一種電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)急救箱功能研發(fā)分析

胡圣青

摘 要：在傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)運(yùn)行中，通常需要人工操作系統(tǒng)以完成指令，進(jìn)而增加了人工操作的時(shí)間，并且存在系統(tǒng)宕機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。一旦出現(xiàn)這種情況，由于人工操作導(dǎo)致失誤會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度造成巨大影響。對(duì)此，通過(guò)研究一種電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)急救箱，則可以很好地解決這一問題。文章主要分析了此系統(tǒng)的構(gòu)成與應(yīng)用，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主站的良好控制和及時(shí)反饋，進(jìn)一步提高電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化水平。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化;主站系統(tǒng);急救箱

中圖分類號(hào)：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2022）03--03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.038

通過(guò)自主編程研發(fā)一種基于D5000主站系統(tǒng)平臺(tái)的“急救箱”概念的桌面應(yīng)用軟件，具備人機(jī)交互界面，在人機(jī)交互界面上用戶可以通過(guò)故障表現(xiàn)選取對(duì)應(yīng)的一鍵排查、恢復(fù)選項(xiàng)自動(dòng)診斷及恢復(fù)故障。

可恢復(fù)的故障包括但不限于系統(tǒng)人機(jī)卡死、遙控監(jiān)護(hù)無(wú)法發(fā)起、AVC進(jìn)程異常、網(wǎng)絡(luò)異常、輔助最小黑啟動(dòng)等。通過(guò)應(yīng)用此系統(tǒng)軟件，不需要在終端上敲出復(fù)雜的命令，便可以快速、便捷地排查常見的系統(tǒng)使用故障并一鍵恢復(fù)，當(dāng)系統(tǒng)宕機(jī)后，能夠快速進(jìn)行輔助和啟動(dòng)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)為基層班組減負(fù)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

1 項(xiàng)目背景

運(yùn)維人員的傳統(tǒng)運(yùn)維方式主要是通過(guò)操作大量系統(tǒng)運(yùn)維指令實(shí)現(xiàn)。操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)維指令數(shù)量龐大且其參數(shù)組合多變，造成了難于全面記憶所需運(yùn)維指令、難于保證操作標(biāo)準(zhǔn)及操作質(zhì)量、難于提高運(yùn)維效率等客觀存在的問題。系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)增加，遍歷所有硬件、軟件節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致重復(fù)工作量大，容易出現(xiàn)工作對(duì)象遺漏或同類工作對(duì)象上工作內(nèi)容差異等問題[2]。

大量重復(fù)工作下，通過(guò)指令獲得的正常與異常信息交叉出現(xiàn)，容易導(dǎo)致運(yùn)維人員對(duì)結(jié)果信息辨識(shí)不到位而忽略關(guān)鍵信息問題。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展，設(shè)備監(jiān)控專業(yè)可借助新技術(shù)提升運(yùn)行能力，實(shí)現(xiàn)新的突破，增加監(jiān)控智能化水平[3]。這樣勢(shì)必影響電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化水平，進(jìn)而制約電網(wǎng)調(diào)度效率，影響用戶的用電需求。

針對(duì)此問題，要想保證電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化運(yùn)行，就必須采取有效的改善措施，研究一種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，并且與信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，從而解決此問題。本研究研發(fā)了一種急救箱功能，通過(guò)應(yīng)用此功能，可以針對(duì)出現(xiàn)的問題采取自動(dòng)化處理措施，避免了煩瑣的人工操作步驟，既不會(huì)出現(xiàn)操作失誤，又能夠大大提高操作效率，從而保障電網(wǎng)調(diào)度工作的順利開展，并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化水平的提升[4]。

急救箱應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)在于java面向?qū)ο缶幊蹋瑂hell編程技術(shù)及調(diào)用技術(shù)，基于D5000平臺(tái)的進(jìn)程操作指令。通過(guò)應(yīng)用急救箱功能，實(shí)現(xiàn)調(diào)度人員、自動(dòng)化運(yùn)維人員通過(guò)使用本軟件而不用在終端上敲復(fù)雜的命令，而快速、便捷地自動(dòng)排查常見的系統(tǒng)使用故障及一鍵恢復(fù)，這樣便能夠在電網(wǎng)調(diào)度出現(xiàn)問題的地方實(shí)現(xiàn)及時(shí)的故障分析，并采取對(duì)應(yīng)的故障處理措施，從而確保主站系統(tǒng)的正常運(yùn)行不受影響[5]。

當(dāng)系統(tǒng)宕機(jī)后，通過(guò)急救箱功能，也可以為工作人員提供檢測(cè)依據(jù)，幫助其能夠快速地輔助啟動(dòng)，這樣便解決了調(diào)度人員遇到系統(tǒng)故障后不能自主恢復(fù)，需要自動(dòng)化人員到場(chǎng)排查的耗時(shí)耗人問題、系統(tǒng)常規(guī)故障運(yùn)維工作重復(fù)、操作煩瑣及系統(tǒng)失靈后恢復(fù)超時(shí)的問題[6]。

上述問題解決之后，便能夠進(jìn)一步提高電網(wǎng)調(diào)度主站系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，并減去繁雜的人工操作步驟，由此大大提高系統(tǒng)自動(dòng)化操作效率，為基層班組減負(fù)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2 系統(tǒng)急救箱架構(gòu)說(shuō)明

系統(tǒng)急救箱程序界面如圖1所示，主要分為客戶端程序和服務(wù)端程序，以及一個(gè)配置文件，客戶端程序即sys_operate_manage，是一個(gè)界面程序，主要用于查看巡視結(jié)果，服務(wù)端程序sys_operate_monitor是采集程序，作用是采集各節(jié)點(diǎn)上的信息。

客戶端程序拷貝到工作站上，便于查看系統(tǒng)巡視結(jié)果，服務(wù)端程序則分發(fā)到需要體檢的服務(wù)器或者工作站上。配置文件需要拷貝到有客戶端程序的工作站上，里面定義了需要體檢的節(jié)點(diǎn)信息，以及體檢項(xiàng)目的閾值，只有超過(guò)閾值的體檢項(xiàng)會(huì)被標(biāo)為異常項(xiàng)目在報(bào)告上體現(xiàn)出來(lái)[7]。

此軟件主要是使用java的swing框架開發(fā)，故障的排查及處理通過(guò)調(diào)用shell腳本執(zhí)行，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)，并通過(guò)配置文件，動(dòng)態(tài)增加可處理故障。通過(guò)發(fā)揮急救箱的相關(guān)功能，便可以充分分析系統(tǒng)故障，并做好故障的排查工作，基于急救箱功能進(jìn)行故障處理，以快速地恢復(fù)主站系統(tǒng)運(yùn)行，提高主站系統(tǒng)的運(yùn)行水平[8]。

圖1中工作站的客戶端程序通過(guò)remote_exed命令到服務(wù)器執(zhí)行sys_operate_monitor程序采集數(shù)據(jù)，然后再匯總到工作站，以便查看巡視結(jié)果。由此，便能夠充分采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并綜合整理分析這些數(shù)據(jù)，整體匯總到工作站后便能查看最終的巡視結(jié)果，完成相應(yīng)的功能發(fā)揮[9]。

3 部署說(shuō)明

系統(tǒng)環(huán)境：D5000系統(tǒng)。

軟件環(huán)境：系統(tǒng)版本3.02/3.03、qt453及以上。

需要在數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建3張表，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境基于國(guó)產(chǎn)達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫(kù)。3張表的具體信息如表1所示。

新增的3張表不需要在表、域信息表中增加記錄，僅需要在ALARM模式下新增表實(shí)體即可，其中sys_operate_info表記錄會(huì)隨著多次體檢而增加。

建表腳本在sys_operate_monitor/doc目錄下，包括create_sys_operate_info.sql、create_sys_operate_item_info.sql、create_sys_operate_examine_report.sql。

使用isql ALARM/ALARM@mdb xxxxx.sql將sys_operate_manage目錄下sys_operate_manage.sys配置文件拷貝到$HOME_D5000/conf目錄下，填入需要體檢的節(jié)點(diǎn)名稱。

[NodeName]//配置需要體檢的節(jié)點(diǎn)名稱，右側(cè)的值都為1;

kf1-sca01=1;

kf1-sca02=1;

[CONFIG];

disk_threshold=60.0//磁盤使用率閾值;

inode_threshold=60.0//磁盤INODE使用率閾值;

cpu_threshold=80.0//機(jī)器CPU使用率閾值;

mem_threshold=80.0//內(nèi)存使用閾值;

swap_threshold=80.0//SWAP使用率閾值;

util_threshold=70.0//磁盤IO使用率閾值;

net_status=1//正常的網(wǎng)卡狀態(tài)值;

time_threshold=5//對(duì)時(shí)差的閾值，單位秒;

max_connect=20//進(jìn)程連接數(shù)閾值;

proc_cpu_usage=50.0//進(jìn)程CPU使用率閾值。

4 源碼編譯

程序需要使用json接口，有些現(xiàn)場(chǎng)的src/include目錄已經(jīng)有json相關(guān)的文件，但是由于版本的關(guān)系可能編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)，建議在編譯體檢程序時(shí)先將～/src/include/json目錄改名，等編譯完成后再修改回來(lái)。

將sys_operate_monitor和sys_operate_manager程序拷貝到源碼機(jī)的src/interface或者其他src目錄。

在sys_operate_monitor目錄進(jìn)行make編譯，會(huì)在～/bin目錄生成sys_operate_monitor程序（如果編譯報(bào)json的錯(cuò)，一般是因?yàn)閟rc/include目錄下的json版本不一致，可以先移走再編譯）。

在sys_operate_manage目錄進(jìn)行make編譯，會(huì)在～/bin目錄生成sys_operate_manage程序（如果編譯報(bào)json的錯(cuò)，一般是因?yàn)閟rc/include目錄下的json版本不一致，可以先移走再編譯）。

5 系統(tǒng)急救箱工具界面

功能界面啟動(dòng)：sys_operate_manage，啟動(dòng)后的功能界面如圖2所示，分別顯示“系統(tǒng)巡視”“數(shù)據(jù)監(jiān)視”“點(diǎn)表維護(hù)”“模型修改”“自動(dòng)修復(fù)”“自定義”六個(gè)功能模塊。

針對(duì)主站系統(tǒng)所需要操作的內(nèi)容，可以根據(jù)工具界面的顯示選擇，然后實(shí)施下一步操作。如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題，則可以點(diǎn)擊“自動(dòng)修復(fù)”以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)修復(fù)，確保其功能正常投入使用。

急救箱的功能界面簡(jiǎn)單明了，操作非常方便，在出現(xiàn)問題后，操作人員可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的功能操作，確保系統(tǒng)快速恢復(fù)正常，進(jìn)而確保主站系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[10]。

6 系統(tǒng)巡視

點(diǎn)擊“系統(tǒng)巡視”—“立即巡視”，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)掃描讀取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息，檢測(cè)每個(gè)硬盤、CPU、內(nèi)存、IO、網(wǎng)卡狀態(tài)、對(duì)時(shí)狀態(tài)等信息，并顯示異常項(xiàng)。

例如，圖3所示，系統(tǒng)巡視界面中就有“節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集”“硬盤檢測(cè)”“內(nèi)存檢測(cè)”“網(wǎng)卡狀態(tài)”“句柄檢測(cè)”幾個(gè)異常巡視項(xiàng)，點(diǎn)擊“硬盤檢測(cè)”就可以彈出具體節(jié)點(diǎn)分區(qū)磁盤異常信息。

通過(guò)“系統(tǒng)巡視”功能，可以充分了解主站系統(tǒng)的日常運(yùn)行情況，積極查找其中存在的隱患，并采取對(duì)應(yīng)的處理措施，確保主站系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行[11]。

點(diǎn)擊“系統(tǒng)巡視”—“腳本巡視”，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指定腳本內(nèi)容進(jìn)行巡視。

7 數(shù)據(jù)監(jiān)視

數(shù)據(jù)監(jiān)視下，分為點(diǎn)擊不刷新、數(shù)據(jù)跳動(dòng)、SOE示標(biāo)異常、通道投退檢測(cè)。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)監(jiān)視”—“通道投退檢測(cè)”，選擇“起始時(shí)間”和“結(jié)束時(shí)間”，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)查詢”，即可查詢這一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生投退的通道以及投退次數(shù)。

數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如圖4所示。

8 點(diǎn)表維護(hù)

點(diǎn)擊“點(diǎn)表維護(hù)”即可調(diào)用如下點(diǎn)表導(dǎo)入工具，完成點(diǎn)表導(dǎo)入。

9 模型修改

點(diǎn)擊“模型修改”彈出一鍵修改間隔設(shè)備名稱工具，選擇廠站，選擇間隔后，讀出新的間隔名稱和設(shè)備名稱;然后再點(diǎn)擊“新間隔名”，直接修改具體的設(shè)備名稱;點(diǎn)擊“修改預(yù)覽”，一鍵修改完成設(shè)備更名操作。

模型修改界面如圖5所示。

10 自定義

點(diǎn)擊“自定義”，可以通過(guò)自定義腳本，展示結(jié)果后再一鍵點(diǎn)擊運(yùn)維窗口。

11 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)應(yīng)用本研究的“急救箱”，能夠快速、精確地排查常見故障和及時(shí)恢復(fù)故障，不需自動(dòng)化運(yùn)維人員到場(chǎng)，節(jié)約了時(shí)間及人力，并且能夠運(yùn)用自動(dòng)程序替代日常的人工故障處理，以提高工作效率，降低人力成本。

通過(guò)自主編程研發(fā)，可以掌握核心技術(shù)及軟件著作權(quán)，可以節(jié)約通過(guò)第三方公司特別系統(tǒng)原廠的開發(fā)成本。此外，大大減輕了自動(dòng)化班組運(yùn)維工作量，響應(yīng)為基層“減負(fù)”號(hào)召。同時(shí)，還可以提高主網(wǎng)調(diào)度工作效率，降低自動(dòng)化運(yùn)維班組人力成本，減少因發(fā)生調(diào)度自動(dòng)化主站系統(tǒng)失靈而帶來(lái)的間接經(jīng)濟(jì)損失[12]。因此，此種系統(tǒng)可以推廣使用，推動(dòng)提高經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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