智能變電站智能標簽

張軍強 王蕾

目前智能變電站過程層光纜標簽依然采用常規變電站的線纜表示方法，僅表達了光纜的起點、終點位置和光纜編號等，描述無法展示所傳輸的虛端子信息，不便于現場調試、檢修，結合施工、調試、運行環節的應用需求，通過在二次系統施工圖設計中統一規范光纜標簽的回路編號、光纜去向和信息內容，在此基礎上應用先進的數字編碼技術，研制了智能變電站過程層光纜智能標簽的生成、解析方法及相關軟硬件設施，推出了一套智能變電站智能標簽系統。通過手持終端以現場掃描方式快速展示光纜中傳輸的虛端子信息（可將信號查找時間由原來的幾分鐘縮減為幾秒鐘，實現“即掃即看”，而且可批量查找一根纖芯內的所有虛端子信號），可極大提高調試、檢修和改擴建的效率及正確性，準確實現過程層物理回路與邏輯回路的“虛實對應”。

一、產品介紹

智能標簽系統主要解決智能站的線纜標簽標示無法方便、快捷、全面展示光纖的全路徑信息展示和虛回路信息展示問題。通過研究智能變電站設計、安裝、調試階段對光纜及回路的應用需求，制定了光纜標簽的格式，開發了智能標簽生成系統軟件和智能標簽解析系統軟件。生成系統軟件以二次回路原理為依據，設計工程的虛實回路，生成二次設備的光纖鏈路卡、光（尾）纜吊牌標簽、纖芯標簽、光配口標簽、智能標簽文件和手持終端數據庫文件。解析系統軟件使用移動互聯技術，在工業級PAD中開發了APP應用，通過解析手持終端數據庫文件展示工程中的物理連接信息和虛端子連接信息，使用二維碼掃描功能，能夠快速定位光（尾）纜標簽中所包含的纖芯信息、纖芯標簽中所包含的虛端子信息和屏柜標簽中所包含的二次圖紙、裝置說明書、裝置定值單、裝置調試報告、現場運行專用規程及典型操作票。

1.技術特點。①標準化。全景模型文件格式、標簽樣式、數字編碼方式遵循最新的國標和國網企標;標簽采用白色、黃色、紅色等PET材質標簽紙，可保證與被標識物的持久、牢固結合，材質要求防水、防油、防腐，耐自然高低溫，不脫落、不卷曲、不變形、不變色;光纜吊牌采用白色PVC材質，長寬遵循國標。硬件終端采用IP65的防護等級，符合電磁兼容相關標準;可視化展示符合國調2015年92號二次可視化要求、符合設計通用表達形式，更直觀。②便攜性。圖紙電子化一一終端可存儲大量圖紙，格式涵蓋PDF、CAD等;圖紙模型化——把鏈路信息和信息流以模型形式直觀展示;終端移動化——終端輕巧便捷易于攜帶;搜索智能化一一增加搜索引擎，方便快速查找。③兼容性。光纜標簽兼容：常規標簽+二維碼起始屏柜、光纜編號、二維碼;模型兼容：兼容目前國內主流二次設備廠家、設計單位生成SCD文件;安裝方式兼容：懸掛、粘貼等根據現場環境方便施工。④安全性。數據加密：數據庫和數據結構加密。硬件加密：智能運維終端硬件信息與智能標簽應用APP唯一識別和對應。權限管理：用戶信息統一管理，登陸APP驗證用戶名和密碼。

2.經濟效益。①制作標簽：手工操作，效率低，差錯率高，軟件完成，效率高，由數天提升至數秒;②打印標簽：手工操作，效率低，軟件自動完成，效率高，由數小時提升至數分鐘;③現場調試：人工查找，效率低，掃描查找，效率高，由數分鐘提升至1秒;④運維檢修：人工查找，效率低，易出錯，掃描查找，精準定位，效率高，由數分鐘提升至數秒。

二、生成系統介紹

FC-7000A智能變電站物理連接軟件是智能變電站的專業工具，標準化程度高、虛實自動對應技術行業領先、人性化、模塊化、自動化程度高，人工工作量小、支持新一代智能變電站物理連接設計等。主要應用于智能變電站二次系統物理連接配置。針對智能變電站二次系統信息傳輸數字化、光纖化的技術特點，以裝置間接線原理設計為核心工作內容，采用以鼠標點擊為主的操作方式完成二次系統接線配置。

1.物理建模模塊。物理建模模塊主要用于構建變電站二次系統物理位置、裝置型號、裝置配置、組屏方案的信息模型。分為小室建模、屏柜建模、裝置建模、板卡建模、端口建模，所有建模信息需要保證與現場的實際完全吻合。

2.物理連接模塊。物理回路連接主要用于構建變電站二次系統回路原理，是變電站二次系統連接的核心部分，包括裝置、交換機間的端口連接關系。物理連接包括光纜連接、尾纜連接、跳纖連接、電纜連接等

3.標簽生成模塊。標簽文件分為屏柜間光纜、尾纜標簽文件，裝置端口標簽文件和光纖配線架標簽文件。導出光纜、尾纜標簽文件是針對屏柜間連接，從數據庫中獲取每個屏柜的連接關系，包括起點屏柜名稱、終點屏柜名稱、屏柜間所用的光纜編號和規格，二維碼標簽中的內容是光纜標記字符，起點屏柜索引和光纜名稱索引。導出裝置端口標簽文件是針對尾纜纖芯或跳纖，從數據庫中獲取起點裝置名稱、起點裝置所屬屏柜、起點裝置端口名稱、終點裝置名稱、終端裝置端口名稱、起點裝置端口與終點裝置端口間所連接的纖芯所屬光纜編號、纖芯序號，二維碼標簽中的內容是纖芯標記字符，起點端口索引。導出光纖配線架標簽文件時針對光纜纖芯，從數據庫中獲取起點ODF名稱、起點ODF所屬屏柜、起點ODF端口名稱、終點ODF名稱、終端ODF端口名稱、起點ODF端口與終點ODF端口間所連接的纖芯所屬光纜編號、纖芯序號，二維碼標簽中的內容是纖芯標記字符，起點ODF索引。此外軟件支持導出SPCD文件，標簽數據庫，光纖鏈路卡。

三、解析系統介紹

FC-2000A智能變電站標簽軟件針對智能變電站現場安裝、調試過程中需要重復翻閱圖紙的問題，采用全景可視化移動終端，以設計院的設計文件為依據，采用可視化終端展示現場的屏柜、光纜和虛端子回路信息。標簽文件解析分為打開工程后的手動瀏覽和掃描二維碼自動加載。

當使用手動瀏覽功能時，在軟件中選擇需要加載的工程數據庫，軟件首先解析該工程的物理配置信息，包括工程中所含的小室場地信息，小室場地內的屏柜，屏柜上的裝置信息，通過上下滑動屏幕可以瀏覽全站信息，通過上下滑動屏柜內的界面可以瀏覽柜內所有裝置信息。點擊任意一個屏柜，軟件將解析該屏柜所有的光纜、尾纜和跳纖信息。點擊任意一個光纜、尾纜或跳纖，軟件將解析該光纜、尾纜或跳纖內所有的纖芯連接信息，通過纖芯表、裝置表、端口表等獲取每一根纖芯起點端口名稱、起點裝置名稱、終點端口名稱、終點裝置名稱，通過裝置端口可解析整條端口的物理路徑。點擊任意端口，軟件將解析出纖芯內的虛端子信息。通過查詢虛端子連接表，獲取該端口所屬裝置所有的虛回路信息，通過查詢纖芯連接表獲取該端口所連接的終點端口及終點端口所屬的裝置，將虛回路信息中只包含終點端口所屬裝置的信息提取出來，得到該端口所連接纖芯傳輸的所有虛端子信息。點擊虛端子界面上的任意設備，軟件將以該設備為中心，獲取所有該設備的輸入、輸出虛端子信息。當使用掃描二維碼功能時，在軟件中選擇需要加載的工程數據庫，打開掃描功能，通過紅外射頻掃描標簽上的二維碼信息。當掃描到的是光纜、尾纜標簽時，軟件根據光纜標記字符，使用所獲取的索引號在線纜表中獲取該光纜、尾纜的名稱規格等信息，通過在纖芯連接表中獲取所有的的纖芯連接信息，通過纖芯表、裝置表、端口表等獲取每一根纖芯起點端口名稱、起點裝置名稱、終點端口名稱、終點裝置名稱，如果是光纜還包括所經ODF口名稱，并通過信息邏輯表獲取端口間傳輸的信息類型。當掃描到的是裝置端口標簽或光纖配線架標簽時，軟件根據纖芯標記字符，使用所獲取的索引號在端口表中獲取起點端口名稱，通過查詢虛端子連接表，獲取該端口所屬裝置所有的虛回路信息，通過查詢纖芯連接表獲取該端口所連接的終點端口及終點端口所屬的裝置，將虛回路信息中只包含終點端口所屬裝置的信息提取出來，得到該端口所連接纖芯傳輸的所有虛端子信息。

四、結論

智能標簽生成系統軟件能夠支持智能變電站二次系統回路的設計工作，生成各類型設計圖紙，同時生成工程數據庫，顯著提高設計效率;智能標簽解析軟件能夠將工程數據庫解析成為標簽文件，支持打印，同時解析為手持終端數據庫，由手持終端加載解析，實時展現工程的二次回路信息，并支持掃描標簽二維碼即時獲取光纜中所傳輸的虛端子信息。

（作者單位：西安眾源電力設計有限公司）