大面積自然災害環(huán)境下的電力搶修調度指揮綜合研究

史宏偉 韓愛芝 劉守明 孔令學 左亞鵬

【摘 要】在突發(fā)大面積自然災害時，電力搶修調度指揮系統(tǒng)可以利用各地已有的電力搶修物資（如搶修塔等）建立數(shù)據(jù)庫，運用數(shù)據(jù)庫及GIS技術對搶修物資存儲點、電網(wǎng)輸電線路事故點、主要交通道路等信息進行提取、加工和分析，制定緊急搶修預案并綜合有效調配搶修物資，提供最優(yōu)搶修交通運輸路線，為搶修調度決策者提供全方位綜合服務，從而實現(xiàn)搶修物資調配管理的可視化及動態(tài)化，提高事故搶修效率，為盡快恢復供電提供技術支撐和幫助。

【關鍵詞】大面積自然災害 電力搶修物資 搶修調度 GIS 數(shù)據(jù)庫

1 電力搶修調度指揮平臺的功能分析

電力搶修調度指揮平臺的功能模塊如圖1所示。

圖1 電力搶修調度指揮平臺的功能模塊

1.1地理信息系統(tǒng)模塊

第一，地圖的平移、放大和縮小等基本操作。通過地理信息系統(tǒng)模塊，用戶可以實現(xiàn)地圖的不同比例和不同區(qū)域的顯示，確保用戶能夠直觀清晰地查看搶修點附近的道路狀態(tài)。

第二，路線信息的標注、添加與標注。通過地理信息系統(tǒng)模塊，用戶可以給地圖進行標注，也可以清除不需要或錯誤的標注信息，同時可以給道路添加所需信息（如道路的擁堵情況）。

第三，地圖兩點間距離的測量及地圖圖層管理。用戶指定起始點位置和位置點位置，平臺將自動計算兩點間的實際行進路線距離；根據(jù)不同地圖信息的顯示需要，用戶可以設定不同的圖層顯示模式。

第四，故障點附近道路情況。通過地理信息系統(tǒng)模塊，用戶可以直觀查看故障點附近區(qū)域的道路狀態(tài)，條件允許時（由交通管理部門提供路況信息）還可以實時顯示故障點附近區(qū)域道路的路面交通狀況。

第五，搶修車的查詢。平臺能夠對當前故障點附近區(qū)域的事故搶修車信息（包括通話編號、車號、車上存儲的物資等）進行查詢，并在地圖上閃爍顯示車輛的當前位置。

1.2搶修物資存儲與調度管理模塊

結合實際情況建立電力搶修調度指揮中心數(shù)據(jù)庫，通過規(guī)范信息化各地資源存儲點、線路桿塔位置、交通路線等內(nèi)容，實現(xiàn)搶修物資（如搶修塔等）的有效整合。

在搶修過程中，搶修車攜帶的搶修物資會逐漸消耗，因此平臺需要對每輛車的搶修物資攜帶情況進行記錄，根據(jù)搶修的進度來進行搶修物資的綜合調度管理，確保以最快的速度讓搶修物資到達搶修現(xiàn)象。

1.3車載單元及GPS模塊

接收衛(wèi)星信號來實時獲取搶修車輛的地理位置，并通過GPRS實施發(fā)送到指揮中心的GPS服務器端；接收車載GPS客戶端實時傳送的車輛坐標信息中，并記錄到數(shù)據(jù)庫中；實時與指揮中心在線聯(lián)系，及時獲取指揮中心最新指令，并實時向指揮中心報告車輛的當前狀態(tài)和搶修處理狀態(tài)。

1.4指揮監(jiān)控中心模塊

第一，電力設備的管理。指揮監(jiān)控中心模塊可以對變電站、電桿等電力設備進行增加、修改、查詢和刪除，同時將這些電力設備顯示在地圖上。

第二，故障搶修車輛的管理。提供故障搶修車輛的相關管理功能，包括故障搶修車輛的定位、車輛軌跡回放、車輛相關信息的錄入、車輛報警、相關參數(shù)設置（監(jiān)控、高級指令控制）等。

第三，故障搶修車輛的路線繪制。當選定具體搶修車輛進行搶修任務時，平臺會根據(jù)所選車輛的地理位置和當前道路狀況，采用最短和最優(yōu)路徑的算法，自動計算出一條最佳的行進路線并在地圖中標注。

1.5智能終端應用模塊

通過Google公司的Android操作系統(tǒng)，智能終端應用模塊提供便攜式智能終端應用，能夠方便、快捷的數(shù)據(jù)查閱，為領導層現(xiàn)場決策、移動決策提供幫助，并建立搶修塔等設備的安裝配置、組裝教程等現(xiàn)場視頻技術指導的智能終端應用。

2 電力搶修調度指揮平臺的關鍵技術

2.1數(shù)據(jù)庫平臺

本文采用的是Oracle數(shù)據(jù)庫：引入了共享SQL和多線索服務器體系結構，使之在低檔軟硬件平臺上用較少的資源就可以支持更多的用戶，而在高檔平臺上可以支持成百上千個用戶；提供了基于角色分工的安全保密管理；支持大量多媒體數(shù)據(jù)，如二進制圖形、聲音、動畫以及多維數(shù)據(jù)結構等。

2.2調配方案的研究

本文引入管理學中應急管理的理念，結合電網(wǎng)運行及物資需求的特點，將電力搶險物資調配問題分解為最優(yōu)路徑、重要性評價及物資調配三個子問題。以最優(yōu)路徑的研究為例，平臺通過對稱三角模糊數(shù)刻畫物資運輸期間的不確定性因素，建立模糊運輸網(wǎng)絡模型，搜索物資運輸?shù)淖罡弑Ｕ下事窂健?/p>

2.3便攜指導

本文采用Android操作系統(tǒng)：源代碼完全開放，便于開發(fā)人員更清楚的把握實現(xiàn)細節(jié)，便于提高開發(fā)人員的技術水平，有利于開發(fā)出更具差異性的應用；采用了對有限內(nèi)存、電池和CPU優(yōu)化過的虛擬機Dalvik，Android的運行速度比想象的要快很多；運營商（中國移動等）的大力支持，產(chǎn)業(yè)鏈條的熱捧；具有強大的Linux社區(qū)的支持。

2.4路徑優(yōu)化分析技術

為了進行網(wǎng)絡路徑分析，需要將網(wǎng)絡路徑轉換成有向圖。無論是計算最短路徑還是最佳路徑，其算法都是一致的，不同之處在于有向圖中每條弧的權值設置。如果需要計算最短路徑，則權值設置為兩個節(jié)點的實際距離；而要計算最佳路徑，則可以將權值設置為從起點到終點的時間或費用。

3 結語

如何能在自然災害發(fā)生后第一時間恢復供電，快速的對遭到損毀的電力設施進行搶修，是電力行業(yè)必須面對的課題。而組織搶險、抗險、搶修的大前提，是制定出合理全面的搶險預案，以及對諸如搶修塔和電氣設備等儲備搶修物資的合理調配使用，故本文的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]王國勝，馬永軍.電力智能搶修調度系統(tǒng)的設計[J].內(nèi)蒙古電力技術，2013（3）.

[2]張興忠，王晟.基于WebGIS的電力搶修調度系統(tǒng)的研究與設計[J].電腦開發(fā)與應用，2011（5）.