黃瑞,陳福勝,申麗曼,李娥英,陳浩
(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院,湖南 長(zhǎng)沙 410007)
計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
黃瑞,陳福勝,申麗曼,李娥英,陳浩
(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院,湖南 長(zhǎng)沙 410007)
從湖南省電力公司計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)建設(shè)出發(fā),研究分析了計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的設(shè)計(jì)規(guī)劃、建設(shè)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)。計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、自動(dòng)化檢定技術(shù)、智能倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)、智能化配送技術(shù)等,為計(jì)量生產(chǎn)提供平臺(tái)和技術(shù)支撐。
計(jì)量;接口;省級(jí)計(jì)量中心;計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)
為了確保國(guó)家電網(wǎng)公司 “大營(yíng)銷”建設(shè)的任務(wù)順利進(jìn)行,進(jìn)一步推進(jìn)國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司省級(jí)計(jì)量中心建設(shè)工作,實(shí)現(xiàn)國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司(簡(jiǎn)稱湖南省電力公司)計(jì)量資產(chǎn)設(shè)備的全壽命周期管理,實(shí)現(xiàn)計(jì)量資產(chǎn)設(shè)備在全湖南省范圍內(nèi)的優(yōu)化配置,湖南電力科學(xué)研究院、湖南電力計(jì)量中心、湖南電力信息通信中心等單位積極建設(shè)省電力公司計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)全省計(jì)量工作從需求計(jì)劃制定、采購(gòu)驗(yàn)收管理、檢定、倉(cāng)儲(chǔ)配送、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、監(jiān)督評(píng)價(jià)、技術(shù)資質(zhì)、決策分析等全過(guò)程閉環(huán)管理,為各項(xiàng)計(jì)量業(yè)務(wù)的高效開展提供切實(shí)有效的平臺(tái)支持和技術(shù)保障,達(dá)到 “整體式授權(quán)、自動(dòng)化檢定、智能化倉(cāng)儲(chǔ)、物流化配送” 的目標(biāo)〔1〕。
計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)是結(jié)合軟件信息技術(shù)、自動(dòng)化檢定技術(shù)、智能化倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)、物流化配送技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)的一體化綜合平臺(tái)系統(tǒng),平臺(tái)用于6個(gè)大模塊功能管理,包括生產(chǎn)運(yùn)行管理、生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控、計(jì)量體系管理、生產(chǎn)質(zhì)量分析、系統(tǒng)輔助功能、系統(tǒng)支撐功能,同時(shí)在實(shí)現(xiàn)本業(yè)務(wù)的功能需求的基礎(chǔ)上,還實(shí)現(xiàn)和營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、各種人工臺(tái)體檢測(cè)系統(tǒng)等的對(duì)接,通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交互,實(shí)現(xiàn)省級(jí)計(jì)量中心各項(xiàng)業(yè)務(wù)自動(dòng)化、現(xiàn)代化管理〔2〕。
如圖1所示,平臺(tái)設(shè)計(jì)的功能主要包括了6個(gè)模塊,生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控、生產(chǎn)運(yùn)行管理、計(jì)量體系管理、生產(chǎn)質(zhì)量分析、系統(tǒng)輔助功能、系統(tǒng)支撐功能。同時(shí)與SG186營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)用接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享,國(guó)家電網(wǎng)公司通過(guò)從省級(jí)的計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量業(yè)務(wù)的管控。其中,生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控主要是調(diào)度和監(jiān)控兩大任務(wù),包括對(duì)檢定人員、人工檢定臺(tái)、自動(dòng)化流水檢定系統(tǒng)、智能化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、庫(kù)房及物流配送進(jìn)行調(diào)度,及對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃和任務(wù)、生產(chǎn)線上生產(chǎn)實(shí)施、庫(kù)存、配送車輛、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)控。生產(chǎn)運(yùn)行管理主要是針對(duì)生產(chǎn)業(yè)務(wù)的展開和管理,包括從制定需求、招標(biāo)采購(gòu)、到貨驗(yàn)收、集中檢定、統(tǒng)一倉(cāng)儲(chǔ)、計(jì)劃配送等整個(gè)流程的推進(jìn)和管理〔3〕。計(jì)量體系管理是輔助管理,主要包括對(duì)計(jì)量人員資質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室授權(quán)資質(zhì)認(rèn)可、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試裝備等的管理。生產(chǎn)質(zhì)量分析主要是指在生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控和生產(chǎn)運(yùn)行管理的同時(shí),結(jié)合生產(chǎn)過(guò)程,通過(guò)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、分析考核指標(biāo)、記錄故障及差錯(cuò)、分析全壽命周期管理等為計(jì)量生產(chǎn)業(yè)務(wù)提供決策依據(jù)。系統(tǒng)的輔助功能包括對(duì)業(yè)務(wù)傳遞、培訓(xùn)管理、公告管理及低值易耗品等的管理。系統(tǒng)的支撐功能是前面5個(gè)功能的基礎(chǔ)層,包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理、平臺(tái)登錄、業(yè)務(wù)流程控制、組態(tài)工具、報(bào)表工具等,是實(shí)現(xiàn)前面5個(gè)功能的支撐。
圖1 計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)功能圖
計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)應(yīng)用后,業(yè)務(wù)開展流程每一步都經(jīng)過(guò)生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái),由各地市電力局制定需求計(jì)劃,再由省級(jí)計(jì)量中心匯總后進(jìn)行平衡,依據(jù)需求計(jì)劃進(jìn)行采購(gòu)、訂貨,同時(shí)制定到貨計(jì)劃。省級(jí)計(jì)量中心進(jìn)行供貨前檢查,合格后發(fā)出供貨通知及做好到貨登記,再進(jìn)行到貨后樣品比對(duì),到貨后抽檢驗(yàn)收,到貨后全檢驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后,進(jìn)入智能化倉(cāng)儲(chǔ),進(jìn)行出入庫(kù)及庫(kù)區(qū)管理〔4〕。地方電力局發(fā)出配送需求計(jì)劃,由計(jì)量中心審核通過(guò)后,制定配送計(jì)劃,進(jìn)行配送執(zhí)行及運(yùn)行情況抽驗(yàn),從而實(shí)現(xiàn)計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)對(duì)計(jì)量資產(chǎn)的全壽命管理。
3.1 硬件架構(gòu)
如圖2所示,計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的硬件架構(gòu)由生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、接口數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、備份服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、備份設(shè)備及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)硬件構(gòu)架選擇在省公司電力科學(xué)研究院機(jī)房部署。機(jī)房中統(tǒng)一部署數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等服務(wù)器承擔(dān)全省生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、業(yè)務(wù)功能應(yīng)用等。服務(wù)器部署在相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,可以保持計(jì)量生產(chǎn)業(yè)務(wù)的應(yīng)用安全,減少其他干擾。生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)、自動(dòng)化檢定系統(tǒng)、智能化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)須單獨(dú)組網(wǎng),采用防火墻與其它應(yīng)用系統(tǒng)以及公網(wǎng)信道進(jìn)行安全隔離,從而保證系統(tǒng)的信息安全。生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)通過(guò)強(qiáng)隔離裝置與第三方物流系統(tǒng)、供應(yīng)商MIS系統(tǒng)等外網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)外網(wǎng)的有效安全隔離。全省的計(jì)量管理應(yīng)用服務(wù)是通過(guò)部署多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)負(fù)載均衡器,應(yīng)用服務(wù)器集群從而來(lái)進(jìn)行WEB請(qǐng)求分配,通過(guò)負(fù)載均衡器的動(dòng)態(tài)分配,所有客戶端的業(yè)務(wù)請(qǐng)求被均勻分配到各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器上,從而保證應(yīng)用的可靠性和可用性。具體部署為,生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用2臺(tái)小型機(jī)來(lái)對(duì)計(jì)量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,應(yīng)用服務(wù)器采用2臺(tái)小型機(jī)為全省的計(jì)量業(yè)務(wù)提供服務(wù),接口服務(wù)器采用2臺(tái)4路PC服務(wù)器提供接口服務(wù),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、四線一庫(kù)接口服務(wù)器采用2臺(tái)4路PC服務(wù)器、外網(wǎng)服務(wù)器和備份服務(wù)器采用2路PC服務(wù)器來(lái)提供業(yè)務(wù)服務(wù)。對(duì)于存儲(chǔ)系統(tǒng),采用SAN架構(gòu),選用中端磁帶庫(kù)和存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置上,采用冗余的交換設(shè)備及連接線路,保證了單臺(tái)設(shè)備故障時(shí),不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行,同時(shí)還能夠通過(guò)負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配。
圖2 計(jì)量生產(chǎn)平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)圖
3.2 軟件架構(gòu)
在軟件架構(gòu)上,生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)采用多層架構(gòu),如圖3所示,分為數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層、表現(xiàn)層。數(shù)據(jù)層主要為數(shù)據(jù)庫(kù),其中包括歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),歷史數(shù)據(jù)庫(kù)主要儲(chǔ)存需求、采購(gòu)、合同、倉(cāng)儲(chǔ)、檢定、配送等數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)主要負(fù)責(zé)儲(chǔ)存四線一庫(kù)實(shí)時(shí)檢定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。支撐層包括數(shù)據(jù)訪問(wèn)、日志、權(quán)限、接口、工作流、生產(chǎn)調(diào)度、3D監(jiān)控、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)服務(wù)、計(jì)算服務(wù)和接口API等。應(yīng)用層包括生產(chǎn)運(yùn)行、生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控、計(jì)量體系、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、技術(shù)服務(wù)、生產(chǎn)質(zhì)量分析等業(yè)務(wù),以及對(duì)生產(chǎn)、檢定、配送、運(yùn)行的監(jiān)控和調(diào)度。表現(xiàn)層是通過(guò)瀏覽器窗口完成對(duì)整個(gè)平臺(tái)的應(yīng)用。采用多層架構(gòu)技術(shù)將界面控制、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)處理分離,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的松耦合,以靈活、快速地響應(yīng)業(yè)務(wù)變化對(duì)系統(tǒng)的需求。具體部署為,生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)采用3套Oracle/11g DB、3套R(shí)AC 10g/11g、接口數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)采用1套Oracle 10g/ 11g DB、1套R(shí)AC 10g/11g、備份服務(wù)器采用1套NetBackup備份軟件7.0、災(zāi)備服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制軟件采用25套Goldengate 11g、應(yīng)用服務(wù)器上應(yīng)用中間件采用4套Weblogic server 10.3、四線一庫(kù)接口服務(wù)器上的應(yīng)用中間件采用4套Weblogic server 10.3、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)上數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件采用1套海訊實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、接口服務(wù)器上的應(yīng)用中間件采用4套Weblogic server 10.3、外網(wǎng)服務(wù)器上的應(yīng)用中間件采用4套Weblogic server 10.3、操作系統(tǒng)則采用windows server 2008 R2企業(yè)版。
圖3 省級(jí)計(jì)量中心軟件架構(gòu)圖
3.3 數(shù)據(jù)架構(gòu)
如圖4所示,在數(shù)據(jù)架構(gòu)上,可以將數(shù)據(jù)分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是行數(shù)據(jù),存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)表中,可以用二維表結(jié)構(gòu)來(lái)邏輯表達(dá)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指視頻、圖片、文檔等。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是四線一庫(kù)自動(dòng)化流水線檢定過(guò)程中的實(shí)時(shí)檢定數(shù)據(jù)。
圖4 生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)數(shù)據(jù)架構(gòu)
4 計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)與其他系統(tǒng)的對(duì)接
計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)包括生產(chǎn)運(yùn)行管理、生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控、生產(chǎn)質(zhì)量分析、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、技術(shù)支持與服務(wù)、計(jì)量體系管理和系統(tǒng)輔助等模塊,計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)在實(shí)現(xiàn)本業(yè)務(wù)的功能需求時(shí),需與自動(dòng)化檢定綜合管理系統(tǒng)、單三相電能表自動(dòng)化檢定系統(tǒng)、低壓電流互感器自動(dòng)化檢定系統(tǒng)、人工檢定系統(tǒng)、智能化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、物流配送系統(tǒng)等系統(tǒng)無(wú)縫連接,實(shí)現(xiàn)計(jì)量業(yè)務(wù)的開展〔5〕。計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)向還需要實(shí)現(xiàn)和營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交互,與ERP系統(tǒng)、供應(yīng)商MIS系統(tǒng)進(jìn)行連接,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)量資產(chǎn)的全壽命周期管理。國(guó)家電網(wǎng)計(jì)量運(yùn)行管控系統(tǒng)與計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)連接,從計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)中抽取數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)計(jì)量業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的管控。
5.1 實(shí)時(shí)生產(chǎn)調(diào)度
計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度基于實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過(guò)對(duì)自動(dòng)化檢定流水線、智能化立體倉(cāng)儲(chǔ)、第三方物流體系等體系的實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過(guò)對(duì)平臺(tái)檔案、倉(cāng)儲(chǔ)、檢定、運(yùn)行、配送等過(guò)程數(shù)據(jù)和四線一庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和調(diào)用,從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)高效的工作任務(wù)調(diào)度和計(jì)劃工作安排。
同時(shí),通過(guò)接口與營(yíng)銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)、用電信息采集等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和智能化的分析,利用分析結(jié)果,建立供應(yīng)商綜合評(píng)價(jià)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的輔助分析。
5.2 大屏監(jiān)控系統(tǒng)
計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)采用大屏幕顯示系統(tǒng)和大屏幕中控系統(tǒng),在調(diào)度總控室內(nèi)監(jiān)控各種生產(chǎn)信息,包括生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行、庫(kù)存設(shè)備信息、檢定流程信息、配送計(jì)劃數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、輔助分析等。系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)控內(nèi)容通過(guò)視頻顯示在大屏幕上,并有相關(guān)異常報(bào)警提示,并通過(guò)3D建模和仿真技術(shù),實(shí)現(xiàn)以3D圖形化方式對(duì)自動(dòng)化檢定流水線、智能化立體倉(cāng)儲(chǔ)、物流化配送體系等過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,并通過(guò)模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制。同時(shí),系統(tǒng)通過(guò)圖像處理技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)外觀檢查、樣品比對(duì),存儲(chǔ)和處理大量計(jì)量資產(chǎn)的高清圖像,提高檢定效率。
國(guó)網(wǎng)湖南省電力計(jì)量生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了計(jì)量生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度、實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)化檢定系統(tǒng)、人工檢定臺(tái)體、智能化倉(cāng)庫(kù)、人工庫(kù)房、智能化物流系統(tǒng)、營(yíng)銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等的對(duì)接,達(dá)到數(shù)據(jù)的交互和共享,做到 “整體化授權(quán)、自動(dòng)化檢定、智能化倉(cāng)儲(chǔ)、物流化配送”的最終目標(biāo)。
〔1〕范志夫.電力計(jì)量中心生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 〔J〕.江西電力,2013,37(2):41-43.
〔2〕楊郁.統(tǒng)一檢定平臺(tái)與營(yíng)銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)的綜合應(yīng)用 〔J〕.電測(cè)與儀表,2010,47(7):85-88.
〔3〕孟磊,謝烽,毛一峰.電能表智能倉(cāng)儲(chǔ)與智能檢定一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 〔J〕.浙江電力,2010,29(12):18-21.
〔4〕李秀君.智能化立體庫(kù)倉(cāng)庫(kù)在電力計(jì)量設(shè)備管理中的應(yīng)用〔J〕.內(nèi)蒙古電力技術(shù),2010,28(2):19-22.
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Design and application of measurement production dispatching system
HUANG Rui,CHEN Fu-sheng,SHEN Li-man,Li E-ying,CHEN Hao
(State Grid Hunan Electric Power Corporation Research Institute,Changsha 410007,China)
Based on the construction of measurement production dispatching system of State Grid Hunan Electric Power Corporation,the design and planning,construction,architecture and key technologies of Measurement Production Dispatching System are researched and analyzed.The system combined with computer software technology,automatic verification technology,intelligent storage technology,intelligent distribution technology,provides the platform and technical support for the measurement production.
measurement;interface;provincial measurement center;measurement production dispatching system
10.3969/j.issn.1008-0198.2015.02.011
TM93
B
1008-0198(2015)02-0037-04
黃瑞(1989),男,湖南常德人,助理工程師,電氣工程碩士,主要從事電能計(jì)量、電力系統(tǒng)自動(dòng)化等方面的研究工作。
2014-09-19