一種電網(wǎng)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)急救箱功能研發(fā)分析

胡圣青

摘 要：在傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)運行中，通常需要人工操作系統(tǒng)以完成指令，進而增加了人工操作的時間，并且存在系統(tǒng)宕機的風險。一旦出現(xiàn)這種情況，由于人工操作導致失誤會對電網(wǎng)調(diào)度造成巨大影響。對此，通過研究一種電網(wǎng)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)急救箱，則可以很好地解決這一問題。文章主要分析了此系統(tǒng)的構(gòu)成與應用，以期實現(xiàn)對電網(wǎng)調(diào)度自動化主站的良好控制和及時反饋，進一步提高電網(wǎng)調(diào)度自動化水平。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度自動化;主站系統(tǒng);急救箱

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）03--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.038

通過自主編程研發(fā)一種基于D5000主站系統(tǒng)平臺的“急救箱”概念的桌面應用軟件，具備人機交互界面，在人機交互界面上用戶可以通過故障表現(xiàn)選取對應的一鍵排查、恢復選項自動診斷及恢復故障。

可恢復的故障包括但不限于系統(tǒng)人機卡死、遙控監(jiān)護無法發(fā)起、AVC進程異常、網(wǎng)絡(luò)異常、輔助最小黑啟動等。通過應用此系統(tǒng)軟件，不需要在終端上敲出復雜的命令，便可以快速、便捷地排查常見的系統(tǒng)使用故障并一鍵恢復，當系統(tǒng)宕機后，能夠快速進行輔助和啟動，提高了系統(tǒng)運行效率，實現(xiàn)為基層班組減負，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行[1]。

1 項目背景

運維人員的傳統(tǒng)運維方式主要是通過操作大量系統(tǒng)運維指令實現(xiàn)。操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應用系統(tǒng)的運維指令數(shù)量龐大且其參數(shù)組合多變，造成了難于全面記憶所需運維指令、難于保證操作標準及操作質(zhì)量、難于提高運維效率等客觀存在的問題。系統(tǒng)節(jié)點數(shù)增加，遍歷所有硬件、軟件節(jié)點，導致重復工作量大，容易出現(xiàn)工作對象遺漏或同類工作對象上工作內(nèi)容差異等問題[2]。

大量重復工作下，通過指令獲得的正常與異常信息交叉出現(xiàn)，容易導致運維人員對結(jié)果信息辨識不到位而忽略關(guān)鍵信息問題。云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展，設(shè)備監(jiān)控專業(yè)可借助新技術(shù)提升運行能力，實現(xiàn)新的突破，增加監(jiān)控智能化水平[3]。這樣勢必影響電網(wǎng)調(diào)度的自動化水平，進而制約電網(wǎng)調(diào)度效率，影響用戶的用電需求。

針對此問題，要想保證電網(wǎng)調(diào)度自動化運行，就必須采取有效的改善措施，研究一種先進的自動化技術(shù)，并且與信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，從而解決此問題。本研究研發(fā)了一種急救箱功能，通過應用此功能，可以針對出現(xiàn)的問題采取自動化處理措施，避免了煩瑣的人工操作步驟，既不會出現(xiàn)操作失誤，又能夠大大提高操作效率，從而保障電網(wǎng)調(diào)度工作的順利開展，并實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化水平的提升[4]。

急救箱應用的關(guān)鍵技術(shù)在于java面向?qū)ο缶幊蹋瑂hell編程技術(shù)及調(diào)用技術(shù)，基于D5000平臺的進程操作指令。通過應用急救箱功能，實現(xiàn)調(diào)度人員、自動化運維人員通過使用本軟件而不用在終端上敲復雜的命令，而快速、便捷地自動排查常見的系統(tǒng)使用故障及一鍵恢復，這樣便能夠在電網(wǎng)調(diào)度出現(xiàn)問題的地方實現(xiàn)及時的故障分析，并采取對應的故障處理措施，從而確保主站系統(tǒng)的正常運行不受影響[5]。

當系統(tǒng)宕機后，通過急救箱功能，也可以為工作人員提供檢測依據(jù)，幫助其能夠快速地輔助啟動，這樣便解決了調(diào)度人員遇到系統(tǒng)故障后不能自主恢復，需要自動化人員到場排查的耗時耗人問題、系統(tǒng)常規(guī)故障運維工作重復、操作煩瑣及系統(tǒng)失靈后恢復超時的問題[6]。

上述問題解決之后，便能夠進一步提高電網(wǎng)調(diào)度主站系統(tǒng)的自動化水平，并減去繁雜的人工操作步驟，由此大大提高系統(tǒng)自動化操作效率，為基層班組減負，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2 系統(tǒng)急救箱架構(gòu)說明

系統(tǒng)急救箱程序界面如圖1所示，主要分為客戶端程序和服務端程序，以及一個配置文件，客戶端程序即sys_operate_manage，是一個界面程序，主要用于查看巡視結(jié)果，服務端程序sys_operate_monitor是采集程序，作用是采集各節(jié)點上的信息。

客戶端程序拷貝到工作站上，便于查看系統(tǒng)巡視結(jié)果，服務端程序則分發(fā)到需要體檢的服務器或者工作站上。配置文件需要拷貝到有客戶端程序的工作站上，里面定義了需要體檢的節(jié)點信息，以及體檢項目的閾值，只有超過閾值的體檢項會被標為異常項目在報告上體現(xiàn)出來[7]。

此軟件主要是使用java的swing框架開發(fā)，故障的排查及處理通過調(diào)用shell腳本執(zhí)行，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)，并通過配置文件，動態(tài)增加可處理故障。通過發(fā)揮急救箱的相關(guān)功能，便可以充分分析系統(tǒng)故障，并做好故障的排查工作，基于急救箱功能進行故障處理，以快速地恢復主站系統(tǒng)運行，提高主站系統(tǒng)的運行水平[8]。

圖1中工作站的客戶端程序通過remote_exed命令到服務器執(zhí)行sys_operate_monitor程序采集數(shù)據(jù)，然后再匯總到工作站，以便查看巡視結(jié)果。由此，便能夠充分采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并綜合整理分析這些數(shù)據(jù)，整體匯總到工作站后便能查看最終的巡視結(jié)果，完成相應的功能發(fā)揮[9]。

3 部署說明

系統(tǒng)環(huán)境：D5000系統(tǒng)。

軟件環(huán)境：系統(tǒng)版本3.02/3.03、qt453及以上。

需要在數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建3張表，現(xiàn)場環(huán)境基于國產(chǎn)達夢數(shù)據(jù)庫。3張表的具體信息如表1所示。

新增的3張表不需要在表、域信息表中增加記錄，僅需要在ALARM模式下新增表實體即可，其中sys_operate_info表記錄會隨著多次體檢而增加。

建表腳本在sys_operate_monitor/doc目錄下，包括create_sys_operate_info.sql、create_sys_operate_item_info.sql、create_sys_operate_examine_report.sql。

使用isql ALARM/ALARM@mdb xxxxx.sql將sys_operate_manage目錄下sys_operate_manage.sys配置文件拷貝到$HOME_D5000/conf目錄下，填入需要體檢的節(jié)點名稱。

[NodeName]//配置需要體檢的節(jié)點名稱，右側(cè)的值都為1;

kf1-sca01=1;

kf1-sca02=1;

[CONFIG];

disk_threshold=60.0//磁盤使用率閾值;

inode_threshold=60.0//磁盤INODE使用率閾值;

cpu_threshold=80.0//機器CPU使用率閾值;

mem_threshold=80.0//內(nèi)存使用閾值;

swap_threshold=80.0//SWAP使用率閾值;

util_threshold=70.0//磁盤IO使用率閾值;

net_status=1//正常的網(wǎng)卡狀態(tài)值;

time_threshold=5//對時差的閾值，單位秒;

max_connect=20//進程連接數(shù)閾值;

proc_cpu_usage=50.0//進程CPU使用率閾值。

4 源碼編譯

程序需要使用json接口，有些現(xiàn)場的src/include目錄已經(jīng)有json相關(guān)的文件，但是由于版本的關(guān)系可能編譯會報錯，建議在編譯體檢程序時先將～/src/include/json目錄改名，等編譯完成后再修改回來。

將sys_operate_monitor和sys_operate_manager程序拷貝到源碼機的src/interface或者其他src目錄。

在sys_operate_monitor目錄進行make編譯，會在～/bin目錄生成sys_operate_monitor程序（如果編譯報json的錯，一般是因為src/include目錄下的json版本不一致，可以先移走再編譯）。

在sys_operate_manage目錄進行make編譯，會在～/bin目錄生成sys_operate_manage程序（如果編譯報json的錯，一般是因為src/include目錄下的json版本不一致，可以先移走再編譯）。

5 系統(tǒng)急救箱工具界面

功能界面啟動：sys_operate_manage，啟動后的功能界面如圖2所示，分別顯示“系統(tǒng)巡視”“數(shù)據(jù)監(jiān)視”“點表維護”“模型修改”“自動修復”“自定義”六個功能模塊。

針對主站系統(tǒng)所需要操作的內(nèi)容，可以根據(jù)工具界面的顯示選擇，然后實施下一步操作。如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題，則可以點擊“自動修復”以實現(xiàn)系統(tǒng)修復，確保其功能正常投入使用。

急救箱的功能界面簡單明了，操作非常方便，在出現(xiàn)問題后，操作人員可以在短時間內(nèi)進行對應的功能操作，確保系統(tǒng)快速恢復正常，進而確保主站系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[10]。

6 系統(tǒng)巡視

點擊“系統(tǒng)巡視”—“立即巡視”，系統(tǒng)會自動掃描讀取每個節(jié)點的信息，檢測每個硬盤、CPU、內(nèi)存、IO、網(wǎng)卡狀態(tài)、對時狀態(tài)等信息，并顯示異常項。

例如，圖3所示，系統(tǒng)巡視界面中就有“節(jié)點數(shù)據(jù)采集”“硬盤檢測”“內(nèi)存檢測”“網(wǎng)卡狀態(tài)”“句柄檢測”幾個異常巡視項，點擊“硬盤檢測”就可以彈出具體節(jié)點分區(qū)磁盤異常信息。

通過“系統(tǒng)巡視”功能，可以充分了解主站系統(tǒng)的日常運行情況，積極查找其中存在的隱患，并采取對應的處理措施，確保主站系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行[11]。

點擊“系統(tǒng)巡視”—“腳本巡視”，系統(tǒng)會根據(jù)指定腳本內(nèi)容進行巡視。

7 數(shù)據(jù)監(jiān)視

數(shù)據(jù)監(jiān)視下，分為點擊不刷新、數(shù)據(jù)跳動、SOE示標異常、通道投退檢測。點擊“數(shù)據(jù)監(jiān)視”—“通道投退檢測”，選擇“起始時間”和“結(jié)束時間”，點擊“數(shù)據(jù)查詢”，即可查詢這一段時間內(nèi)發(fā)生投退的通道以及投退次數(shù)。

數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如圖4所示。

8 點表維護

點擊“點表維護”即可調(diào)用如下點表導入工具，完成點表導入。

9 模型修改

點擊“模型修改”彈出一鍵修改間隔設(shè)備名稱工具，選擇廠站，選擇間隔后，讀出新的間隔名稱和設(shè)備名稱;然后再點擊“新間隔名”，直接修改具體的設(shè)備名稱;點擊“修改預覽”，一鍵修改完成設(shè)備更名操作。

模型修改界面如圖5所示。

10 自定義

點擊“自定義”，可以通過自定義腳本，展示結(jié)果后再一鍵點擊運維窗口。

11 結(jié)語

通過應用本研究的“急救箱”，能夠快速、精確地排查常見故障和及時恢復故障，不需自動化運維人員到場，節(jié)約了時間及人力，并且能夠運用自動程序替代日常的人工故障處理，以提高工作效率，降低人力成本。

通過自主編程研發(fā)，可以掌握核心技術(shù)及軟件著作權(quán)，可以節(jié)約通過第三方公司特別系統(tǒng)原廠的開發(fā)成本。此外，大大減輕了自動化班組運維工作量，響應為基層“減負”號召。同時，還可以提高主網(wǎng)調(diào)度工作效率，降低自動化運維班組人力成本，減少因發(fā)生調(diào)度自動化主站系統(tǒng)失靈而帶來的間接經(jīng)濟損失[12]。因此，此種系統(tǒng)可以推廣使用，推動提高經(jīng)濟效益與社會效益。

參考文獻

[1] 王權(quán)剛.電力調(diào)度自動化系統(tǒng)在大慶油田電網(wǎng)的應用與發(fā)展[J].化工管理，2021（19）：73-74.

[2] 張宇，朱江，嚴威，等.AI語言功能在配電自動化主站中的應用[J].電力設(shè)備管理，2021（5）：23-24，44.

[3] 鄭煒楠，茍吉偉，許伯陽，等.電網(wǎng)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)故障處理與對策[J].集成電路應用，2020，37（6）：92-93.

[4] 陳劍，張潔華，趙悅瑩.創(chuàng)新智能電網(wǎng)調(diào)度自動化技能培訓模式[J].中國電力教育，2020（5）：32-33.

[5] 李昱潼，李昊禹.電網(wǎng)調(diào)度自動化主站系統(tǒng)功能擴展設(shè)計[J].電工技術(shù)，2019（24）：87-88.

[6] 張智淵.電網(wǎng)調(diào)度自動化管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國新通信，2019，21（21）：75.

[7] 舒適.電網(wǎng)調(diào)度自動化遠程瀏覽技術(shù)的設(shè)計和應用[J].智庫時代，2019（39）：226-227.

[8] 李俊.淺析調(diào)度自動化系統(tǒng)在石河子電網(wǎng)中的應用[J].石河子科技，2018（3）：40-41.

[9] 劉彬.電網(wǎng)調(diào)度自動化主站不間斷供電電源的運行與維護[J].通信電源技術(shù)，2018，35（5）：255-256.

[10] 胡揚.調(diào)度自動化系統(tǒng)狀態(tài)評估與預測[J].機電工程技術(shù)，2018，47（4）：142-145.

[11] 王曉蔚，郭捷，劉翔宇，等.移動式主站模擬測試裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[J].河北電力技術(shù)，2017，36（5）：4-7，14.

[12] 朱向立，孫長春，王文林，等.提升電力調(diào)度系統(tǒng)狀態(tài)估計遙測合格率的措施[J].電力安全技術(shù)，2017，19（10）：13-15.