地區電網集中監控管理平臺設計與實現

夏友斌　俞鵬　蘇志朋　潘文虎　宋銘敏

摘 要：隨著國家電網的統一堅強智能電網建設的深入推進，安徽在全省開展了“大運行 ”體系的建設，實現對省市縣公司的扁平化管理，但是，由于調控系統具有規模龐大、所轄廠站眾多，自動化設備節點繁冗、拓撲結構復雜，及各操作站地域范圍分布廣等特點，以及自動化系統運行值班的專業特殊性，若靠人為去發現與判斷系統的異常或故障狀態，時常會出現問題。為此，公司決定開發一套集中監控管理平臺，實現對地縣調度自動化系統運行情況等相關信息的實時采集與集中監視及相關設備運行信息的全面監控。

關鍵詞：集中監控；管理平臺；數據采集

中圖分類號：TP212.13 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0157-01

1 背景

隨著國家電網的統一堅強智能電網建設的深入推進，安徽在全省開展了“大運行”體系的建設，實現對省市縣公司的扁平化管理，全面實施電網運行管理模式轉變，實現地縣調控一體化，并實現一地區一系統平臺。但是，鑒于調度自動化系統本身具有覆蓋范圍廣、管理廠站多一節設備復雜等特點，若僅僅依靠人力去發現系統故障，無法快速發現系統問題，難以做到快速處理，具體有如下幾點問題：

（1）異常數據的延遲性發現。現有系統一旦出現關鍵數值的異常，管理人員無法及時發現問題，僅僅可以在定期巡視或是其他人員電話溝通后才可以發現問題；而此期間也已耽誤相當長時間，影響電網整體調度情況。（2）系統服務異常無法及時發現。在實際使用過程中，系統可能出現進程終止或是磁盤空間已用完等情況。但是管理人員是無法及時發現異常情況，只有當系統功能表現出明顯的異常時才可發現；而這一過程可能已經造成大量的關鍵數據的丟失，不利于調度精確化管理。（3）網絡設備較多，無法及時監控。在實踐工作中發現，調度系統的網絡拓撲結構較為復雜，特別是系統中配置了多個遠程工作服務后，導致網絡簡化設備的繁多；同時由于調度系統本身所具有的地域跨度廣的特點；一旦某處網絡節點發生故障，維護人員無法迅速實現故障定位判斷。（4）地縣一體化結構使得電網監控信息量突增、信息層次多且復雜，自動化系統維護的設備的數量和難度加大，自動化系統的安全性和可靠性問題更加突出。

為解決上述問題，公司決定開發一套集中監控管理平臺，實現對地縣調度自動化系統運行情況、廠站情況等設施相關信息的實時采集與集中監視及相關設備運行信息的全面監控。

2 系統總體設計

2.1 系統架構方案

如圖1所示。

采集告警平臺。采集告警平臺作為集中監控系統的基石，主要為整個系統提供數據來源，實現對所有自動化設備的關聯處理。采集告警平臺為了達到高效、可持續的目的采用了并發處理技術，以保證每個采集任務都是獨立運行，互補干擾同時對使用線程池的調配機制進行相應的優化從而保證整個采集系統中的各個任務能夠獨立高效有序地運行。同時，本平臺對每個采集到的數據都將依據隊列由公共服務組件進行處理，以提高數據的整體處理效率。另外，為保證在采集異常情況下系統依然可以正常工作，系統將會為每一個采集任務分配一個監控線程；一旦采集程序出現異常，監控線程將重啟采集任務。

管理平臺。管理平臺提供實時狀態監測、數據管理、統計分析等功能。依據頁面風格和使用需求的不同，將平臺再細分為兩個模塊分別是，實時運行監控模塊和數據管理模塊。實時監控運行模塊主要提供可視化直觀的檢測設備運行狀態，以還原各系統線程運行情況；數據管理模塊則主要提供更為專業的數據管理功能，采用傳統菜單模式，利于管理人員的系統數據管理。

2.2 系統功能設計

如圖2所示。

2.2.1 管理平臺功能

（1）展示當前設備告警信息及告警處理過程。其中包括對最新告警信息的展現，動環、業務系統的數據展示。（2）環境機房。主要展現機房配電數據，以及UPS的監測數據。（3）業務系統。主要展示OPEN3000廠站工況信息，特別是遙測、遙信數據的展示。（4）系統管理。主要用來配置系統用戶、角色、權限等信息。

2.2.2 采集模塊功能

（1）主控程序。主控程序部分包括獲取任務腳本，初始化服務實例運行參數，監控服務初始化，關聯分析引擎初始化，最新任務輪詢等。（2）任務管理。本模塊主要指通過對任務參數的初始化運行，建立采集任務，實現采集結果的組裝和相關任務狀態的更新。（3）數據采集。本模塊主要包含數據監聽、Socket通訊等功能，實現依據任務需要發送相關命令，同時可實現數據接收。（4）關聯分析。本模塊主要指通過利用關聯分析方法開啟分析引擎，得到相關設備的安全狀態信息，并將得到的關聯分析記過存儲到相對應的隊列中。（5）運行狀態監測。本模塊主要指通過對線程的運行監控，實現異常情況的重啟，所得到的結果存儲至相應的隊列中。（6）異常服務。本模塊主要指當設備運行處于異常情況時，系統可將異常數據如設備狀態、接口狀態進行處理與記錄。

3 結語

通過建設集中監控管理平臺實現對地縣調度自動化系統運行情況、廠站工況、告警信息、網絡資源、服務器資源及機房環境、UPS電源等設施相關信息的運行信息的全面監控，實現自動化專業對調控系統及相關設備采用無人值班的可能性，實現調度自動化系統運行監控和運行維護人力資源優化配置。