基于移動互聯網技術的配網工程驗收管理應用研究

秦奮，蔣 濤（國網浙江杭州市余杭區供電公司，浙江杭州，311100）

基于移動互聯網技術的配網工程驗收管理應用研究

秦奮，蔣 濤
（國網浙江杭州市余杭區供電公司，浙江杭州，311100）

移動互聯網技術在改進和完善配電網工程驗收管理方面的應用研究，是電力系統配網自動化方向的一個主要的應用拓展方向，受到業內人士的普遍關注。本文以配電工程現場作業流程為依據，旨在應用移動互聯網技術研究開發一套適用于工程現場作業環境的配網電力工程驗收評價與系統量化綜合管理平臺，以規范工程驗收管理流程，實現驗收流程無紙化，量化驗收指標項，減少驗收人員專業素質差異，提高工程驗收效率和驗收質量。

移動互聯網技術；自動化

0　引言

近年來，為了適應電力系統配網自動化工程驗收管理過程的電子化要求，改進和完善工程管理模式方面的需要，移動互聯網技術被引入電力系統配網自動化工程驗收管理過程中，取得到了很好的市場應用前景。

城市配網工程驗收管理過程由多個環節組成。以我公司為例，主要業務流程由施工班組自檢驗收流程、項目部竣工自驗收流程和公司抽檢驗收流程三部分組成。為了進一步規范工程驗收流程，大力加強工程質量稽查力度和質量缺陷閉環管理，對在建或已完成的配電網的新建工程、技改工程、檢修工程、線路遷改、以及有主業擴工程的質量稽查工作顯得非常重要。

目前，移動互聯網技術作為移動通信技術和傳統互聯網技術融合發展的產物，已廣泛應用于電力系統配網工程驗收評價體系構建及電子化竣工管理研究的各個環節中，其在建立配網電力工程質量評價體系及量化標準，開發適用于工程現場的配網電力工程驗收評價與系統量化移動作業終端，以及開發配網電力工程驗收評價與系統量化管理平臺等方面的實際應用中均取得了很好的應用前景。

1　移動互聯網技術

1.1移動互聯網的定義及功能特性

近年來，移動互聯網一直是IT領域的熱點研究方向。其參考性定義為：以各種類型的移動終端作為接入設備， 使用各種移動網絡作為接入網絡， 實現移動通信、互聯網及其各種融合創新服務的新型業務模式。

移動互聯網的互聯服務以移動網絡作為接入網絡，其主要由3個要素組成：移動終端、移動網絡和應用服務。移動終端主要包括手機、專用移動互聯網終端和數據卡方式的便攜電腦等設備組成； 移動通信接入網絡則包括2G、3G甚至4G網絡；公眾互聯網服務則由Web、WAP方式組成。其中，移動終端是移動互聯網的前提條件，接入網絡是移動互聯網的基礎架構，而應用服務則是組成移動互聯網的核心。

圖2　-1 移動互聯網的典型體系架構

移動互聯網與傳統的固定互聯網絡相比具有能夠實現隨時隨地的通信和服務獲取，安全、可靠的認證機制，可及時獲取用戶及終端信息，業務流程端到端可控等技術優勢。

1.2移動互聯網架構

1.2.1移動互聯網的技術架構。移動互聯網的融合發展是應用、網絡和終端多層面融合的體現。因此，構建移動互聯網架構也需要從終端技術、承載網絡技術、業務網絡技術各方面綜合考慮。且架構設計中需要體現接入控制、內容適配、業務管控、資源調度、終端適配等功能，以滿足移動互聯網的特點和業務模式需求。

圖2-2 移動互聯網端到端的技術架構

圖2-1所示為移動互聯網的典型體系架構模型，模型中分別提到了業務應用層、移動終端模塊、網絡與業務模塊等概念。其中，業務應用層給移動終端提供的互聯網應用包括網頁瀏覽、內容共享與下載、電子郵件、在線視頻等典型的互聯網應用內容，也包括諸如定位服務、移動業務搜索以及移動通信業務等基于移動網絡特有的應用服務（短信、彩信、鈴音等）。移動終端模塊由終端軟件架構和終端硬件架構兩部分組成。終端軟件架構中包括應用App、用戶UI、支持底層硬件的驅動、存儲和多線程內核等內容；終端硬件架構則包括終端中實現各種功能的部件。網絡與業務模塊由業務應用平臺和公用接入網絡兩部分組成。業務應用平臺中包括業務模塊、管理與計費系統、安全評估系統等內容，公共接入網絡則由接入網絡、承載網絡和核心網絡等部分組成。

（1） 業務應用層： 提供給移動終端的互聯網應用， 這些應用中包括典型的互聯網應用， 比如網頁瀏覽、在線視頻、內容共享與下載、電子郵件等， 也包括基于移動網絡特有的應用， 如定位服務、移動業務搜索以及移動通信業務， 比如短信、彩信、鈴音等。

（2） 移動終端模塊： 從上至下包括終端軟件架構和終端硬件架構。

（3） 網絡與業務模塊： 從上至下包括業務應用平臺和公用接入網絡。

移動互聯網端到端的技術架構的業務模型如圖2-2所示。從圖中可以看出，移動互聯網的業務模型由5層組成。

（1） 移動終端： 智能化并具有較強的信息處理能力，支持實現用戶UI、互聯網接入、業務互操作等功能，可以進行更多的業務邏輯處理， 減少空中接口的數據信息傳遞壓力。

（2） 移動網絡：由無線路由器、交換機、BSC、MSC等各種將移動終端接入無線核心網絡的設備組成。

（3） 網絡接入：負責提供移動網絡中的業務執行環境，識別上下行的業務信息、服務質量要求，并基于此提供按業務、內容區分的資源控制和計費策略；同時，根據業務的簽約信息進行動態的網絡資源調度，以最大程度地滿足業務的QoS要求。

（4） 業務接入：負責向第三方應用開放移動網絡能力API和業務生成環境，為移動互聯網應用提供具有移動網絡特點的應用；并且實現對業務接入的認證和互聯網內容的整合， 使業務內容使內容更易于識別和展示。

（5） 移動網絡應用： 提供各類移動通信、互聯網以及移動互聯網特有的服務。

其中：

WAP （ Wireless Application Protocol ） 無線應用協議；

MMS （ Multimedia Messaging Service ） 多媒體信息服務；

SMPP （ Short Message Peer to Peer ） 短信的接收與提交；

MAP （ Mobile Application Part ） 移動應用部分；

SMC （ System Management & Communication ） 系統管理與通信；

MSC （ Mobile Switching Center ） 移動業務交換中心；

HLR （ Home Location Register ） 歸屬位置寄存器；

BSC （ Base Station Control ） 基站控制器；

SIP （ Session Initiation Protocol ） 會話初始協議；

CSCF （ Call Session Control Function ） 呼叫會話控制功能；

1.2.2移動互聯網技術的研究體系。移動互聯網技術的研究領域涵蓋范圍廣泛，涉及到互聯網技術、移動通信技術、無線網絡技術、嵌入式系統技術等多學科的交叉應用。其研究體系的主要研究對象由4個層次組成，分別為：移動終端、接入網絡、應用服務和安全和隱私。移動終端的主要研究內容包括中端軟硬件平臺、操作系統、應用軟件、定位、上下文感知等；接入網絡的主要研究內容包括無線通信基礎理論與技術、蜂窩網絡、無線局域網、移動性管理、無線資源管理等；應用服務的主要研究內容則包括移動搜索、移動社交網絡、移動互聯網應用拓展、基于云計算的服務等。

移動互聯網是一個多學科交叉， 涵蓋范圍廣泛的研究領域，涉及互聯網、移動通信、無線網絡、嵌入式系統等技術。在這個研究體系中主要研究對象分為4個層次： 移動終端、接入網絡、應用服務和貫穿始終的安全和隱私問題。其中移動終端研究包括終端硬件、操作系統、軟件平臺、應用軟件、節能、定位、上下文感知、內容適配和人機交互等；接入網絡研究包括無線通信基礎理論與技術、蜂窩網絡、無線局域網、多跳無線網絡、異構無線網絡融合、移動性管理與無線資源管理等；應用服務研究包括移動搜索、移動社交網絡、移動互聯網應用拓展、基于云計算的服務、基于智能手機感知的應用等。安全與隱私保護研究則涉及內容安全、應用安全、無線網絡安全、移動終端安全、位置隱私保護等。

2　移動終端技術

移動終端是實現移動互聯網的前提和基礎，以下是移動終端相關研究背景和研究現狀。

（1）定位技術

定位，也稱位置感知，是以已知空間中的一組位置參考點為依據來獲得該空間中移動用戶位置的過程。定位技術分為：衛星定位技術、網絡定位技術和感知定位技術。

（2）終端軟件技術

移動互聯網終端軟件以智能終端操作系統為基礎，結合各種層次或類別的中間件實現對應用服務的支持。主要分為終端操作系統和第三方應用軟件兩種類別。

終端操作系統發展趨勢：開放性、安全性。

終端應用軟件的發展趨勢：開發操作本地化、服務全能化以及傳統電信業務替代產品。

（3）終端開發框架

終端開發框架定義了整體結構、類和對象的分割及其之間的相互協作、流程控制、強調設計復用，以便實現應用開發者能集中精力于應用本身的細節問題。常用的移動Java Script開發框架有：jQuery Mobile、Sencha Touch和Android Annotations等。其中，jQuery Mobile是jQuery公司發布的針對手機和平板設備， 經過觸控優化的Web框架，在不同移動設備平臺上可提供統一的用戶界面。Sencha Touch是一款HTML5移動應用框架，通過它創建的Web應用，在外觀上感覺與iOS和Android本地應用十分相像。Android Annotations是一個開源的Native應用開發框架，該框架提供的Android依賴注入（dependency injection）方法，使得開發Android應用和J2EE項目一樣方便。

移動互聯網終端應用的架構包括統一開發框架和開發環境兩部分。統一開發框架主要由系統中間件和應用組件組成，采用分層架構設計，減少了模塊間的耦合，具有良好的擴充性。其中，系統中間件實現對底層系統能力的封裝，使應用層可以為OS層提供能力接入、能力暴露、安全控制和能力封裝等功能。應用組件層提供能力組件、可視化組件等可復用的應用組件。開發環境為應用開發人員提供簡單易用的開發工具，基于現有的開發框架和模板開發構建移動應用。

能力組件主要提供諸如企業應用的安全數據加密及對應用進行日常的日志記錄等應用基礎類庫，也提供系統層面的服務方法。可視化組件則主要提供基礎的用戶可感知組件。此外，終端應用還可以通過遠程調用接口實現與各種云計算服務的交互。

（4）人機交互界面（User Interface， UI）

人機交互界面提供給用戶應用終端操作的第一環境，其界面是否友好、功能是否強大，直接影響到用戶體驗的滿意度和業務開展的成功率。目前，較常用的開發技術包括Web展現技術，利用HTML5， Java Script實現界面展現、業務邏輯、人機交互和特效展示等。

（5）遠程服務的調用技術

遠程服務調用是移動應用與后臺服務之間數據交換的實現方式，移動應用通過超文本傳輸協議（HTTP）的Web Service協議來實現終端和服務器之間的數據交換。Web Service通常基于簡單對象訪問協議（SOAP）的標準方式和基于表述性狀態轉移（REST）兩種方式。前者由于數據傳輸量較大，應用場景受限；后者能基于可擴展標記語言（XML）和JSON等的多種方式。

（6）移動應用開發模式

常見的移動互聯網終端應用開發方式有原生模式、Web模式和混合模式三種。

①原生應用開發模式

原生應用開發模式也稱為Native開發模式，在這種開發模式下，開發者需要根據不同的操作系統構建適合的開發環境，使用不同的開發語言和開發工具。原生應用開發模式提供了基于操作系統的原生應用程序接口（API），方便移動應用開發。

②Web應用開發模式

超文本鏈接標記語言（HTML5）技術的普及給Web App的開發提供了便利。Web瀏覽器不但是移動終端應用程序的基本組件而且對Web技術有著良好的支持能力。由于熟悉Web開發技術的專業人才數量多，Web App開發難度小、成本低、維護簡單等特點，非常適合企業自主開發和移動信息化的需求。

③跨平臺Hybrid應用開發模式

Hybrid App是一種結合Native開發和Web開發模式的基于跨平臺移動應用框架的混合開發模式，此種開發模式簡單高效，有利于形成一套統一的開發標準，因此多應用于企業的移動應用開發，如工商銀行、百度搜索、東方航空等。

3　配網工程驗收管理系統

3.1系統概述。本章旨在介紹應用移動互聯網技術開發適用于現場作業環境的配網電力工程驗收評價與系統量化移動作業終端、基于三層架構的配網電力工程驗收評價與系統量化的管理平臺，并應用于實踐中。以達到規范工程驗收管理，提高驗收質量、規范驗收流程、量化驗收指標項、實現驗收流程無紙化、減少驗收人員專業素質差異、提高驗收效率的目的。

3.2系統環境

（1）系統開發環境由軟件開發環境和硬件開發環境兩部分組成。軟件開發環境要求：開發平臺運行Windows 7（32bit/64bit）/Windows XP版操作系統，安裝Eclipse6.6+JDK 1.6+Tomcat7.0+Hibernate3.0+xfire開發工具，Oracle10g數據庫管理系統，Android4.2移動終端操作系統，SQlite可視化管理工具。硬件開發環境要求：服務器、Android平板。

（2）系統運行環境由軟件運行環境和硬件運行環境兩部分組成。軟件運行環境要求：開發平臺運行Windows 2003/2008 Server（32bit/64bit）版操作系統，安裝JDK1.6+Tomcat7.0開發工具，Oracle10g數據庫管理系統，Android4.2移動終端操作系統，SQlite可視化管理工具。硬件運行環境要求：服務器、Android平板。

圖4　-1 配網工程驗收管理系統架構圖

3.3系統架構。圖4-1所示為基于移動互聯網的配網工程驗收管理系統體系架構模型，模型包括后臺數據庫、文件服務器、Web服務器、管理端、前端App等部分。

（1）業務應用層由后臺數據庫、文件服務器、Web服務器、管理端等幾部分組成，負責為移動終端用戶提供數據庫內容共享與下載、數據流轉、App應用支持等業務內容，也包括提供定位服務以及移動通信業務相關的應用服務；

（2）移動終端模塊由前端App部分組成，提供包括應用App、用戶UI、支持底層硬件的驅動、存儲等內容；

（3）網絡與業務模塊則由配網工程驗收管理應用平臺和公用接入網絡兩部分組成。其中，配網工程驗收管理應用平臺則包括系統管理、系統維護、知識庫管理、模版管理、規程管理、工程管理、驗收管理、分析統計等業務內容；公用接入網絡則選用移動網絡來實現移動通信和互聯網融合服務的業務模式。

圖4　-2 系統業務流程圖

本系統在工程實現中，后臺數據庫選用Oracle10g數據庫，為系統提供服務數據支持；文件服務器負責存儲系統文件，包括表格文件、圖片文件、視頻文件、聲音文件等；Web服務器為前端App提供Web Service服務、部署管理端系統；管理端主要負責為系統維護管理Web；前端App為工程驗收App，其中，本地數據庫使用SQLite。

對于配網電力工程驗收評價與系統量化管理軟件平臺，在進行現場階段性驗收時，可以明確標識該工藝環節的關鍵性指標，并提供檢驗標準細則和對比案例。對比案例應由文字與多媒體資料（聲音、圖片、視頻資料）相結合的方式構成，內容包括合格的要求明細及驗收中經常出現的質量問題。

3.4系統業務流程。系統業務流程由施工班組自檢驗收環節、項目部竣工自驗收環節、公司抽檢驗收環節三部分組成。系統要求針對配網電力工程竣工驗收現場情況，建立相適應的配網電力工程質量評價體系及量化標準知識庫，并按照工程類別，在標準知識庫中對各個關鍵性工藝環節及關鍵性指標進行標識。圖4-2為系統業務的整體流程圖。

（1）施工班組自檢驗收環節：主要是指工程施工過程中施工班組為了控制工程質量而對各個關鍵性工藝環節進行的自檢驗收、各項隱蔽工程掩蓋前的自檢驗收等。具體要求為施工班組在當天工程段完成后/工作票結束后進行自查，并且在自查結果中應包含該工程段的負責人、工程段范圍，以便建立質量追溯卡和工程進度、工程量的統計機制。

對于各項隱蔽工程掩蓋前的自檢驗收，除了采用配網電力工程質量評價體系及量化標準知識庫提供的檢驗標準細則和對比案例進行外，對于驗收過程和驗收結果采用GPS坐標標示位置，現場拍攝驗收分部工程圖片，記錄工程缺陷（文字、圖片、語音、視頻等）的方式進行，為工程復驗提供詳盡的檔案資料。進行工程復驗時，對于需要驗收的的工程缺陷分部工程進行位置提示，驗收人員進行復驗時，可下載缺陷記錄（文字、圖片、語音、視頻等）進行復驗，避免復驗時時間過長，遺忘工程缺陷詳細情況，導致復驗不實的情況。

（2）項目部竣工自驗收是指所有工程項目安裝調試完畢后進行的驗收，是全面考核建設工作，檢查工程是否符合設計要求和工程質量的重要環節，它是施工全過程的最后一道程序，也是工程項目管理的最后一項工作。

實際的竣工自驗收環節，需結合竣工驗收的現場情況和階段驗收記錄檔案，采用研究建立的配網電力工程質量評價體系及量化標準知識庫，對其中驗收細則和標準，按照是否為主控項，設置權重值。項目部進行工程自檢驗收后向公司領導層提交竣工自檢評估報告和工程竣工資料。

（3）公司抽檢驗收環節主要在項目部提交竣工自檢評估報告和工程竣工資料后，對項目部竣工工程進行抽檢驗收。抽檢驗收按照規定抽檢比例進行，抽檢過程中對于不合格項，按照質量稽查標準進行處理，并將缺陷項整改要求通知到項目部。

3.5數據模型。系統數據模型如圖4-3所示，由圖中可知，系統標準知識庫由缺陷庫和模板庫兩部分構成。其中，模板庫中的工程模板庫又分為工程庫和驗收庫。所有系統數據按照專業類別不同又被分為架空配電線路及設備、電纜線路及設備、配電臺架、配電站所、生產運行準備、竣工資料等6個大類別。每個大類按照驗收依據、不同的設備類型、驗收內容與要求又分為多個子類別，具體如下：

（1）架空配電線路及設備包括：桿塔，基礎和接地，導線，金具和絕緣子，桿上隔離開關、桿上開關和拉線，低壓接戶線等；

（2）電纜線路及設備包括：電纜線路的土建，電纜本體、支架安裝與固定、電纜敷設、電纜防火與阻燃，電纜附件，電纜分支箱等；

（3）配電臺架包括：配變，跌落式熔斷器，避雷器，接地裝置，低壓閘刀、低壓熔絲，高低壓回線，配電箱（三相變低壓配電箱、單相變低壓配電箱）等；

（4）配電站所包括：建筑物，屋內配電裝置（10kV環網柜（SF6柜）、主變、400V低壓柜、母線設備），戶外環網柜等；

圖4　-3 系統數據模型圖

（5）生產運行準備包括：運行資料，規程制度，設備標識、標牌，工器具及備品、備件等；

（6）竣工資料包括：驗收內容，土建施工，電氣安裝，生產準備資料，驗收要求等。

圖5　-1 管理平臺系統功能圖

4　系統功能

4.1管理平臺功能。圖5-1所示為管理平臺的系統功能。主要有：系統管理、系統維護、工程管理、知識庫管理、模板管理、驗收管理、分析統計。其中，系統管理提供單位管理、用戶管理；系統維護提供專業維護、大類維護、分類維護；工程管理提供工程信息管理、工程資料管理、工程質量稽查、工程質量追溯；知識庫管理提供知識庫的管理、缺陷管理；模板管理提供模板的管理、量化管理；驗收管理提供驗收信息管理、驗收檔案管理；分析統計提供分析統計功能。

4.2移動終端功能。移動終端App軟件主要功能有：用戶驗證、基礎數據下載、工程數據下載、工程自檢、工程自驗、工程抽檢、工程稽查、資料學習、信息提示等。其中，用戶驗證包括移動終端登陸驗證；基礎數據下載包括下載核心知識庫、缺陷庫等基礎信息；工程數據下載負責下載工程信息，工程資料，工程資料圖紙及查看；工程自檢：班組自檢，自檢結果中包含該工程段的負責人、工程段范圍，以便建立質量追溯卡和工程進度、工程量的統計機制；工程自驗：項目部自驗；工程抽檢；公司抽檢；工程稽查：質量稽查；資料學習：查看相關學習資料文檔；信息提示：系統信息提示。

5　總結

基于移動互聯網技術的配網工程驗收管理應用研究旨在規范驗收管理和流程，提高驗收質量；提升驗收指標的標準化、多媒體化，量化驗收指標；減少人員素質差異，提高驗收效率；實時管控工程進度，工程質量可追溯；與質量稽查系統、PMS系統對接，實現了工程驗收數據的閉環管理，在電力系統配網工程竣工驗收管理各環節的應用中都展示了很好的開發前景。

［1］ 胡培生，丁榮.配電技術與工藝培訓教材：配電線路［M］.北京：中國電力出版社2006.

［2］ 李天友.供用電工人職業技能鑒定培訓教材：配電線路［M］.北京：中國電力出版社，2006.

［3］ 馬志廣.配電線路運行［M］.北京：中國電力出版社，2010.

Application Research of distribution network project acceptance management based on mobile Internet technology

Qin Fen，Jiang Tao
（Hangzhou Yuhang District， Zhejiang City， China power supply company，Hangzhou Zhejiang，311100）

Mobile Internet technology in improving and perfecting the distribution network project acceptance management of applied research is a major application direction of the electric power distribution network automation system development direction， attracted widespread attention of the personage inside course of study.This paper to distribution engineering field work process according to mobile applications in the research of the technology of Internet developed a set of application in engineering field operation environment of the power distribution network engineering approval evaluation and quantization system integrated management platform，to standardize the management of engineering acceptance process to achieve acceptance paperless process flow，quantitative acceptance indexes，reduce inspection personnel professional quality difference， improve the acceptance of work efficiency and quality inspection.

Mobile Internet technology； automation