智能變電站智能標(biāo)簽

張軍強(qiáng) 王蕾

目前智能變電站過程層光纜標(biāo)簽依然采用常規(guī)變電站的線纜表示方法，僅表達(dá)了光纜的起點(diǎn)、終點(diǎn)位置和光纜編號等，描述無法展示所傳輸?shù)奶摱俗有畔ⅲ槐阌诂F(xiàn)場調(diào)試、檢修，結(jié)合施工、調(diào)試、運(yùn)行環(huán)節(jié)的應(yīng)用需求，通過在二次系統(tǒng)施工圖設(shè)計(jì)中統(tǒng)一規(guī)范光纜標(biāo)簽的回路編號、光纜去向和信息內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字編碼技術(shù)，研制了智能變電站過程層光纜智能標(biāo)簽的生成、解析方法及相關(guān)軟硬件設(shè)施，推出了一套智能變電站智能標(biāo)簽系統(tǒng)。通過手持終端以現(xiàn)場掃描方式快速展示光纜中傳輸?shù)奶摱俗有畔ⅲ蓪⑿盘柌檎視r(shí)間由原來的幾分鐘縮減為幾秒鐘，實(shí)現(xiàn)“即掃即看”，而且可批量查找一根纖芯內(nèi)的所有虛端子信號），可極大提高調(diào)試、檢修和改擴(kuò)建的效率及正確性，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)過程層物理回路與邏輯回路的“虛實(shí)對應(yīng)”。

一、產(chǎn)品介紹

智能標(biāo)簽系統(tǒng)主要解決智能站的線纜標(biāo)簽標(biāo)示無法方便、快捷、全面展示光纖的全路徑信息展示和虛回路信息展示問題。通過研究智能變電站設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試階段對光纜及回路的應(yīng)用需求，制定了光纜標(biāo)簽的格式，開發(fā)了智能標(biāo)簽生成系統(tǒng)軟件和智能標(biāo)簽解析系統(tǒng)軟件。生成系統(tǒng)軟件以二次回路原理為依據(jù)，設(shè)計(jì)工程的虛實(shí)回路，生成二次設(shè)備的光纖鏈路卡、光（尾）纜吊牌標(biāo)簽、纖芯標(biāo)簽、光配口標(biāo)簽、智能標(biāo)簽文件和手持終端數(shù)據(jù)庫文件。解析系統(tǒng)軟件使用移動互聯(lián)技術(shù)，在工業(yè)級PAD中開發(fā)了APP應(yīng)用，通過解析手持終端數(shù)據(jù)庫文件展示工程中的物理連接信息和虛端子連接信息，使用二維碼掃描功能，能夠快速定位光（尾）纜標(biāo)簽中所包含的纖芯信息、纖芯標(biāo)簽中所包含的虛端子信息和屏柜標(biāo)簽中所包含的二次圖紙、裝置說明書、裝置定值單、裝置調(diào)試報(bào)告、現(xiàn)場運(yùn)行專用規(guī)程及典型操作票。

1.技術(shù)特點(diǎn)。①標(biāo)準(zhǔn)化。全景模型文件格式、標(biāo)簽樣式、數(shù)字編碼方式遵循最新的國標(biāo)和國網(wǎng)企標(biāo);標(biāo)簽采用白色、黃色、紅色等PET材質(zhì)標(biāo)簽紙，可保證與被標(biāo)識物的持久、牢固結(jié)合，材質(zhì)要求防水、防油、防腐，耐自然高低溫，不脫落、不卷曲、不變形、不變色;光纜吊牌采用白色PVC材質(zhì)，長寬遵循國標(biāo)。硬件終端采用IP65的防護(hù)等級，符合電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);可視化展示符合國調(diào)2015年92號二次可視化要求、符合設(shè)計(jì)通用表達(dá)形式，更直觀。②便攜性。圖紙電子化一一終端可存儲大量圖紙，格式涵蓋PDF、CAD等;圖紙模型化——把鏈路信息和信息流以模型形式直觀展示;終端移動化——終端輕巧便捷易于攜帶;搜索智能化一一增加搜索引擎，方便快速查找。③兼容性。光纜標(biāo)簽兼容：常規(guī)標(biāo)簽+二維碼起始屏柜、光纜編號、二維碼;模型兼容：兼容目前國內(nèi)主流二次設(shè)備廠家、設(shè)計(jì)單位生成SCD文件;安裝方式兼容：懸掛、粘貼等根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境方便施工。④安全性。數(shù)據(jù)加密：數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加密。硬件加密：智能運(yùn)維終端硬件信息與智能標(biāo)簽應(yīng)用APP唯一識別和對應(yīng)。權(quán)限管理：用戶信息統(tǒng)一管理，登陸APP驗(yàn)證用戶名和密碼。

2.經(jīng)濟(jì)效益。①制作標(biāo)簽：手工操作，效率低，差錯(cuò)率高，軟件完成，效率高，由數(shù)天提升至數(shù)秒;②打印標(biāo)簽：手工操作，效率低，軟件自動完成，效率高，由數(shù)小時(shí)提升至數(shù)分鐘;③現(xiàn)場調(diào)試：人工查找，效率低，掃描查找，效率高，由數(shù)分鐘提升至1秒;④運(yùn)維檢修：人工查找，效率低，易出錯(cuò)，掃描查找，精準(zhǔn)定位，效率高，由數(shù)分鐘提升至數(shù)秒。

二、生成系統(tǒng)介紹

FC-7000A智能變電站物理連接軟件是智能變電站的專業(yè)工具，標(biāo)準(zhǔn)化程度高、虛實(shí)自動對應(yīng)技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先、人性化、模塊化、自動化程度高，人工工作量小、支持新一代智能變電站物理連接設(shè)計(jì)等。主要應(yīng)用于智能變電站二次系統(tǒng)物理連接配置。針對智能變電站二次系統(tǒng)信息傳輸數(shù)字化、光纖化的技術(shù)特點(diǎn)，以裝置間接線原理設(shè)計(jì)為核心工作內(nèi)容，采用以鼠標(biāo)點(diǎn)擊為主的操作方式完成二次系統(tǒng)接線配置。

1.物理建模模塊。物理建模模塊主要用于構(gòu)建變電站二次系統(tǒng)物理位置、裝置型號、裝置配置、組屏方案的信息模型。分為小室建模、屏柜建模、裝置建模、板卡建模、端口建模，所有建模信息需要保證與現(xiàn)場的實(shí)際完全吻合。

2.物理連接模塊。物理回路連接主要用于構(gòu)建變電站二次系統(tǒng)回路原理，是變電站二次系統(tǒng)連接的核心部分，包括裝置、交換機(jī)間的端口連接關(guān)系。物理連接包括光纜連接、尾纜連接、跳纖連接、電纜連接等

3.標(biāo)簽生成模塊。標(biāo)簽文件分為屏柜間光纜、尾纜標(biāo)簽文件，裝置端口標(biāo)簽文件和光纖配線架標(biāo)簽文件。導(dǎo)出光纜、尾纜標(biāo)簽文件是針對屏柜間連接，從數(shù)據(jù)庫中獲取每個(gè)屏柜的連接關(guān)系，包括起點(diǎn)屏柜名稱、終點(diǎn)屏柜名稱、屏柜間所用的光纜編號和規(guī)格，二維碼標(biāo)簽中的內(nèi)容是光纜標(biāo)記字符，起點(diǎn)屏柜索引和光纜名稱索引。導(dǎo)出裝置端口標(biāo)簽文件是針對尾纜纖芯或跳纖，從數(shù)據(jù)庫中獲取起點(diǎn)裝置名稱、起點(diǎn)裝置所屬屏柜、起點(diǎn)裝置端口名稱、終點(diǎn)裝置名稱、終端裝置端口名稱、起點(diǎn)裝置端口與終點(diǎn)裝置端口間所連接的纖芯所屬光纜編號、纖芯序號，二維碼標(biāo)簽中的內(nèi)容是纖芯標(biāo)記字符，起點(diǎn)端口索引。導(dǎo)出光纖配線架標(biāo)簽文件時(shí)針對光纜纖芯，從數(shù)據(jù)庫中獲取起點(diǎn)ODF名稱、起點(diǎn)ODF所屬屏柜、起點(diǎn)ODF端口名稱、終點(diǎn)ODF名稱、終端ODF端口名稱、起點(diǎn)ODF端口與終點(diǎn)ODF端口間所連接的纖芯所屬光纜編號、纖芯序號，二維碼標(biāo)簽中的內(nèi)容是纖芯標(biāo)記字符，起點(diǎn)ODF索引。此外軟件支持導(dǎo)出SPCD文件，標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫，光纖鏈路卡。

三、解析系統(tǒng)介紹

FC-2000A智能變電站標(biāo)簽軟件針對智能變電站現(xiàn)場安裝、調(diào)試過程中需要重復(fù)翻閱圖紙的問題，采用全景可視化移動終端，以設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)文件為依據(jù)，采用可視化終端展示現(xiàn)場的屏柜、光纜和虛端子回路信息。標(biāo)簽文件解析分為打開工程后的手動瀏覽和掃描二維碼自動加載。

當(dāng)使用手動瀏覽功能時(shí)，在軟件中選擇需要加載的工程數(shù)據(jù)庫，軟件首先解析該工程的物理配置信息，包括工程中所含的小室場地信息，小室場地內(nèi)的屏柜，屏柜上的裝置信息，通過上下滑動屏幕可以瀏覽全站信息，通過上下滑動屏柜內(nèi)的界面可以瀏覽柜內(nèi)所有裝置信息。點(diǎn)擊任意一個(gè)屏柜，軟件將解析該屏柜所有的光纜、尾纜和跳纖信息。點(diǎn)擊任意一個(gè)光纜、尾纜或跳纖，軟件將解析該光纜、尾纜或跳纖內(nèi)所有的纖芯連接信息，通過纖芯表、裝置表、端口表等獲取每一根纖芯起點(diǎn)端口名稱、起點(diǎn)裝置名稱、終點(diǎn)端口名稱、終點(diǎn)裝置名稱，通過裝置端口可解析整條端口的物理路徑。點(diǎn)擊任意端口，軟件將解析出纖芯內(nèi)的虛端子信息。通過查詢虛端子連接表，獲取該端口所屬裝置所有的虛回路信息，通過查詢纖芯連接表獲取該端口所連接的終點(diǎn)端口及終點(diǎn)端口所屬的裝置，將虛回路信息中只包含終點(diǎn)端口所屬裝置的信息提取出來，得到該端口所連接纖芯傳輸?shù)乃刑摱俗有畔?。點(diǎn)擊虛端子界面上的任意設(shè)備，軟件將以該設(shè)備為中心，獲取所有該設(shè)備的輸入、輸出虛端子信息。當(dāng)使用掃描二維碼功能時(shí)，在軟件中選擇需要加載的工程數(shù)據(jù)庫，打開掃描功能，通過紅外射頻掃描標(biāo)簽上的二維碼信息。當(dāng)掃描到的是光纜、尾纜標(biāo)簽時(shí)，軟件根據(jù)光纜標(biāo)記字符，使用所獲取的索引號在線纜表中獲取該光纜、尾纜的名稱規(guī)格等信息，通過在纖芯連接表中獲取所有的的纖芯連接信息，通過纖芯表、裝置表、端口表等獲取每一根纖芯起點(diǎn)端口名稱、起點(diǎn)裝置名稱、終點(diǎn)端口名稱、終點(diǎn)裝置名稱，如果是光纜還包括所經(jīng)ODF口名稱，并通過信息邏輯表獲取端口間傳輸?shù)男畔㈩愋?。?dāng)掃描到的是裝置端口標(biāo)簽或光纖配線架標(biāo)簽時(shí)，軟件根據(jù)纖芯標(biāo)記字符，使用所獲取的索引號在端口表中獲取起點(diǎn)端口名稱，通過查詢虛端子連接表，獲取該端口所屬裝置所有的虛回路信息，通過查詢纖芯連接表獲取該端口所連接的終點(diǎn)端口及終點(diǎn)端口所屬的裝置，將虛回路信息中只包含終點(diǎn)端口所屬裝置的信息提取出來，得到該端口所連接纖芯傳輸?shù)乃刑摱俗有畔ⅰ?/p>

四、結(jié)論

智能標(biāo)簽生成系統(tǒng)軟件能夠支持智能變電站二次系統(tǒng)回路的設(shè)計(jì)工作，生成各類型設(shè)計(jì)圖紙，同時(shí)生成工程數(shù)據(jù)庫，顯著提高設(shè)計(jì)效率;智能標(biāo)簽解析軟件能夠?qū)⒐こ虜?shù)據(jù)庫解析成為標(biāo)簽文件，支持打印，同時(shí)解析為手持終端數(shù)據(jù)庫，由手持終端加載解析，實(shí)時(shí)展現(xiàn)工程的二次回路信息，并支持掃描標(biāo)簽二維碼即時(shí)獲取光纜中所傳輸?shù)奶摱俗有畔ⅰ?/p>

（作者單位：西安眾源電力設(shè)計(jì)有限公司）