基于省地数据抽取平台的设备综合分析系统设计与实现

李 飞

(贵州电网公司信息通信分公司,550002)

1 需求概述

对省地数据抽取平台进行完善，增加标准管理、状态监视、系统管理三个功能模块。

其中标准管理主要是实现设备评价导则、故障诊断算法、设备检修策略等的信息化规范管理。在平台基础上，按照《某电网有限责任公司面向服务的应用系统集成规范》中应用系统集成服务规范要求，集成输电GIS系统、生产系统、在线监测系统、雷电定位系统、气象系统、覆冰系统、行波测距系统中相关设备运行环境、运行记录数据。并通过‘状态监视’模块进行集中展示。系统管理提供权限分配、用户、组织和角色管理功能，用户通过‘系统管理’模块对系统功能进行授权配置。实现不同层面的用户对系统功能和数据的控制及过滤。

2 设计原则

2.1 技术先进性

领先的技术架构与软件设计模式，系统在使用过程中发生技术问题的频率降至最低，保证系统的平稳运行。

2.2 实用性

2.3 易用性

简单的操作方式，易用的功能模式，清晰的操作流程都是和用户简洁实用互必不可少的重要几点要素之一，也是我们软件设计理念中不可缺少的一点。

3 建设目标

3.1 状态监视

采用报表、图形展示全省气象、雷电等环境信息；显示线路状态、覆冰、负荷等实时监测信息；以及线路上的缺陷、事故、跳闸等检修运行信息。同时可以从线路追踪到变电站，进入变电站一次接线图，显示站内设备的状态、潮流方向、温度、压力等实时监测信息；以及缺陷、事故、预试、定检等检修运行信息。

系统采用分层、分专题方式对各种输变电设备生命周期中的各种运行状态信息进行归类展现，系统中按照决策层、管理层、执行层三个层次划分为三大主题域进行展现分析，每个主题域包括若干个专题。

图2.5.1-1 针对用户分层结构图

包括了设备状态、设备预警、设备统计、缺陷统计4个专题，为省公司和供电局决策层提供电网整体设备信息。

（1）决策层管理者

1) 设备状态信息

泄压开井泵入承压浆27m3，排量33L·s-1,未漏失。关井挤注2m3，立压1.6MPa，套压1.9MPa；静止10min，立压1.2MPa，套压1.5MPa，泄压开井返出0.1m3，继续泵入承压浆 18m3，排量 30L·s-1；关井间歇挤注憋压（见表4），共挤入地层10.13m3，其中中途试挤入4.5m3,承压挤入5.63m3静止观察，无漏失。

设备生命周期中的状态信息，包括投产、停用、检修、试验、运行、报废等设备状态信息。

2) 设备预警信息

针对设备的缺陷、事故等预警信息，通过采用不同颜色进行标识，并根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发布预警信息。

3) 设备统计信息

包括设备规模统计和设备装备水平统计信息。设备规模统计包括变电站数量、主变数量、主变容量、断路器数量、线路回数、线路长度统计。设备状态水平统计包括变电站综自率、变电站无人职守率统计。

4) 缺陷统计信息

按照供电局、电压等级、缺陷等级三个纬度，分别展现全省缺陷数量、消缺率、消缺及时率统计信息。

（2）管理层监视管理

1) 设备状态信息

设备生命周期中的状态信息，包括投产、停用、检修、试验、运行、报废等设备状态信息。

2) 设备预警信息

针对设备的缺陷、事故、在线监测等预警信息，通过GIS网架进行预警，采用不同颜色进行标识，并根据不同的类别和等级及时向各级设备管理人员发布预警信息。

3) 缺陷统计信息

按照电压等级、缺陷等级二个纬度，分别展现全省缺陷数量、消缺率、消缺及时率统计信息。同时可以钻取到统计指标对应的原始数据上，得到缺陷原始记录列表，分析缺陷的处理过程信息。

（3）执行层监视管理

执行层监视管理功能主要关注在变电站内设备，以及线路上设备的生产、运行、检修、试验、监测、环境等设备相关运行状态信息，可以从变电站（线路）到单个设备进行逐层展现和分析。变电上主要包括变压器、断路器、容性设备等变电一次设备，输电上主要包括了线路、杆塔、导线、绝缘子等设备。

3.2 系统管理

1) 用户列表查询：可以新增、修改、删除用户及用户信息，以列表的方式查询的用户及已经分配权限。

2) 组织管理：依据某电网组织架构实现对电网公司及下属单位、供电局、部门的集中管理。

3) 角色管理：对平台角色进行管理，包括角色的新增、修改、删除、查看。在新增和修改角色信息的时候，提供对系统功能进行授权配置的功能。

4) 权限分配：提供给用户分配角色的功能。并且对于每个应用，对其中的功能按钮也需要做授权。

4 总体设计

4.1 系统整体结构设计

采用原有省级集中建设模式，各地区系统通过信息集成平台（TBI-ETL）整合输电线路覆冰预警系统数据、雷电观测系统、行波测距系统、GIS系统、生产系统、在线监测系统，完善输变电设备运行状态信息基础数据库，整合输变电设备相关运行状况数据。

按照不同层级划分主要分为数据采集服务层、分析诊断层、基础管理功能、辅助决策应用层以及支撑型应用层。在数据采集层中明确指出了输电GIS系统、雷电定位系统、气象系统、覆冰系统、行波测距系统及分别部署于九家地市局的DIS系统；支撑型应用层中将数据采集服务层的数据集中于TBI-ETL平台上，作为前台展示的支撑数据基础；分析诊断层中包括了数据仓库（DW、ODS）、数据集市，对集成的数据进行分析、处理、提升及清洗；通过门户支撑即基础管理功能层展示出对该系统统计或提取的有效数据，供决策应用层用户提供辅助决策信息。

4.2 系统技术架构设计

系统分为企业应用层、数据存储层、数据集成层和应用系统数据层四个逻辑架构。

4.3 功能结构设计

系统功能架构图

如上图所示，本系统按照功能层级分为抽取层、分析层和应用层，同时，基于省地数据抽取平台，利用支撑子系统层，提供数据抽取、转换过程中的实时监测功能，贯穿于数据抽取和转换的始终，全面保障数据质量。

依据某电网公司关于输变电设备状态综合评价体系规范的规定，在省地数据抽取平台的基础上集成覆冰系统、输电GIS系统、行波测距系统、气象系统、雷电定位等系统相关设备运行环境、运行记录数据。实现输变电设备状态综合评价体系中相关标准要求的信息化管理，以设备为轴心，综合展现上述系统的设备相关信息，为实现决策分析管理提供技术支撑。

系统技术架构图