計量生產調度平臺的設計與應用

黃瑞，陳福勝，申麗曼，李娥英，陳浩

(國網湖南省電力公司電力科學研究院，湖南 長沙 410007)

計量生產調度平臺的設計與應用

黃瑞，陳福勝，申麗曼，李娥英，陳浩

(國網湖南省電力公司電力科學研究院，湖南 長沙 410007)

從湖南省電力公司計量生產調度平臺建設出發，研究分析了計量生產調度平臺的設計規劃、建設架構及關鍵技術。計量生產調度平臺結合計算機軟件技術、自動化檢定技術、智能倉儲技術、智能化配送技術等，為計量生產提供平臺和技術支撐。

計量；接口；省級計量中心；計量生產調度平臺

為了確保國家電網公司 “大營銷”建設的任務順利進行，進一步推進國網湖南省電力公司省級計量中心建設工作，實現國網湖南省電力公司(簡稱湖南省電力公司)計量資產設備的全壽命周期管理，實現計量資產設備在全湖南省范圍內的優化配置，湖南電力科學研究院、湖南電力計量中心、湖南電力信息通信中心等單位積極建設省電力公司計量生產調度平臺系統，從而實現全省計量工作從需求計劃制定、采購驗收管理、檢定、倉儲配送、設備狀態監控、監督評價、技術資質、決策分析等全過程閉環管理，為各項計量業務的高效開展提供切實有效的平臺支持和技術保障，達到 “整體式授權、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送” 的目標〔1〕。

1 計量生產調度平臺簡介

計量生產調度平臺是結合軟件信息技術、自動化檢定技術、智能化倉儲技術、物流化配送技術、現場生產監控技術的一體化綜合平臺系統，平臺用于6個大模塊功能管理，包括生產運行管理、生產調度監控、計量體系管理、生產質量分析、系統輔助功能、系統支撐功能，同時在實現本業務的功能需求的基礎上，還實現和營銷業務應用系統、用電信息采集系統、各種人工臺體檢測系統等的對接，通過接口實現數據共享和交互，實現省級計量中心各項業務自動化、現代化管理〔2〕。

2 計量生產調度平臺功能規劃

如圖1所示，平臺設計的功能主要包括了6個模塊，生產調度監控、生產運行管理、計量體系管理、生產質量分析、系統輔助功能、系統支撐功能。同時與SG186營銷業務應用系統用接口方式進行數據的共享，國家電網公司通過從省級的計量生產調度平臺數據庫中調取數據，從而實現對計量業務的管控。其中，生產調度監控主要是調度和監控兩大任務，包括對檢定人員、人工檢定臺、自動化流水檢定系統、智能化倉儲系統、庫房及物流配送進行調度，及對生產計劃和任務、生產線上生產實施、庫存、配送車輛、實驗室環境等進行實時在線監控。生產運行管理主要是針對生產業務的展開和管理，包括從制定需求、招標采購、到貨驗收、集中檢定、統一倉儲、計劃配送等整個流程的推進和管理〔3〕。計量體系管理是輔助管理，主要包括對計量人員資質、實驗室授權資質認可、計量標準考核、計量標準及測試裝備等的管理。生產質量分析主要是指在生產調度監控和生產運行管理的同時，結合生產過程，通過統計報表、分析考核指標、記錄故障及差錯、分析全壽命周期管理等為計量生產業務提供決策依據。系統的輔助功能包括對業務傳遞、培訓管理、公告管理及低值易耗品等的管理。系統的支撐功能是前面5個功能的基礎層，包括對網絡管理、平臺登錄、業務流程控制、組態工具、報表工具等，是實現前面5個功能的支撐。

圖1 計量生產調度平臺功能圖

計量生產調度平臺應用后，業務開展流程每一步都經過生產調度平臺，由各地市電力局制定需求計劃，再由省級計量中心匯總后進行平衡，依據需求計劃進行采購、訂貨，同時制定到貨計劃。省級計量中心進行供貨前檢查，合格后發出供貨通知及做好到貨登記，再進行到貨后樣品比對，到貨后抽檢驗收，到貨后全檢驗收。驗收合格后，進入智能化倉儲，進行出入庫及庫區管理〔4〕。地方電力局發出配送需求計劃，由計量中心審核通過后，制定配送計劃，進行配送執行及運行情況抽驗，從而實現計量生產調度平臺對計量資產的全壽命管理。

3 計量生產調度平臺架構

3.1 硬件架構

如圖2所示，計量生產調度平臺的硬件架構由生產數據庫服務器、應用服務器、接口服務器、接口數據庫服務器、實時數據庫服務器、備份服務器、存儲設備、備份設備及相關的網絡設備組成。計量生產調度平臺硬件構架選擇在省公司電力科學研究院機房部署。機房中統一部署數據庫服務器、應用服務器、接口服務器、實時數據庫服務器等服務器承擔全省生產調度平臺的數據存儲、業務功能應用等。服務器部署在相對獨立的網絡環境中，可以保持計量生產業務的應用安全，減少其他干擾。生產調度平臺、自動化檢定系統、智能化倉儲系統須單獨組網，采用防火墻與其它應用系統以及公網信道進行安全隔離，從而保證系統的信息安全。生產調度平臺通過強隔離裝置與第三方物流系統、供應商MIS系統等外網系統進行內外網的有效安全隔離。全省的計量管理應用服務是通過部署多臺應用服務器來實現。通過負載均衡器，應用服務器集群從而來進行WEB請求分配，通過負載均衡器的動態分配，所有客戶端的業務請求被均勻分配到各個應用服務器上，從而保證應用的可靠性和可用性。具體部署為，生產數據庫服務器采用2臺小型機來對計量業務數據進行處理，應用服務器采用2臺小型機為全省的計量業務提供服務，接口服務器采用2臺4路PC服務器提供接口服務，實時數據庫服務器、四線一庫接口服務器采用2臺4路PC服務器、外網服務器和備份服務器采用2路PC服務器來提供業務服務。對于存儲系統，采用SAN架構，選用中端磁帶庫和存儲。網絡設備配置上，采用冗余的交換設備及連接線路，保證了單臺設備故障時，不影響整個網絡的運行，同時還能夠通過負載均衡實現動態分配。

圖2 計量生產平臺硬件結構圖

3.2 軟件架構

在軟件架構上，生產調度平臺采用多層架構，如圖3所示，分為數據層、支撐層、應用層、表現層。數據層主要為數據庫，其中包括歷史數據庫和實時數據庫，歷史數據庫主要儲存需求、采購、合同、倉儲、檢定、配送等數據，實時數據庫主要負責儲存四線一庫實時檢定的實時數據。支撐層包括數據訪問、日志、權限、接口、工作流、生產調度、3D監控、數據挖掘、數據服務、計算服務和接口API等。應用層包括生產運行、生產調度監控、計量體系、產品質量監督、技術服務、生產質量分析等業務，以及對生產、檢定、配送、運行的監控和調度。表現層是通過瀏覽器窗口完成對整個平臺的應用。采用多層架構技術將界面控制、業務邏輯和數據處理分離，實現系統內部的松耦合，以靈活、快速地響應業務變化對系統的需求。具體部署為，生產數據庫服務器上數據庫管理系統采用3套Oracle/11g DB、3套RAC 10g/11g、接口數據庫服務器上的數據庫管理系統采用1套Oracle 10g/ 11g DB、1套RAC 10g/11g、備份服務器采用1套NetBackup備份軟件7.0、災備服務器上數據庫復制軟件采用25套Goldengate 11g、應用服務器上應用中間件采用4套Weblogic server 10.3、四線一庫接口服務器上的應用中間件采用4套Weblogic server 10.3、實時數據庫上數據庫管理軟件采用1套海訊實時數據庫軟件、接口服務器上的應用中間件采用4套Weblogic server 10.3、外網服務器上的應用中間件采用4套Weblogic server 10.3、操作系統則采用windows server 2008 R2企業版。

圖3 省級計量中心軟件架構圖

3.3 數據架構

如圖4所示，在數據架構上，可以將數據分為結構化數據、非結構化數據、實時數據。結構化數據是行數據，存儲在數據庫表中，可以用二維表結構來邏輯表達實現的數據。非結構化數據是指視頻、圖片、文檔等。實時數據是四線一庫自動化流水線檢定過程中的實時檢定數據。

圖4 生產調度平臺數據架構

4 計量生產調度平臺與其他系統的對接

計量生產調度平臺包括生產運行管理、生產運行監控、生產質量分析、產品質量監督、技術支持與服務、計量體系管理和系統輔助等模塊，計量生產調度平臺在實現本業務的功能需求時，需與自動化檢定綜合管理系統、單三相電能表自動化檢定系統、低壓電流互感器自動化檢定系統、人工檢定系統、智能化倉儲系統、物流配送系統等系統無縫連接，實現計量業務的開展〔5〕。計量生產調度平臺向還需要實現和營銷業務應用系統、用電信息采集系統等通過接口實現數據共享和交互，與ERP系統、供應商MIS系統進行連接，從而實現計量資產的全壽命周期管理。國家電網計量運行管控系統與計量生產調度平臺連接，從計量生產調度平臺中抽取數據，從而實現國家電網公司對計量業務和數據的管控。

5 計量生產調度平臺關鍵技術

5.1 實時生產調度

計量生產調度基于實時監控，通過對自動化檢定流水線、智能化立體倉儲、第三方物流體系等體系的實時監控，通過對平臺檔案、倉儲、檢定、運行、配送等過程數據和四線一庫的實時數據的存儲和調用，從而實現最優調度，實現高效的工作任務調度和計劃工作安排。

同時，通過接口與營銷業務系統、用電信息采集等系統的數據進行整合，實現各類設備運行數據的采集和智能化的分析，利用分析結果，建立供應商綜合評價機制，實現計量生產調度平臺的輔助分析。

5.2 大屏監控系統

計量生產調度平臺采用大屏幕顯示系統和大屏幕中控系統，在調度總控室內監控各種生產信息，包括生產計劃的執行、庫存設備信息、檢定流程信息、配送計劃數據、實驗室建設、輔助分析等。系統將實時監控內容通過視頻顯示在大屏幕上，并有相關異常報警提示，并通過3D建模和仿真技術，實現以3D圖形化方式對自動化檢定流水線、智能化立體倉儲、物流化配送體系等過程進行監控，并通過模型進行現場控制。同時，系統通過圖像處理技術從而實現外觀檢查、樣品比對，存儲和處理大量計量資產的高清圖像，提高檢定效率。

6 結語

國網湖南省電力計量生產調度平臺實現了計量生產過程的實時監控調度、實現與自動化檢定系統、人工檢定臺體、智能化倉庫、人工庫房、智能化物流系統、營銷業務應用系統、用電信息采集系統等的對接，達到數據的交互和共享，做到 “整體化授權、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”的最終目標。

〔1〕范志夫.電力計量中心生產調度平臺的設計與實現 〔J〕.江西電力，2013，37(2):41-43.

〔2〕楊郁.統一檢定平臺與營銷業務系統的綜合應用 〔J〕.電測與儀表，2010，47(7):85-88.

〔3〕孟磊，謝烽，毛一峰.電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統的設計與應用 〔J〕.浙江電力，2010，29(12):18-21.

〔4〕李秀君.智能化立體庫倉庫在電力計量設備管理中的應用〔J〕.內蒙古電力技術，2010，28(2):19-22.

〔5〕高利明，陳卓婭，張欲曉，等.一種智能化全自動流水線電能表檢定系統 〔J〕.河南電力，2011(4):38-41.

Design and application of measurement production dispatching system

HUANG Rui，CHEN Fu-sheng，SHEN Li-man，Li E-ying，CHEN Hao
(State Grid Hunan Electric Power Corporation Research Institute，Changsha 410007，China)

Based on the construction of measurement production dispatching system of State Grid Hunan Electric Power Corporation，the design and planning，construction，architecture and key technologies of Measurement Production Dispatching System are researched and analyzed.The system combined with computer software technology，automatic verification technology，intelligent storage technology，intelligent distribution technology，provides the platform and technical support for the measurement production.

measurement；interface；provincial measurement center；measurement production dispatching system

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.02.011

TM93

B

1008-0198(2015)02-0037-04

黃瑞(1989)，男，湖南常德人，助理工程師，電氣工程碩士，主要從事電能計量、電力系統自動化等方面的研究工作。

2014-09-19