物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下電力營銷計(jì)量生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

任偉寧

摘要：國家電網(wǎng)擬初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，基本實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和數(shù)據(jù)貫初步實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一物聯(lián)管理，支撐電力業(yè)務(wù)與新興業(yè)務(wù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);電力營銷;計(jì)量生產(chǎn);自動調(diào)度;調(diào)度系統(tǒng)

1電力營銷計(jì)量生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)能夠利用大部分網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)兼?zhèn)溆?jì)算、存儲、編程、應(yīng)用功能。物聯(lián)網(wǎng)將虛擬化資源以服務(wù)方式傳給用戶，使電量資源能夠通過IP地址調(diào)度到用戶終端。本文設(shè)計(jì)的調(diào)度系統(tǒng)通過NGN控制分離業(yè)務(wù)，完成各體系的承載和接入工作。調(diào)度系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1可知，物聯(lián)網(wǎng)建立的調(diào)動平臺應(yīng)用最先進(jìn)的智能技術(shù)，可以集中完成信息的統(tǒng)一調(diào)度和管理，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享和調(diào)度。以客戶端作為調(diào)度平臺的呈現(xiàn)界面，以便用戶了解調(diào)度結(jié)果，操作起來更加方便。

本文使用的云調(diào)度平臺不僅支持C/S組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也支持B/S組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境是動態(tài)的，很多資源能夠統(tǒng)一調(diào)配，在該環(huán)境下設(shè)計(jì)的電力營銷計(jì)量生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)，需要將每個(gè)地點(diǎn)的調(diào)度軟件結(jié)合在一起，確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和整體性能。本文設(shè)計(jì)的電力營銷計(jì)量生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制，構(gòu)成層次包括基礎(chǔ)資源層、平臺業(yè)務(wù)層、界面呈現(xiàn)層三種層次。

在生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)中，基礎(chǔ)資源層處于底部位置，為整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)度工作打基礎(chǔ)，所記錄的電力資源包括物理資源和虛擬資源，通過監(jiān)控設(shè)備定位監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的工作過程，借助ISSA服務(wù)，提高硬件對業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的快速訪問和管理。在設(shè)計(jì)出基礎(chǔ)資源層以后，對平臺服務(wù)層進(jìn)行設(shè)計(jì)。基礎(chǔ)資源層主要負(fù)責(zé)理論研究，平臺資源層是在理論基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，平臺服務(wù)層的實(shí)用性和伸縮性極強(qiáng)，管理起來也十分方便，是整個(gè)生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)硬件的核心部分。在平臺服務(wù)層中設(shè)計(jì)了大量系統(tǒng)服務(wù)總線，構(gòu)建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，使跨區(qū)域調(diào)度成為可能。生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)是一個(gè)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，必須加入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳拍軌虼_保系統(tǒng)始終穩(wěn)定有效的運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型多樣，需要根據(jù)系統(tǒng)的需求具體設(shè)置，一些調(diào)度系統(tǒng)支持樹狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，還有一些調(diào)度系統(tǒng)支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在使用時(shí)要做出動態(tài)調(diào)整，使調(diào)度應(yīng)用呈現(xiàn)多極化。系統(tǒng)服務(wù)總線設(shè)計(jì)如圖2所示。

由圖2可知，系統(tǒng)服務(wù)總線負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)的電力信息和數(shù)據(jù)，在控制過程中，對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼處理，實(shí)現(xiàn)資源的重新排序，能夠同步遷移到容錯(cuò)機(jī)制，有機(jī)整合各類電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)服務(wù)總線擁有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，在整合各個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，資源和業(yè)務(wù)不斷共享，使云調(diào)度系統(tǒng)更加統(tǒng)一。

調(diào)度系統(tǒng)可以將每個(gè)業(yè)務(wù)分到子系統(tǒng)中，建立邏輯模塊，每個(gè)子系統(tǒng)的邏輯模塊都擁有一個(gè)或多個(gè)主動、被動接口，確保每項(xiàng)業(yè)務(wù)能夠順利引入平臺。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)信息虛擬化，以新的包裝形式重新分配、包裝、檢測工作。調(diào)度系統(tǒng)的各個(gè)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)不應(yīng)該是獨(dú)立的，它們要與整個(gè)系統(tǒng)密切相連，以便于中心控制模塊能夠更好地控制每個(gè)模塊的運(yùn)行，使系統(tǒng)能夠統(tǒng)一協(xié)作工作。

自動調(diào)度系統(tǒng)的通信層和接口模塊設(shè)有服務(wù)器，使第三方和平臺有一個(gè)更好的信息交互環(huán)境。生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都是從數(shù)據(jù)庫中提煉出來的，用戶和設(shè)備在關(guān)聯(lián)存儲時(shí)所調(diào)度的數(shù)據(jù)都是從數(shù)據(jù)庫中提煉出來的，豐富的數(shù)據(jù)信息使數(shù)據(jù)的管理更加容易。為了提高系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，調(diào)度系統(tǒng)中還設(shè)有服務(wù)模塊，可以隨時(shí)完成系統(tǒng)的維護(hù)管理、數(shù)據(jù)配置、工作記錄、策略分析等工作。界面呈現(xiàn)層負(fù)責(zé)將調(diào)度的結(jié)果統(tǒng)一呈現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)平臺中，為了使顯示的效果看起來更好，自動調(diào)度系統(tǒng)的界面呈現(xiàn)層服務(wù)接口要完全統(tǒng)一，所使用的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)也要一致。在界面呈現(xiàn)層中，工作人員統(tǒng)一調(diào)度，使顯示的結(jié)果通過MID智能移動終端傳給用戶。每一個(gè)使用者擁有的權(quán)限不同，所以權(quán)限分配資源也不同。每個(gè)終端對應(yīng)自己的接口，同時(shí)安放多信道傳輸數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)過多互相影響。信號在傳播時(shí)，外界磁場信號也會對信道造成干擾，所以信道內(nèi)部要設(shè)置防磁裝置。界面呈現(xiàn)層如圖3所示。

電力調(diào)度系統(tǒng)工作量大，一個(gè)小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就有可能影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，加入了監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)分析系統(tǒng)運(yùn)行情況，并進(jìn)行記錄，尋找出調(diào)度系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，重點(diǎn)記錄。物聯(lián)網(wǎng)擁有獨(dú)立的云調(diào)度平臺和存儲節(jié)點(diǎn)，即使不引入新設(shè)備，系統(tǒng)也能穩(wěn)定運(yùn)行，避免冗余數(shù)據(jù)的出現(xiàn)。

調(diào)度的搜索引擎為并行搜索引擎，并行計(jì)算和集成計(jì)算大大加快了調(diào)度速度，能夠共同處理大規(guī)模電力數(shù)據(jù)。一旦出現(xiàn)緊急狀況，并行搜索引擎會自動啟動權(quán)限許可認(rèn)證，防止外部信號繼續(xù)進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)，為工作人員預(yù)留充足的時(shí)間和空間處理出現(xiàn)的問題。并行搜索引擎以分布式的方式處理電力數(shù)據(jù)，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)的寬帶壓力，使工作人員的每一次調(diào)度工作都更加便捷有效。系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)會自動進(jìn)行備份，防止出現(xiàn)緊急事故時(shí)，重要內(nèi)容丟失。

2電力營銷計(jì)量生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)所設(shè)計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境電力營銷計(jì)量生產(chǎn)自動調(diào)度系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，工作流程如圖4所示。

觀察圖4可知，在對電力營銷計(jì)量生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度之前，首先利用DTMF模塊對電力信號進(jìn)行編碼，將網(wǎng)絡(luò)信號信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號信息，再將數(shù)字信號信息轉(zhuǎn)換成模擬信號;然后通過系統(tǒng)的主機(jī)調(diào)度模塊判斷電力的運(yùn)行狀態(tài)，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度;接著使用安全監(jiān)管模塊驗(yàn)證用戶信息，并對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，只允許有記錄的工作人員操作系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的安全性;最后通過顯示平臺顯示所得到的電力數(shù)據(jù)信息和運(yùn)行狀態(tài)，并將得到的文件導(dǎo)入到號碼中，使使用者對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)了解更清晰。

為了提高調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，軟件系統(tǒng)會自動加入Excel文件，能夠?qū)⒌玫降乃袛?shù)據(jù)信息記錄到數(shù)據(jù)庫中，以便于工作人員隨時(shí)從數(shù)據(jù)庫中調(diào)度軟件。調(diào)度接口的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位等參數(shù)都要依靠統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣的調(diào)度標(biāo)準(zhǔn)不僅能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時(shí)也能有效避免當(dāng)調(diào)度方式不統(tǒng)一時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障難以維修。

結(jié)語

電力物聯(lián)網(wǎng)覆蓋了智能電網(wǎng)的狀態(tài)感知、信息傳輸及智能處理各個(gè)環(huán)節(jié)，可以全方位提高智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息感知深度、廣度以及密度。綜上所述，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)解決了市場的開發(fā)與融合、大數(shù)據(jù)建設(shè)的創(chuàng)新與高效、營商環(huán)境制約問題，將定能取得長遠(yuǎn)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]宋來偉，李安群，姜興龍，等.電力營銷計(jì)量在自動抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)：全文版，2017，19（2）：00200-00200.

[2]劉海梅.基于物聯(lián)網(wǎng)的電力資源智能調(diào)度系統(tǒng)研究[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2017，56（20）：58-60.

[3]夏恒發(fā)，黃俊.物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)中任務(wù)調(diào)度的研究與設(shè)計(jì)[J].信息通信，2018，（2）：756-761.

[4]劉志斌.電力營銷計(jì)量中電能自動抄表系統(tǒng)的作用[J].建材與裝飾，2017，39（43）：19-24.