分別為信號采集、分析功能模塊、決策支持功能模塊、監(jiān)控調(diào)度功能模塊、后臺管理功能模塊。下面詳細(xì)分析闡述主要功能模塊相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。

（1）信號采集功能模塊。該模塊最為核心的作用以及功能就是對指定的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的采集，并且將這些通過終端采集器所采集獲得的數(shù)據(jù)信息利用信道輸送至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，其中我們還可以將信號采集功能模塊細(xì)分為數(shù)據(jù)信息采集管理模塊、采集終端相關(guān)配置模塊、采集數(shù)據(jù)信息存儲模塊、采集數(shù)據(jù)信息傳輸模塊。

（2）信號分析功能模塊。該模塊所能實(shí)現(xiàn)的最為重要的功能就是分析處理系統(tǒng)所采集到的監(jiān)控信息，我們還可以將信號分析功能模塊細(xì)分為獲取信號數(shù)據(jù)模塊、分析信號數(shù)據(jù)模塊、分析結(jié)果管理模塊以及分析結(jié)果審核模塊。

（3）監(jiān)控調(diào)度功能模塊。該模塊最為核心的作用就是實(shí)現(xiàn)對于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)精確監(jiān)控，還有根據(jù)系統(tǒng)分析處理結(jié)果來對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度處理。我們還可以將監(jiān)控調(diào)度功能模塊細(xì)分為數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)采集模塊、監(jiān)控功能實(shí)時(shí)配置模塊、數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)分析模塊、系統(tǒng)調(diào)度處理管理模塊以及系統(tǒng)調(diào)度處理實(shí)施模塊。

（4）決策支持功能模塊。該模塊最為核心的作用就是為調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)提供相對應(yīng)的決策管理以及決策支持功能，其中我們可以講決策支持功能模塊細(xì)分為歷史決策分析模塊、調(diào)度決策的制訂模塊、調(diào)度決策的評價(jià)模塊以及調(diào)度決策的實(shí)踐模塊。

（5）系統(tǒng)管理功能模塊。該功能模塊的核心功能就是提供對系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)管理。比如說能夠使得系統(tǒng)管理員對相關(guān)的用戶信息實(shí)施查詢、修改、增添以及刪減操作；管理以及備份數(shù)據(jù)庫記錄操作；系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行的維護(hù)以及管理操作，對系統(tǒng)運(yùn)行日志的管理操作；處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題；升級系統(tǒng)操作等，上述的這些操作最終的目的都是確保整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。我們可以將系統(tǒng)管理功能模塊細(xì)分為用戶管理功能模塊、用戶登錄模塊、故障處理模塊、運(yùn)行日志管理模塊以及系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)模塊。

4 結(jié)束語

本文首先分析了電力調(diào)度監(jiān)控信號事項(xiàng)分析系統(tǒng)的各種需求，也就是說這個(gè)系統(tǒng)是需要哪些功能的，然后設(shè)計(jì)出了整個(gè)系統(tǒng)的框架并最終完成了整體的詳細(xì)設(shè)計(jì)。所謂智能調(diào)度從狹義層面來講指的就是調(diào)度人員的輔助決策，但是在智能電網(wǎng)這樣的大環(huán)境中，智能電網(wǎng)的含義已經(jīng)不是以前那樣，它是指調(diào)度過程中所有業(yè)務(wù)功能的智能化。就現(xiàn)在的情況而言，在電力的智能調(diào)度方面國內(nèi)外已經(jīng)有很多學(xué)者正在對其進(jìn)行研究，毫無疑問的是這方面的研究內(nèi)容是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

[1]黃浩，萬利.試分析電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].大科技，201，2（1）：58.

[2]李迎新.基于B/S結(jié)構(gòu)調(diào)度自動化監(jiān)控信息查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].山東大學(xué)，2011，6（10）：63.

[3]程光濤.電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的探討[J].數(shù)字化用戶，2014，4（25）：78.

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1004-7344（2016）01-0066-02

2015-12-1