地區(qū)電網(wǎng)集中監(jiān)控管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

夏友斌　俞鵬　蘇志朋　潘文虎　宋銘敏

摘 要：隨著國家電網(wǎng)的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的深入推進(jìn)，安徽在全省開展了“大運(yùn)行 ”體系的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)省市縣公司的扁平化管理，但是，由于調(diào)控系統(tǒng)具有規(guī)模龐大、所轄廠站眾多，自動(dòng)化設(shè)備節(jié)點(diǎn)繁冗、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，及各操作站地域范圍分布廣等特點(diǎn)，以及自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行值班的專業(yè)特殊性，若靠人為去發(fā)現(xiàn)與判斷系統(tǒng)的異?；蚬收蠣顟B(tài)，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)問題。為此，公司決定開發(fā)一套集中監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行情況等相關(guān)信息的實(shí)時(shí)采集與集中監(jiān)視及相關(guān)設(shè)備運(yùn)行信息的全面監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控；管理平臺(tái)；數(shù)據(jù)采集

中圖分類號(hào)：TP212.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0157-01

1 背景

隨著國家電網(wǎng)的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的深入推進(jìn)，安徽在全省開展了“大運(yùn)行”體系的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)省市縣公司的扁平化管理，全面實(shí)施電網(wǎng)運(yùn)行管理模式轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)地縣調(diào)控一體化，并實(shí)現(xiàn)一地區(qū)一系統(tǒng)平臺(tái)。但是，鑒于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)本身具有覆蓋范圍廣、管理廠站多一節(jié)設(shè)備復(fù)雜等特點(diǎn)，若僅僅依靠人力去發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，無法快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題，難以做到快速處理，具體有如下幾點(diǎn)問題：

（1）異常數(shù)據(jù)的延遲性發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)有系統(tǒng)一旦出現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)值的異常，管理人員無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)問題；而此期間也已耽誤相當(dāng)長時(shí)間，影響電網(wǎng)整體調(diào)度情況。（2）系統(tǒng)服務(wù)異常無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。在實(shí)際使用過程中，系統(tǒng)可能出現(xiàn)進(jìn)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(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，只有當(dāng)系統(tǒng)功能表現(xiàn)出明顯的異常時(shí)才可發(fā)現(xiàn)；而這一過程可能已經(jīng)造成大量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)的丟失，不利于調(diào)度精確化管理。（3）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多，無法及時(shí)監(jiān)控。在實(shí)踐工作中發(fā)現(xiàn)，調(diào)度系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，特別是系統(tǒng)中配置了多個(gè)遠(yuǎn)程工作服務(wù)后，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化設(shè)備的繁多；同時(shí)由于調(diào)度系統(tǒng)本身所具有的地域跨度廣的特點(diǎn)；一旦某處網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，維護(hù)人員無法迅速實(shí)現(xiàn)故障定位判斷。（4）地縣一體化結(jié)構(gòu)使得電網(wǎng)監(jiān)控信息量突增、信息層次多且復(fù)雜，自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)的設(shè)備的數(shù)量和難度加大，自動(dòng)化系統(tǒng)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(fā)一套集中監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行情況、廠站情況等設(shè)施相關(guān)信息的實(shí)時(shí)采集與集中監(jiān)視及相關(guān)設(shè)備運(yùn)行信息的全面監(jiān)控。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)方案

如圖1所示。

采集告警平臺(tái)。采集告警平臺(tái)作為集中監(jiān)控系統(tǒng)的基石，主要為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有自動(dòng)化設(shè)備的關(guān)聯(lián)處理。采集告警平臺(tái)為了達(dá)到高效、可持續(xù)的目的采用了并發(fā)處理技術(shù)，以保證每個(gè)采集任務(wù)都是獨(dú)立運(yùn)行，互補(bǔ)干擾同時(shí)對(duì)使用線程池的調(diào)配機(jī)制進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化從而保證整個(gè)采集系統(tǒng)中的各個(gè)任務(wù)能夠獨(dú)立高效有序地運(yùn)行。同時(shí)，本平臺(tái)對(duì)每個(gè)采集到的數(shù)據(jù)都將依據(jù)隊(duì)列由公共服務(wù)組件進(jìn)行處理，以提高數(shù)據(jù)的整體處理效率。另外，為保證在采集異常情況下系統(tǒng)依然可以正常工作，系統(tǒng)將會(huì)為每一個(gè)采集任務(wù)分配一個(gè)監(jiān)控線程；一旦采集程序出現(xiàn)異常，監(jiān)控線程將重啟采集任務(wù)。

管理平臺(tái)。管理平臺(tái)提供實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)分析等功能。依據(jù)頁面風(fēng)格和使用需求的不同，將平臺(tái)再細(xì)分為兩個(gè)模塊分別是，實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控模塊和數(shù)據(jù)管理模塊。實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行模塊主要提供可視化直觀的檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以還原各系統(tǒng)線程運(yùn)行情況；數(shù)據(jù)管理模塊則主要提供更為專業(yè)的數(shù)據(jù)管理功能，采用傳統(tǒng)菜單模式，利于管理人員的系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

如圖2所示。

2.2.1 管理平臺(tái)功能

（1）展示當(dāng)前設(shè)備告警信息及告警處理過程。其中包括對(duì)最新告警信息的展現(xiàn)，動(dòng)環(huán)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展示。（2）環(huán)境機(jī)房。主要展現(xiàn)機(jī)房配電數(shù)據(jù)，以及UPS的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。（3）業(yè)務(wù)系統(tǒng)。主要展示OPEN3000廠站工況信息，特別是遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)的展示。（4）系統(tǒng)管理。主要用來配置系統(tǒng)用戶、角色、權(quán)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(wù)腳本，初始化服務(wù)實(shí)例運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)控服務(wù)初始化，關(guān)聯(lián)分析引擎初始化，最新任務(wù)輪詢等。（2）任務(wù)管理。本模塊主要指通過對(duì)任務(wù)參數(shù)的初始化運(yùn)行，建立采集任務(wù)，實(shí)現(xiàn)采集結(jié)果的組裝和相關(guān)任務(wù)狀態(tài)的更新。（3）數(shù)據(jù)采集。本模塊主要包含數(shù)據(jù)監(jiān)聽、Socket通訊等功能，實(shí)現(xiàn)依據(jù)任務(wù)需要發(fā)送相關(guān)命令，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收。（4）關(guān)聯(lián)分析。本模塊主要指通過利用關(guān)聯(lián)分析方法開啟分析引擎，得到相關(guān)設(shè)備的安全狀態(tài)信息，并將得到的關(guān)聯(lián)分析記過存儲(chǔ)到相對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中。（5）運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。本模塊主要指通過對(duì)線程的運(yùn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)異常情況的重啟，所得到的結(jié)果存儲(chǔ)至相應(yīng)的隊(duì)列中。（6）異常服務(wù)。本模塊主要指當(dāng)設(shè)備運(yùn)行處于異常情況時(shí)，系統(tǒng)可將異常數(shù)據(jù)如設(shè)備狀態(tài)、接口狀態(tài)進(jìn)行處理與記錄。

3 結(jié)語

通過建設(shè)集中監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)地縣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行情況、廠站工況、告警信息、網(wǎng)絡(luò)資源、服務(wù)器資源及機(jī)房環(huán)境、UPS電源等設(shè)施相關(guān)信息的運(yùn)行信息的全面監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)對(duì)調(diào)控系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備采用無人值班的可能性，實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控和運(yùn)行維護(hù)人力資源優(yōu)化配置。