計量自動化終端故障分析統計的設計與研究

賀東明,劉運奎,梁慧誼

(1.廣東電網有限責任公司佛山供電局,528000;2.廣東電網有限責任公司佛山供電局,528000; 3.廣東卓維網絡有限公司,528000)

計量自動化終端故障分析統計的設計與研究

賀東明,劉運奎,梁慧誼

(1.廣東電網有限責任公司佛山供電局,528000;2.廣東電網有限責任公司佛山供電局,528000; 3.廣東卓維網絡有限公司,528000)

本文論述了計量自動化終端故障分析統計的設計與研究。圍繞如何有效快速完成基于實時數據的計量終端故障分析，完成統計為研究目標，就系統業務、數據治理、技術實現、業務及技術難點等內容進行說明。

計量自動化終端故障；分析；統計

0 引言

佛山供電局是廣東電網有限責任公司直屬特大型企業，負責佛山全市五區的電網規劃建設、電網運行維護、電力供應和供電服務工作，目前管理轄區內有203座變電站、23座地方電廠、23000多個專變計量點、23000多個公變計量點以及270萬的低壓用戶。面對龐大數量的計量自動化終端，項目組研究整合各類信息資源，利用信息技術輔助高效運行維護和快速分析故障。

本文就系統業務、數據治理、技術實現、業務及技術難點等內容進行分析。圍繞如何有效快速完成基于實時數據的計量終端故障分析，完成統計為研究目標。主要從以下幾個方面進行說明：1）從業務角度進行分析，確定業務涉及的業務角色、相關業務活動，以及各活動之間的關系。2）從業務數據流轉分析，分析數據治理模式及業務處理邏輯過程；3）從技術角度分析，結合系統數據，提出來整體技術架構；4）對于系統實現過程中遇到的難點，也進行說明。

1 系統設計

1.1 系統業務分析

從不同業務角色說明不同業務場景，業務管理與決策人員總攬全局，監控人員負責監控各類計量業務，運行人員負責異常分析、故障判斷及處理，數據采集人員負責各類數據收集。

數據采集人員：負責各類數據的收集、審核、補齊，對收集到的原始數據的正確性、真實性負責。

監控人員：負責對實時線損、計量設備及采集裝置定期狀態檢測、計量終端日常監測等監控監測工作。

運維人員：負責對計量設備及采集裝置出現的異常進行分析，完成故障判斷及處理。在應用此系統后，系統對采集到的數據自動過濾出計量終端的故障和異常，運維人員對這些故障和異常信息進行處理。

業務管理人員：負責對對各類故障進行分類統計，完成決策分析等工作。決策分析結果，可作為以后終端故障處理、新購終端選項的參考依據。

圖2 數據架構圖

1.2 系統數據架構

如圖2所示，終端故障分析統計所需業務數據從各業務系統中抽取相關檔案數據、實時數據、運行數據，對數據進行融合和校驗，按終端故障分析統計模型進行存儲數據，并轉換到數據分析模型。系統定時執行數據分析工作，分析結果用于支撐各種數據應用，如：終端日常監控、終端故障初步診斷、終端故障處理、終端故障分類統計、綜合查詢等。

圖4 應用架構圖

1.3 系統技術架構

系統邏輯層次從上到下分為應用展現層、業務邏輯層、數據訪問持久層。將應用展現層、業務邏輯層、數據訪問持久層相分離，使系統的并行操作、網絡計算能力大為提高，系統的整體性能得以優化，并采用先進的軟件分層設計思想，進行基于框架的開發，降低了開發難度和成本，同時降低組件的耦合程度，極大增加軟件的可維護性。

● 應用展現層：基于Flex的界面技術

Flex 是一個高效、免費的開源框架，可用于構建具有表現力的 Web應用程序，讓程序員更快更簡單地開發RIA應用，這些應用程序利用Adobe Flash Player和Adobe AIR, 運行時跨瀏覽器、桌面和操作系統實現一致的部署。在多層式開發模型中，FLEX應用屬于表現層。FLEX的語言和文件結構能把應用程序的邏輯從設計中分離出來。

● 業務邏輯層：基于柔性化設計的架構技術

采用柔性化設計架構技術，使各個模塊之間緊密聯系、相互制約、信息資源共享和互動，將電網的各種信息資源按照統一的規范和統一的技術標準進行集成，在電網設備基礎信息基礎上，設計能夠應用于不同專業的業務運轉，形成一個統一的、和諧的、整體的平臺。

柔性化設計架構是在數據、應用、表現三層框架基礎上搭建一個具備柔性特征的系統框架，通過將物理組件、邏輯組件和應用組件進行靈活組裝及柔性化封裝成相應的功能，快速響應用戶的需求變化，更換相應的組件按用戶角色功能和數據動態加載，從而減少數據冗余、優化性能效率，提高功能適應性，以滿足和適應不同用戶角色、不同的業務場景的需求。

● 數據訪問持久層：基于Hibernate實現的數據訪問技術

Hibernate是當今最流行的持久化組件，經過無數企業應用的洗禮，它已成為事實上的Java持久化標準。數據持久層在Web應用系統開發中，主要應用于業務邏輯和數據邏輯的松散耦合，提高軟件可重用性。

1.4 系統應用架構

如圖4所示，系統分為4大模塊，具體為：基礎查詢模塊、故障判斷與分析、統計報表、用戶管理。

表1

2 判斷模型設計

2.1 主要判斷依據簡述

根據多年的計量自動化設備運行維護經驗，梳理出專變終端、配變終端和廠站終端常見的設備缺陷和判斷依據如下表1。

2.2 主要難點解析

1）海量數據存儲和分析效率。傳統的數據存儲方式一般為存儲到關系數據庫中，近年實時數據庫技術興起，實時數據庫逐步應用到數據實時性要求較高的領域。

傳統的關系數據庫在對象關系管理方面優于實時數據庫，而且價格相對便宜；實時數據庫在數據并發處理方面存在絕對優勢，但價格相對較貴。因此，本軟件的建設采用兩者結合的方式進行。關系數據庫存儲對象信息及關系，用于存儲終端故障分析判斷結果以及其他信息；實時數據庫存儲終端的量測、時點數據。

2）判斷依據的設定。相同的判斷規則下，用于分析判斷的原始數據數量越大，分析判斷的結果就越接近真實。但是，由于每日量測數據采集的時點相對固定（每15分鐘采集一次并送回主站），量測數據量越大，所需的時間跨度就越大，時間過長，可能會影響終端運維的時效性。因此，選取合適的判斷依據，在準確性和及時性之間選取一個平衡點，有助于及時準確地判斷終端故障。

3 總結

數據是各種分析判斷評價的依據，“一切用數據說話”，是精細化管理的主要原則之一。佛山供電局經過多年的信息化建設，已經建成電力營銷系統、計量自動化系統等各類專業信息管理系統和海量實時數據庫，打通各專業系統的信息，充分利用現有的數據資源，實現終端故障的分析和統計應用，提升了基層班組的工作效率，保證了對計量裝置的運維管理到位，對化解近幾年計量運維人員減少、工作要求不斷提高，裝置數量不斷增加的矛盾有所幫助。

[1] Jeff Tapper，Michael Labriola 等著，高強，劉躍邦等譯.Adobe AIR權威指南[M].北京：人民郵電出版社，2009

[2] Marc Leuchner，Todd Anderson，Matthew Wright 等著，吳集，蔣平等譯.AIR范例精解[M].北京：清華大學出版社，2009

[3] 陳菁菁.Tomcat原理與Java Web系統開發[M].北京：清華大學出版社，2009

[4] 鄭千忠等.Flex 4.0 網絡大講堂[M].北京：清華大學出版社，2013

Design andResearchon Analyze and Statistic of Measurement Automation Terminal Faults

He Dongming,Liu Yunkui,Liang Huiyi
(1.Foshan Power Suppl Bureau,Guangdong Grid Co., Ltd.528000；2.Foshan Power Suppl Bureau,Guangdong Grid Co., Ltd.528000；3.Guangdong Topway Network Co., Ltd. 528000)

In this paper,design and research on analyze and statistic of measurement automation terminal faults is discussed,with the target of how to analyze faults based on real-time data effectively and quickly，and how to compile statistics.The contents of business, data management, technology,business and technical difficulty of the system are described.

measurement automation terminal；analyze；statistic

（本論文由廣東電網有限責任公司計量自動化終端質量綜合分析評價平臺研究項目資助。）