發(fā)布時(shí)間：2020-06-18所屬分類：計(jì)算機(jī)職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：變電站電網(wǎng)的核心,承擔(dān)的任務(wù)區(qū)域電源、直流電源是一個(gè)變電站繼電保護(hù)裝置,開關(guān)操作,自動(dòng)化設(shè)備,如電源,它在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用在安全穩(wěn)定運(yùn)行,直流電源的可靠和安全穩(wěn)定性直接影響到電網(wǎng)和設(shè)備的安全。 關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);直流電源;監(jiān)控;運(yùn)維;
摘要：變電站電網(wǎng)的核心,承擔(dān)的任務(wù)區(qū)域電源、直流電源是一個(gè)變電站繼電保護(hù)裝置,開關(guān)操作,自動(dòng)化設(shè)備,如電源,它在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用在安全穩(wěn)定運(yùn)行,直流電源的可靠和安全穩(wěn)定性直接影響到電網(wǎng)和設(shè)備的安全。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);直流電源;監(jiān)控;運(yùn)維;
基于物聯(lián)網(wǎng)的直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)，是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和移動(dòng)通信等新一代信息技術(shù)作為支撐，以“物聯(lián)網(wǎng)+運(yùn)維服務(wù)”為目標(biāo)，構(gòu)建電源設(shè)備、監(jiān)控中心、移動(dòng)終端三位一體的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維服務(wù)云平臺(tái)。它實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享，為客戶提供遠(yuǎn)程監(jiān)控、事故預(yù)警、故障診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)等專業(yè)的在線增值服務(wù)，從而幫助客戶建立一套高效的電源設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)管理體系。
一、系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)
1.系統(tǒng)組成。基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“三辰智云”)“三辰智云”系統(tǒng)主要由以下三個(gè)部分組成：(1)帶有智能無線通訊裝置的直流電源系統(tǒng);(2)“直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)”平臺(tái)軟件;(3)移動(dòng)終端應(yīng)用軟件，包含Android及iOS系統(tǒng)APP。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。(1)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)。由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、通訊網(wǎng)絡(luò)層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層三部分組成。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：由直流電源和智能無線遠(yuǎn)程通信裝置組成。直流電源設(shè)備通過智能無線遠(yuǎn)程通信裝置將信息經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)器，同時(shí)也可以接收遠(yuǎn)程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)來的各種應(yīng)答類、控制類等指令。通訊網(wǎng)絡(luò)層：由RS485工業(yè)總線、GPRS無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)三部分組成。實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，它是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與后臺(tái)監(jiān)控之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。遠(yuǎn)程監(jiān)控層：包括通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器和監(jiān)控中心應(yīng)用軟件等軟硬件設(shè)備。監(jiān)控中心應(yīng)用軟件負(fù)責(zé)系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)信息的顯示、存儲(chǔ)、運(yùn)算、查詢等操作和管理，為用戶提供一個(gè)可視化的監(jiān)測(cè)界面。(2)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)。本系統(tǒng)邏輯架構(gòu)如圖1所示。
采用B/S結(jié)構(gòu)即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全通過www瀏覽器實(shí)現(xiàn)，一部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，形成所謂3-tier結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)通道接入企業(yè)的Web服務(wù)器：一路是移動(dòng)終端(手機(jī))通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到企業(yè)的服務(wù)器，另一路是監(jiān)控中心(PC)通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接到企業(yè)的服務(wù)器。(3)系統(tǒng)功能模塊。“三辰智云”系統(tǒng)利用運(yùn)營(yíng)商提供的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將分布在不同區(qū)域、不同地點(diǎn)的直流電源設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)匯集至物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，維護(hù)人員可通過移動(dòng)終端APP實(shí)現(xiàn)對(duì)電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況，對(duì)突發(fā)事件及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。或通過監(jiān)控中心Web網(wǎng)頁實(shí)現(xiàn)對(duì)電源設(shè)備的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，并為客戶單位提供遠(yuǎn)程故障診斷及智能運(yùn)維服務(wù)綜合管理。其主要功能模塊體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析、運(yùn)維管理和系統(tǒng)管理上。(1)數(shù)據(jù)采集：通過現(xiàn)場(chǎng)總線、互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)的多種通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方式，遠(yuǎn)程采集分布各地的電源設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于云平臺(tái)的直流電源、監(jiān)控中心和移動(dòng)終端互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享。(2)實(shí)時(shí)監(jiān)控：能對(duì)直流電源設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)和故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在故障發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)顯示故障信息并進(jìn)行報(bào)警。(3)統(tǒng)計(jì)分析：以多種報(bào)表的形式顯示直流屏歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)。包括年、月、日?qǐng)?bào)表等，方便對(duì)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。(4)故障診斷：建立集中的告警分析處理和故障預(yù)警機(jī)制，能夠超前預(yù)判事故的發(fā)生，并在故障產(chǎn)生或故障征兆時(shí)進(jìn)行快速定位，從而能夠使維護(hù)人員快速排除故障。(5)運(yùn)維管理：提供在線報(bào)修，故障診斷，維修服務(wù)，服務(wù)評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)功能。內(nèi)嵌知識(shí)庫作為運(yùn)維服務(wù)重要的技術(shù)支持，為用戶故障診斷提供在線自助咨詢服務(wù)。(6)系統(tǒng)管理：包括用戶管理、設(shè)備管理、角色管理。用戶管理如：客戶名稱、聯(lián)系方式等;設(shè)備管理如：型號(hào)規(guī)格、出廠編號(hào)等;角色管理如：角色名稱、權(quán)限管理等功能。
二、“三辰智云”系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)
1.智能無線通信裝置開發(fā)。智能無線遠(yuǎn)程通信裝置是專門針對(duì)直流電源設(shè)備監(jiān)測(cè)需要而設(shè)計(jì)開發(fā)的工業(yè)級(jí)無線數(shù)據(jù)傳輸單元，是一種物聯(lián)網(wǎng)無線數(shù)據(jù)終端，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)電源設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的通信。該裝置采用了先進(jìn)的工業(yè)級(jí)處理器，并采用數(shù)據(jù)透明轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明轉(zhuǎn)發(fā)。直流電源設(shè)備通過RS232/RS485接連接到智能無線通信裝置，智能無線通信裝置將從直流電源設(shè)備接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，而不需要改變?cè)械臄?shù)據(jù)通信內(nèi)容，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。同時(shí)智能無線通信裝置可接收監(jiān)控中心傳送來的遠(yuǎn)程控制信號(hào)給直流電源設(shè)備。
2.直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控與運(yùn)維服務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)軟件開發(fā)。采用Eclipse作為編寫程序調(diào)試程序的工具軟件，基于JDK1.7上開發(fā)的應(yīng)用軟件，數(shù)據(jù)庫采用mysql5.6。系統(tǒng)后端采用spring框架集成shiro、spring data等框架實(shí)現(xiàn)服務(wù)器后端架構(gòu)，系統(tǒng)可以部署到安裝有jdk1.7的操作系統(tǒng)上。系統(tǒng)前段采用angular 1.5.8版本開發(fā)，實(shí)行前后端分離的開發(fā)，后端提供restapi接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。并通過消息服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的推送、報(bào)警信息的推送等。
3.移動(dòng)終端APP軟件開發(fā)。(1)Android系統(tǒng)應(yīng)用軟件。采用Eclipse作為編寫程序調(diào)試程序的工具軟件，在Android SDK上運(yùn)行所開發(fā)的應(yīng)用軟件。所開發(fā)應(yīng)用軟件版本適配Android 4.3及以上系統(tǒng)，因未使用暫停維護(hù)的NDK，故適配版本覆蓋較新的6.0及以上版本，應(yīng)用軟件采用較先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)，應(yīng)用軟件對(duì)運(yùn)行終端的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力需求較低，軟件運(yùn)行狀態(tài)下(無其他第三方應(yīng)用進(jìn)程)要求達(dá)到CPU占用率小于30%，持續(xù)運(yùn)行無終端發(fā)熱、死機(jī)現(xiàn)象。(2)iOS系統(tǒng)應(yīng)用軟件。采用Web Storm作為編寫程序開發(fā)工具軟件，利用React-Native提供的編譯調(diào)試環(huán)境進(jìn)行debug、熱更新等，最終在macOS所提供的iphone模擬器查看效果。所開發(fā)應(yīng)用軟件版本適配iOS9.0及以上系統(tǒng)，采用面向組件開發(fā)，采用redux管理狀態(tài)(state)，保證state的可預(yù)測(cè)性，采用immutable持久化不可變性數(shù)據(jù)，并且支持了熱修復(fù)。在場(chǎng)景中做了大量的優(yōu)化，從而CPU占用率較低，同時(shí)減少APP對(duì)流量和電量的消耗，持續(xù)運(yùn)行應(yīng)用未出現(xiàn)閃退、假死等狀態(tài)。
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三、應(yīng)用價(jià)值
1.提高產(chǎn)品可靠性，降低設(shè)備故障率。“三辰智云”平臺(tái)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把傳統(tǒng)的智能電源監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化，提供了功能強(qiáng)大的從遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障報(bào)警、故障診斷、故障分析到運(yùn)維服務(wù)功能，該應(yīng)用方案對(duì)提高產(chǎn)品可靠性、降低設(shè)備故障率，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有極為重要的戰(zhàn)略意義和極高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
2.提高維護(hù)效率，節(jié)省故障處理時(shí)間。利用“三辰智云”平臺(tái)建立的集中告警分析處理和故障預(yù)警機(jī)制，使監(jiān)控系統(tǒng)成為強(qiáng)有力的助手,能夠超前預(yù)判事故的發(fā)生，盡可能地做到事前防范，并在故障產(chǎn)生時(shí)進(jìn)行快速定位，能夠準(zhǔn)確確定故障部位、判斷故障原因，以便及時(shí)進(jìn)行處理，大大提高了維護(hù)效率，節(jié)省了緊急情況下的故障處理時(shí)間。
3.降低維護(hù)成本，減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度。借助“三辰智云”平臺(tái)建立的電源設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，對(duì)電源設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合診斷，能夠更及時(shí)、準(zhǔn)確、靈敏地反映設(shè)備健康水平，從而有針對(duì)性地對(duì)設(shè)備檢修時(shí)間和周期進(jìn)行決策，實(shí)現(xiàn)從定期檢修到狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變，可有效降低維護(hù)成本，并大大減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
總之，在直流電源設(shè)備運(yùn)行維護(hù)過程中，已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工值班、人工檢測(cè)設(shè)備方式發(fā)展到采用內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、各站點(diǎn)人工定時(shí)巡檢、基層站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無人值班模式，并已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中得到廣泛運(yùn)用和推廣。——論文作者：張洪超 曾慶蕊
