電力監(jiān)控軟件中可擴展性設(shè)計

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摘要 電力監(jiān)控系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)監(jiān)視與采集軟件技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的電力行業(yè)軟件系統(tǒng)，借助計算機技術(shù)對電力系統(tǒng)具體運行情況進行合理控制與調(diào)度，也同樣適合應(yīng)用到各種工業(yè)控制場景中。本文結(jié)合電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件的具體設(shè)計過程，探究了電力監(jiān)控系統(tǒng)提升可擴展性的設(shè)計方法與思路，以期可以對電力平臺方案及監(jiān)控組態(tài)軟件的研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】電力監(jiān)控軟件 可擴展性 設(shè)計方法

隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展，用電量逐年劇增并且電能供給服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)也在逐步提高，電力監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為新時期供配電安全運維方面的重要組成部分。借助電力監(jiān)控系統(tǒng)，可對各種電力設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進行實時的采集、分析、處理、存儲、匯總等，從而使得各種設(shè)備的數(shù)據(jù)與工作狀態(tài)得以圖形化的方式進行直觀展示，并且當(dāng)設(shè)備有異常數(shù)據(jù)形成時可實時報警。將電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到供配電管理工作中，可顯著優(yōu)化電網(wǎng)運行的可靠性、穩(wěn)定性，提升工作效率，有助于供配電服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化。加強對電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究，能夠促使供配電技術(shù)更加的完善，在各個行業(yè)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠促使供配電技術(shù)水平的提高。因此，研究電力監(jiān)控軟件的可擴展性，具有重大積極意義。

1 電力監(jiān)控軟件進行可擴展設(shè)計的基本要求

1.1 可擴展接口數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性

電力監(jiān)控軟件的可擴展性能夠?qū)π碌脑O(shè)備類型進行接入，并且支持新的協(xié)議，設(shè)備數(shù)據(jù)接入作為系統(tǒng)的核心，相關(guān)的設(shè)計人員能夠根據(jù)圖紙和實際情況對終端的設(shè)備進行擴展，并簡化配置過程，以便于工作人員的調(diào)整、修改設(shè)備和其他廠商的數(shù)據(jù)集成。

1.2 可擴展的易用性

在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，相關(guān)的設(shè)計人員能夠?qū)θソ缑娴膱D形布局、層次以及信息等內(nèi)容及時的對應(yīng)。同時，除了用戶共性的自動化報表外，其個性化也應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)擴展，報表的模板能夠支持多樣化的擴展，能夠和電力監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進行有效地連接，促使系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的形成最終圖表。

1.3 較高的可靠性與實時性

借助數(shù)據(jù)庫的備份容災(zāi)技術(shù)、實時技術(shù)與內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)，高效處理與展示各種數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)具有可靠性與實時性。

2 可擴展性電力監(jiān)控軟件的場景應(yīng)對及接入方式

2.1 電力設(shè)備接入的可擴展性

在電力監(jiān)控軟件可擴展性設(shè)計的過程中，電力設(shè)備的類型逐漸增多，因此，需要加強對其接入的可擴展設(shè)計。在數(shù)據(jù)的接入和轉(zhuǎn)發(fā)中，需要讓系統(tǒng)中的本地數(shù)據(jù)及時轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)系統(tǒng)對稱點或者第三方平臺，并且能夠在大系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)的保存。在電力系統(tǒng)中存在有線通訊、涵蓋有光口、網(wǎng)口以及串口等多種方式，同時借助分布式光伏能夠進行向紅的無線通訊。在通訊的協(xié)議中通常包含有DISA、CDT、DL/T645、IEC101、IEC103、Mod bus/RTU等。通常情況下，可借助單獨模塊驅(qū)動各個協(xié)議，系統(tǒng)借助驅(qū)動模塊的特點，有針對性地為其指定適合的規(guī)范接口，然后加載驅(qū)動模塊，實現(xiàn)多類型電力設(shè)備的擴展接入。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)一監(jiān)采的可擴展性

電力管理系統(tǒng)中需要對終端智能設(shè)備的數(shù)據(jù)和狀態(tài)進行采集，促使其能夠形成更加直觀的二次圖、一次圖以及拓撲圖，更加有利于系統(tǒng)使用人員的使用，使得電力系統(tǒng)中各個設(shè)備的運行狀態(tài)更加直觀的展示。具體來講：

（1）圖元：系統(tǒng)提供常用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備圖元，用戶可以根據(jù)需求進行自主選擇。同時用戶也可以進行自定義的圖元繪制，滿足自己的需求。

（2）圖形：在可擴展性設(shè)計的系統(tǒng)中，用戶能夠根據(jù)相應(yīng)的需求對系統(tǒng)的拓撲圖、一次圖以及二次圖進行自由的繪制，同時對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行綁定，對其更加直觀的反映，促使圖形能夠?qū)崿F(xiàn)高度組態(tài)，提高數(shù)據(jù)的直觀性。同時可根據(jù)XML標(biāo)準(zhǔn)定義導(dǎo)出圖形文件，提供給其它系統(tǒng)接入。

（3）圖表：在監(jiān)控數(shù)據(jù)圖表展示的過程中，能夠提供實時數(shù)據(jù)和相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)多維度比對展示，并且對多個點的歷史運行情況進行圖表展示，以便為決策人員提供更加直接的、直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)展現(xiàn)和報表的擴展性

電力監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)圖形展現(xiàn)和報表系統(tǒng)是其核心的內(nèi)容，能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)運行階段的情況進行匯總。圖表系統(tǒng)展現(xiàn)由圖表瀏覽交互組件具體負責(zé)圖表瀏覽交互，支持圖表事件和圖表之間的聯(lián)動，圖表設(shè)計器為可視化的圖表設(shè)計器。在實際使用的過程中，根據(jù)電力管理工作的特點，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠進行報表的自定義以及自動化設(shè)計，并生成對應(yīng)的圖形展示，滿足用戶的個性化需求。再根據(jù)報表數(shù)據(jù)展示維度選擇圖形模板進行數(shù)據(jù)填充，以柱形、餅狀、折線圖等多種形式進行展示，滿足用戶對系統(tǒng)的多元化需求。

2.4 和其他系統(tǒng)集成的可擴展性

在進行數(shù)據(jù)擴展性設(shè)計的過程中，在實現(xiàn)形式上進行文件內(nèi)存映射的設(shè)計，組織形式上采取數(shù)據(jù)庫管理的方式，更加有利于程序?qū)υO(shè)備數(shù)據(jù)的利用，如查找和讀寫等，有效提升數(shù)據(jù)利用效率。索引過程可結(jié)合具體的數(shù)據(jù)量大小選擇HASH索引或直接索引;在管理方式設(shè)計上可采用LRU換頁或全量映射，使得所有表格對應(yīng)的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫具有可調(diào)配的大小，具體由數(shù)據(jù)點數(shù)量與接入設(shè)備量決定，以便更好地對系統(tǒng)的可擴展性進行支持，從而有效預(yù)防大開小用情況的出現(xiàn)。

伴隨著IP技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的成熟，產(chǎn)業(yè)鏈的分工將越來越細，平臺擔(dān)負著接口及增值服務(wù)，每個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都會走向分工，電力監(jiān)控也會如此。通過用戶管理、設(shè)備管理、以及權(quán)限管理等模式設(shè)計，以及多層架構(gòu)、平臺級接口的實現(xiàn)對上層業(yè)務(wù)屏蔽底層監(jiān)控設(shè)備管理和業(yè)務(wù)調(diào)度細節(jié)，對其他系統(tǒng)開放標(biāo)準(zhǔn)化的接入、導(dǎo)出接口。同時可以集成其它能源數(shù)據(jù)，比如天然氣、蒸汽、水等，實現(xiàn)平臺集成化管理。

總之，電力監(jiān)控軟件以提高用電服務(wù)質(zhì)量為導(dǎo)向，通過報表與圖形形式將各種數(shù)據(jù)在設(shè)備終端展示給用戶，以便為用戶決策提供必要的數(shù)據(jù)支持，可有效推動電力設(shè)備運行安全性、穩(wěn)定性的提升，有利于電能用戶獲得更為優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)，最終可確保電力企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]菅曉清，變電站自動化系統(tǒng)一體化解決方案設(shè)計[J/OL].內(nèi)蒙古電力技術(shù)：1-5（2017-10-26）.

[2]謝慶輝，電力監(jiān)控綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用[J/OL].機電工程技術(shù)，2017 （S2）： 205-208.

[3]劉娟.電力調(diào)控運行系統(tǒng)的優(yōu)化方法[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016 （24）：2 36.