基于移动互联网技术的变电运维软件设计与开发

傅斯雷，凤 飞

（国网陕西省电力有限公司西咸新区供电公司，陕西 西咸新区 712000）

0 引 言

为了提高变电运维管理工作的质量和效率，电力企业须结合“一站式”的管理服务，通过创建完善的变电运维软件体系、结构，帮助工作人员在现场管理活动中做到快速定位与管控，提高变电运维管理水平和效率。

1 移动互联网技术背景下变电运维软件开发设计的必要性分析

新时期，在变电运维管理过程中，大部分企业结合区块链技术去中心化管理操作，整合人工智能系统、大数据系统，极大地提高了运维管理水平。同时，当前大部分电力企业在变电运维环节结合“一站式”管理模式，借助丰富多元的管理手段，极大地提高了变电运维管控效率。但是其中还存在信息流通不及时、任务分配不高效的情况，并且整个系统的运行过于复杂烦琐，存在信息量过大，信息规范、界面未得到有效统一管控的情况，从而导致各单位、各部门以及每一位工作人员在变电运维管理过程无法真正做到信息互动、交流[1]。

为应对全新的变电运维管理需求，电力企业须构建功能强大的电力运维软件体系，在桌面、移动端不断丰富完善整个软件系统的功能，结合丰富多元的操作模式以及人机交互策略，进一步提高变电运维管理水平，从而实现信息系统与运维人员之间的有效交流沟通。目前，电力企业须对现有的变电运维App进行高效开发和打造，根据变电运维管理的现实需求、设备运行的实际工况环境以及对关键参数的管控标准，对App 的各项功能进行更加科学合理的开发。同时，结合运维管理以及人员管控的现实需求，在整个系统终端开放多个端口，衔接多项子功能，从而进一步提高变电运维管理水平，真正意义在变电运维管理期间做到对设备运行、维护、操作、验收以及检修工作的全过程、全时段管理，并提供良好的信息支撑。电力运维结构如图1 所示。

图1 电力运维结构

2 移动软件的设计

2.1 功能需求分析

电力企业在对移动软件进行设计与打造的过程中，须根据自身的业务开展需求对软件中的各功能、各模块、各结构进行不断补充、优化、革新以及完善。当前，电力企业须根据过往变电运维人员在工作期间所设定的工作台账、检修日志、工作操作票以及管理流程，对其中的各项内容进行分析、评估，对其中的关键业务开展模式以及工作量进行有效整合，并进行深入评价，挖掘其中潜在价值，从而对当前智能变电运维工作的业务需求做出更加体系化、标准化、规范化的描述，以便在后续对智能变电运维移动App 进行设计打造的环节明确其中的功能诉求，完成对各功能模块的精细化、定向化开发与打造[2]。

根据当前智能变电运维App 的功能结构，相关软件系统须服务运维人员开展日常管理工作，如结合相关软件查看各项信息，做到对设备风险问题的快速识别与判断，结合App 做到风险预警，构建闭环式的管理链条，保证数字资料以及操作管理实时同步。在整个变电运维主站系统结构中，也需设计各功能模块，工作人员、技术人员须简化整个组装系统的工作界面，并且优化、完善整个交互过程，使基层电力巡检运维工作更加便捷、高效。因此，在对整个移动软件系统进行开发设计的过程中，须结合多元风险预警、历史记录查询、远程系统查询；衔接电网告警提示、设备告警提示、设备缺陷管理、两票填写审批、专家现场诊断、任务情况、分析计划、任务跟踪以及计划任务分配等多个方面的管理事项、管理内容；从巡视、维护、验收、操作等4 个方向构建完善的业务模块，完成对相关业务需求量更加科学合理的编制控制，从而提高变电运维管理水平，以便在后续对App进行设计开发的过程中找到对应的功能分区[3]。

2.2 设计思路

电力企业结合移动互联网技术打造变电运维软件系统应当具备一套清晰、直观的作业流程，相关工作人员须对现场的各项运维工作流程、机制、模式有一个更加深入、细致的认知，能够从运行、维护、操作、验收以及检修等多个领域、多个方向，在移动智能终端场景做好各项操作管控工作。在此期间，技术人员须做好对系统功能的有效设定，结合App 优化各种场景、各类服务、各类作业，秉承App 与主站系统、中央数据库系统高效连接的基本理念，结合去中心化的功能，将各个独立的移动终端进行构建，从而在数据流通管理过程中做到快速响应。基于以上需求，电力企业须将各功能分区以及各功能模块进行有效合并、互动，将其有效融入现有的工作程序，并且将各类工作流程进行信息化、标准化、自动化展示，从而为运维人员提供“一站式”的服务支撑。

例如，相关运维人员可在巡视作业中通过App系统接收对应的工作任务，查看上级下发的工作票，以便开展对应的工作指导，从而做好巡视前的工作准备；在巡视中途以及现场管理环节，可通过App远程系统查看各项关键绩效指标（Key Performance Indicator，KPI）与设备运行工况信息，做好现场巡视判断，从而抓住巡视管理过程中的细节；在巡视检查设备的过程中，须对设备的各种隐患问题做出相应告警，结合相关App 主界面上的自动追溯功能以及物联网系统所反馈的实时信息，在设备警示管理过程中做到精确定位、精确管控；在对设备告警问题进行管理期间，可通过App 查看历史资料、历史数据库，结合App 系统中所连接的专家数据库以及人工神经元网络系统，整合相关系统所给予的维修处理建议；在巡视、巡查工作中，快速处理设备隐患问题，对设备故障进行高效管控；在完成对设备的处理后，工作人员需要在App 上录入对应的报告以及检修状况，生成全新的检修日志；在巡视任务结束后，工作人员需要上传最后的巡视结果、设备状态以及整个工作程序，在中央数据库系统中做好有效归档、保存。

在对整个系统设计规划管理的过程中，电力企业须严格参照程序以及工作人员作业流程来完成对各功能分区模块、各类数据库、各软件系统之间的连接互动，从而提高管理水平[4]。

2.3 软件架构的设计

做好对软件架构的整体设计管控具有重要的现实意义。一般情况下，在对软件结构进行开发、打造的过程中，须依托浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）架构，同时结合远程管控需求对现有的移动应用、远程服务器以及各类软体系统进行科学、高效的开发构建。但是，在此环节，工作人员须明确操作系统的开发规范和相关的通信互联管理标准，在移动终端、桌面端能够实现有效互动。

在对整个移动端App 进行开发的过程中，须从以下的管理架构层面出发，做好一体化控制。设计师须参照用户端的使用需求，完成对用户界面（User Interface，UI）更加科学合理的设定。UI 界面中包含告警推送、设备评价、未复归信号、巡检运维、任务列表、任务指导、设备变迁、专家会诊以及轨迹查询等可视化模块，可为各端口提供准确的通信服务、数据服务、应用管理服务。为保证信息安全，相关工作人员需要结合移动互联网、虚拟专用网（Virtual Private Network，VPN）进入相关界面和主系统。因此，在对整个软件架构进行设计的过程中，须将各个模块进行重新组织，完成对相关软件系统UI 界面的层次化设计，提高运维管理水平和效率。

3 移动软件的功能实现

3.1 实时告警

当前，在变电运维管理工作中，需要做好对设备运行状态的实时高效检测、上传各项数据信息以及有效传递控制相关信息资源等工作。运维人员只有了解当前设备的信息状态，如故障保护动作、开关量，才能大致判断故障类型，在后续进行设备运行状态检测过程中找准方向。因此，整个系统应当具备实时告警的功能，可通过连接信息系统、大数据系统，及时收集整个电力系统设备体系的各种信息资料，如设备开关动作状态、设备异常响动、设备的温度数值、设备的运行功率、电流、电压以及多方位的动作数据信息，并集成到对应的实时告警系统终端页面，完成对各项数据信息的实时高效传递。工作人员可通过实时告警功能，查询各种各样的数字资料，以便后续开展科学高效的预警管控，做到追根溯源分析，提高运维管理水平和效率，最终提升整个变电运维业务的态势感知能力和风险防控管理能力[5]。

告警模块包含2 类信息，一类是电网系统、人工智能系统、专家数据库所传递的风险警告，如事故跳闸、保护动作以及开关量未恢复的信号；而另一类则是设备的风险隐患信息，主要来自设备状态监测评估，并由监控主站系统、运维管理系统推送到对应的移动软件平台，而相关信息是经过人工智能数据系统，通过大数据算法进行分类过滤后所展现出的资料。这些信息具备重要的参考价值，能够对当前设备的临界运行状态进行有效分析识别，从而指导相关工作人员开展定向化管理。同时，可以通过人工智能分析，给出对应的故障处理指导方案、建议，帮助运维人员在短时间内完成故障诊断处理。因此，整个实时告警系统能够在变电运维管理过程中帮助工作人员快速找到工作信息，恢复整个系统的工作状态，从而提高系统的综合运行水平。

3.2 任务管控

在开展巡检工作期间，需要由大数据中心推送相应的任务数据，构建任务列表，工作人员可在任务列表中查看当前待完成任务，从而开展后续巡检作业。在此过程中，企业须构建全过程管控模式，优化巡检管理体系，并且在巡检期间做好对各项资源的实时高效展示及协调使用。例如，相关后台人员可通过对应的任务管控模块，分析当前值班运维人员的数量、工作量以及当前各类巡检设备，如车辆、工具的使用状况，从而科学合理分配对应的巡检任务。在整个系统中须集成对应的巡检资源调度管理功能，根据当前巡检任务以及当前电力企业的资源分配完成对各项作业任务更加科学、高效的管控，从而提高资源的综合利用水平。

在此期间，通过移动终端的各项传感器设备，如全球定位系统（Global Positioning System，GPS）设备，显示整个资源的空间布局状况，并且结合射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，对各模块、各仓库的工具进行有效收集整理，从而在后续进行工作分配、资源调度的过程中提高工作效率。在相关管控模块中，包含预估分析、工作状态分析2大功能，如对相关工作人员的接单时间、巡检时间、检修时间以及完成任务时间进行高效记录。同时，可以通过定位每一台移动智能终端设备，显示当前运维人员、巡检人员的位置状态，从而对部分临时任务进行科学合理的分配，提高工作管理水平。在任务管理模块结合对应的管理控制系统，能够真正意义上做到“一站式”服务，以便后台管理人员能够在整个运维管理工作中做到对资源的宏观协调控制，减少资源浪费，提高变电运维管理水平。

4 结 论

借助移动互联网技术，可以开发出全新的运维系统。电力企业以及相关工作人员须完成对整个软件系统功能模块的开发、构建依旧打造，尽可能将实体资源与软件资源进行有效互动，提高变电运维管理水平和效率。