基于Web的分布式配網(wǎng)鎖控管理方案研究

黃建林，劉晉武

（長(zhǎng)園共創(chuàng)電力安全技術(shù)股份有限公司，廣東 珠海 519085）

作為輸配電系統(tǒng)最后一個(gè)環(huán)節(jié)的中低壓配電網(wǎng)具有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分布區(qū)域廣泛的特點(diǎn)，各類門(mén)設(shè)備多而雜，配置的相關(guān)鎖具及解鎖鑰匙五花八門(mén)。配電網(wǎng)臨時(shí)任務(wù)多且緊急，加之對(duì)解鎖鑰匙沒(méi)有進(jìn)行集中管理，往往需要在一大串鑰匙中尋找相應(yīng)的鑰匙，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，致配電網(wǎng)操作人員、檢修人員的工作效率低下，嚴(yán)重影響配電網(wǎng)的供電質(zhì)量[1-2]。同時(shí)，因缺乏對(duì)解鎖鑰匙的技術(shù)性管理，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備解鎖不可控而導(dǎo)致誤操作事故的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。

1 配網(wǎng)鎖控管理現(xiàn)狀

為有效防止重要物資被盜被破壞，或誤入間隔區(qū)域進(jìn)行誤操作，電力生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)配電網(wǎng)各類門(mén)、爬梯、箱體等設(shè)備采用閉鎖鎖具進(jìn)行強(qiáng)制閉鎖，并通過(guò)鎖控管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鎖具授權(quán)開(kāi)鎖的集中管理。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)App操作管理終端的引入，鎖控管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鎖具授權(quán)開(kāi)鎖的集約化、智能化、便攜式管理[3]，然而，在管理范圍廣的配電網(wǎng)區(qū)域，移動(dòng)App需要依賴資費(fèi)昂貴的4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)及維護(hù)成本較高而使配電管理經(jīng)濟(jì)效益低，同時(shí)無(wú)法解決不同廠家的閉鎖鎖具與智能鑰匙的兼容性管理，以及授權(quán)人員與現(xiàn)場(chǎng)操作、檢修人員異地申請(qǐng)不便的問(wèn)題。

2 分布式配網(wǎng)鎖控管理方案

2.1 方案目標(biāo)

針對(duì)配電網(wǎng)鎖控管理的現(xiàn)狀，整合現(xiàn)有鎖控系統(tǒng)資源，統(tǒng)一管理平臺(tái)及接口，本文提出一種基于Web的分布式配網(wǎng)鎖控管理系統(tǒng)方案，本方案目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖授權(quán)的集約智能化的分布式管理，解決授權(quán)人員與現(xiàn)場(chǎng)操作、檢修人員異地申請(qǐng)不便的問(wèn)題，兼容不同廠家閉鎖鎖具及智能鑰匙，降低更換不同廠家智能鑰匙及鎖具的成本，提高配電企業(yè)管理效益。

2.2 方案架構(gòu)

基于Web的分布式配網(wǎng)鎖控管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、Web客戶端、鑰匙服務(wù)終端、智能鑰匙組成。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、Web客戶端、鑰匙服務(wù)終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接；鑰匙服務(wù)終端與智能鑰匙通過(guò)有線連接，如USB、串口、網(wǎng)口方式。Web客戶端與Web服務(wù)器之間采用WebService方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，采用socket方式推送消息，Web服務(wù)器與鑰匙服務(wù)端采用HTTP方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，鑰匙服務(wù)端安裝有相應(yīng)廠家智能鑰匙驅(qū)動(dòng)服務(wù)，系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)均采用加密壓縮方式。方案具體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 分布式配網(wǎng)鎖控管理系統(tǒng)架構(gòu)圖

其中，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于存儲(chǔ)管理操作票、用戶、組織、設(shè)備、鎖具、智能鑰匙、操作記錄數(shù)據(jù)等信息；Web服務(wù)器用于提供數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)接口、系統(tǒng)擴(kuò)展接口服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各終端及系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互；Web客戶端基于Web網(wǎng)頁(yè)方式實(shí)現(xiàn)鎖具開(kāi)鎖的數(shù)據(jù)維護(hù)、授權(quán)管理、記錄查詢及跟蹤；鑰匙服務(wù)終端用于管理、配置不同廠家智能鑰匙，接收來(lái)自Web客戶端下發(fā)的授權(quán)操作及回傳操作記錄；智能鑰匙按授權(quán)操作內(nèi)容執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)鎖具的解閉鎖操作，并記錄操作信息。

系統(tǒng)通過(guò)在Web服務(wù)中增加相應(yīng)的App接口，可引入移動(dòng)App操作管理方式，采用內(nèi)外網(wǎng)結(jié)合以滿足不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求。通過(guò)擴(kuò)展生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）接口，可從PMS中獲取用戶信息、設(shè)備臺(tái)賬信息、操作票信息等，通過(guò)擴(kuò)展地理信息系統(tǒng)（GIS）接口，可從GIS獲取設(shè)備一次接線圖信息及地理位置數(shù)據(jù)[4]。

2.3 方案原理

首先，系統(tǒng)以管理員身份登錄Web客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)管理及維護(hù)，其中設(shè)備、用戶相關(guān)信息及操作票可從PMS中獲取，也可以在Web客戶端直接進(jìn)行維護(hù)和管理，但操作票須經(jīng)PMS系統(tǒng)審核；設(shè)備的一次接線圖信息及地理位置信息可從GIS中獲取，也可在Web客戶端直接導(dǎo)入圖形文件。

隨后，系統(tǒng)授權(quán)人員通過(guò)Web客戶端開(kāi)列操作票，可通過(guò)列表方式按線路或設(shè)備類型方式圈選相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行開(kāi)列，也可通過(guò)一次接線圖按線路或區(qū)域設(shè)備類型的方式圖形開(kāi)列。操作人員開(kāi)列出的操作票須提交授權(quán)人員審核后方可下載。授權(quán)人員可通過(guò)Web客戶端直接查詢鑰匙服務(wù)端在線的智能鑰匙并直接下發(fā)相應(yīng)的操作票至智能鑰匙。操作人員攜帶智能鑰匙至現(xiàn)場(chǎng)，按智能鑰匙內(nèi)操作票內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的操作，所有操作執(zhí)行完成后，操作人員將智能鑰匙連接至鑰匙服務(wù)端回傳操作記錄信息。授權(quán)人員可通過(guò)圖形或列表查看操作記錄信息及智能鑰匙在位信息。

配電網(wǎng)調(diào)度中心接到緊急操作任務(wù)或檢修任務(wù)時(shí)，具有授權(quán)權(quán)限的調(diào)度人員可以直接通過(guò)Web網(wǎng)頁(yè)方式登錄系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)票，并遠(yuǎn)程下發(fā)給所管轄區(qū)域內(nèi)配電室、開(kāi)閉所的鑰匙服務(wù)端的智能鑰匙，也可通過(guò)移動(dòng)App方式直接推送操作票至現(xiàn)場(chǎng)操作或檢修人員的移動(dòng)終端，現(xiàn)場(chǎng)操作或檢修人員只需攜帶智能鑰匙進(jìn)行相應(yīng)的操作即可。

3 總結(jié)及應(yīng)用展望

配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人員緊缺，鎖具及鑰匙種類多，管理不集中，因操作人員個(gè)人因素以及開(kāi)鎖操作不可控等導(dǎo)致誤操作事故頻現(xiàn)。基于Web的分布式配網(wǎng)鎖控系統(tǒng)方案，可解決因網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不好或不熟悉相關(guān)管理軟件無(wú)法獲取現(xiàn)場(chǎng)操作權(quán)限的問(wèn)題，可解決不同廠家鎖具及智能鑰匙不能集中管理的問(wèn)題，同時(shí)滿足配電網(wǎng)集中控制、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一維護(hù)、統(tǒng)一檢修的運(yùn)行方式，為配電網(wǎng)的集約化智能管理提供了技術(shù)手段，提升配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)資源，可省去昂貴的4G網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)以及更換不同廠家鎖具和智能鑰匙的成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。