CN102064602A - 一种b/s构架网络化电子模拟图板系统的工作方法 - Google Patents

Abstract

一种B/S构架网络化电子模拟图板系统的工作方法。涉及供电系统对带电设备进行操作时的安全保障方法。在保证开票正确、可靠的前提下，实现现场与集控中心远程互动。系统联络各现场与集控中心；集控中心设有监控系统、调度系统和主站服务器；系统设有可移动至各现场的浏览器装置；通讯装置与所述若干浏览器装置相互间通讯；应用服务器中设有图形编辑显示模块、开票模块、设备实时状态信息管理模块、网络拓扑分析模块、数据库维护模块和系统操作权限管理模块；主要工作步骤：1)发出操作票开具请求；2)生成操作票；3)通讯装置将生成的操作票向浏览器发送；4)现场操作人员根据浏览器接收的操作票，进行现场操作，完毕。

Description

一种B/S构架网络化电子模拟图板系统的工作方法

技术领域

本发明涉及供电系统对带电设备进行操作时的安全保障方法，尤其涉及一种基于网络化架构的操作模拟预演的方法。

背景技术

为保证电网及无人值班站的有效运行，将素质高、技术好、经验丰富的运行维护人员集中在集控中心，成立操作队是行之有效的方式。无论从技术发展还是加强变电站运行管理方面都迫切需要在变电站推行“无人值班”或“少人值班”的运行机制。变电站的生产、运行、管理要实现集中控制、统一调度、统一维护、统一检修。

根据有关变电操作“六要八步”的要求，在正式操作前要进行模拟预演。目前，在各站、所基本是采用传统的PPO模块拼装制成模拟图板，该种模拟图板，在长期使用中，易老化，使得可靠性降低，而供电工作必须确保所有环节操作的准确性，因此，在一些地方已经逐步淘汰该种模拟图板。

为最大限度提高供电部门的工作效率，上述操作队一般是携票去现场进行操作，但是，遇到一些突发问题时，操作队人员可能不具有应变能力，因此，操作队与集控中心的实时联络、集控中心对现场状态的及时把握成为进行该工作的当务之急。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种在保证开票正确、可靠的前提下，实现现场与集控中心远程互动的B/S构架网络化电子模拟图板系统。

本发明的技术方案是：所述系统联络各现场与集控中心；

所述集控中心设有监控系统、调度系统和主站服务器，所述各现场的断路器、隔离开关和接地隔离开关的位置状态实遥信信号与所述监控系统相连；所述主站服务器包括通讯装置、应用服务器和Web服务器，所述通讯装置设在Web服务器上；

所述系统设有可移动至各现场的浏览器装置；

所述通讯装置与所述若干浏览器装置相互间通讯；

所述应用服务器中设有图形编辑显示模块、开票模块、设备实时状态信息管理模块、网络拓扑分析模块、数据库维护模块和系统操作权限管理模块；

集控中心按以下步骤与各现场实现工作互通：

1)、现场操作人员通过浏览器装置向集控中心发出操作票开具请求；

2)、集控中心根据获得的请求，由应用服务器根据监测的现场实遥信信号、各模块中涉及开票操作的规程数据运算，生成操作票；

3)、通讯装置将生成的操作票向浏览器发送；

4)、现场操作人员根据浏览器接收的操作票，进行现场操作，完毕。

操作票模拟预演是保证运行人员进行正确的倒闸操作的重要环节，关系着变电站及电力系统的安全运行，也关系着运行人员的生命安全。本发明可替代传统的人工开票方式，减少运行人员的工作量，同时具有五防规则校验，可以保证开票的正确率和可靠性。为实现上述功能，本发明在掌握各变电站所有关开关装置实遥信信号的情况下，在集控中心的应用服务器上增设了开票模块，按照规定的要求生成操作票，并通过通讯装置向远程浏览器装置发送。远程(现场)操作人员，根据浏览器装置的显示，进行操作。本发明能有效的满足集控模式下的安全生产要求，降低了操作的复杂性，简化了使用及维护流程，减少了维护的工作量，节省了大量的人力和物力和时间。

附图说明

图1是本发明的结构原理框图

图2是本发明的工作原理框图

图3是本发明中系统软件的原理框图

具体实施方式

本发明如图1-3所示，所述系统联络各现场与集控中心；

所述集控中心设有监控系统、调度系统和主站服务器，所述各现场的断路器、隔离开关和接地隔离开关的位置状态实遥信信号与所述监控系统相连；所述主站服务器包括通讯装置、应用服务器和Web服务器，所述通讯装置设在Web服务器上；

所述系统设有可移动至各现场的浏览器装置；

所述通讯装置与所述若干浏览器装置相互间通讯；

所述应用服务器中设有图形编辑显示模块、开票模块、设备实时状态信息管理模块、网络拓扑分析模块、数据库维护模块和系统操作权限管理模块；

集控中心按以下步骤与各现场实现工作互通：

1)、现场操作人员通过浏览器装置向集控中心发出操作票开具请求；

2)、集控中心根据获得的请求，由应用服务器根据监测的现场实遥信信号、各模块中涉及开票操作的规程数据运算，生成操作票；

3)、通讯装置将生成的操作票向浏览器发送；

4)、现场操作人员根据浏览器接收的操作票，进行现场操作，完毕。

下面结合具体的试验实施例，进一步说明本发明：

一、简介

本发明的系统，采用J2EE和Web技术，实现了集控站运行方式下的操作票模拟预演功能，且具备网络拓扑分析功能，通过拓扑分析，可以清楚的看到线路的带电情况，提高操作人员的安全性，系统具有良好的用户界面、开票正确率高、可操作性强、灵活性好、容易维护和升级等优点，可很好的满足集控中心的需求，项目成果可以在全省的变电站进行推广。

操作票模拟预演是保证运行人员进行正确的倒闸操作的重要环节，关系着变电站及电力系统的安全运行，也关系着运行人员的生命安全。微机开票系统可以代替传统的人工开票方式，减少运行人员的工作量，同时系统具有五防规则校验，可以保证开票的正确率和可靠性。随着电力系统的发展和集控中心及无人值班变电站的推广，迫切需要在集控站模式运行下的电子模拟图板系统，以适应电力系统发展的需求。

二、设计方案、原理、关键技术：

本发明系统整体构架如图2所示，采用三层构架结构，主要由客户层、Web层(web服务器、应用服务器)、数据层组成。系统在客户机IE上不需要安装任何插件，系统具体的运行过程是：客户机IE向web服务器发出请求(如请求设备参数信息，操作术语等)，web服务器收到请求后交给应用服务器，应用服务器结合自己的业务逻辑，调用数据库，进行相关处理后把结果提交给web服务器，由web服务器返回相应的结果给客户机。

本发明系统中软件系统的整体构架是：采用模型、视图和控制器架构(MVC)，模型提供应用业务逻辑(Beans类)，包括对业务数据的存取、加工、综合等；视图则是其在屏幕上的显示(HTML页面、JSP页面)，主要包括主界面和图形界面，通过Applet实现，完成前台主接线图显示、开票操作、规则校验、与服务器通信从数据库中读取设备信息等功能；控制器则是Servlet，它用于管理用户与视图发生的交互，也就是完成两个方向的动作：1.将视图的操作映射到具体的模型，以完成具体的业务逻辑；2.将通过模型处理完的业务数据及时反应到视图上。采用MVC模型，将表示层和业务层分开以后，使得它们各自能够独立的变化。进而使得可维护性、可扩展性及可测试性方面得到很大的改善；通过将控制器和模型代码保持在视图之外，可以动态地决定表示的形式。

MVC架构使得应用程序的结构更加清晰，通过将代码按照层次划分为业务逻辑/数据、用户界面和应用流程控制这三个层次，增强代码的稳定性。

因操作票模拟预演涉及到变电站一次、二次设备，所以必须保证系统的可靠性、准确性和实时性。本着系统工程实用化的原则，本发明具体的设计要求如下：

正确性。建立与变电站自动化系统和调度自动化SCADA系统通信，借用其实时信息来检验操作票，开票时自动进行五防规则校核，保证操作票的唯一性。

通用性强。系统能广泛适用于各种电压等级和接线形式的变电站。一套系统可支持多个变电站的开票任务，以适应现在一个操作队负责数个变电站操作的情况。

用户界面友好，易学易用、易维护、易扩充。软件交给用户使用后，当操作任务操作规则等发生变化时，用户可以方便地修改相应的参数库和规则库。

安全性。系统设计中采用了系统控制角色和权限，系统的维护限于管理员来进行，系统使用必须有授权的操作人员设置密码检验后进行。

可靠性高。从软件的设计到程序的编制等各个阶段都要充分考虑到各种异常情况的发生。具有可以检测排除各种异常的功能。

系统开放。既可以进行开票预演操作，也可以作为变电站仿真培训系统。这样能扩展系统的应用范围，可以起到培训运行人员开票技能的作用。

系统(软硬件)结构组成

本发明系统的结构如图1、2所示：系统的所有配置信息(参数库、规则库、图形等)均保存在集控主站的服务器端，Web服务器与数据库服务器位于同一台计算机上。同时服务器与监控系统通信，取得设备状态信息(遥信量、遥测量)，将其存入数据库。子站客户端可直接通过浏览器访问服务器的方式实现模拟预演和开票功能。这种方式使得操作人员(具有操作权限)可在局域网的任何地方，只要有一台计算机接入局域网，就可访问服务器对各个变电站进行开票操作。

三、本发明系统中的软件各模块的具体设计与实现功能：

本发明系统划分的主要功能模块如图3所示。主要包括图形编辑显示模块、开票模块、设备实时状态信息管理模块、网络拓扑分析模块、数据库维护模块、系统操作权限管理模块，其中图形编辑显示模块包括主接线图绘制模块和间隔对象定制模块；开票模块包括一次设备开票模块、五防规则校验模块、二次设备开票模块和操作票存储与打印模块；数据库维护模块包括操作术语维护模块、设备信息维护模块和五防规则库维护模块。各模块既相互独立也相互联系，且各个模块均采用面向对象技术实现，提高了系统的可靠性和易维护性。

本发明不但具有微机开票系统的功能，而且具有网络拓扑分析功能，系统更加稳定，开票正确率高，适用于集控站运行的模式，具有B/S构架的各种优点，充分将先进的J2EE技术运用于开票系统中。系统基于局域网络(一般为MIS网络)建立，供变电站操作人员进行操作票的模拟预演。系统具体实现如下几方面功能：

整个系统采用B/S架构，所有五防相关配置信息(参数库、规则库、图形等)均保存在服务器端，客户端不需安装软件，而是通过浏览器(支持Java虚拟机)访问服务器的方式实现开票功能。

用户可以通过登录Web网站的方式(只有具有相关权限的用户才能访问：浏览权限、操作权限等)进入五防开票系统，可以浏览变电站一次主接线图，看到所有开关设备的状态，并且该状态会根据现场运行方式变化。

用户可通过变电站一次接线图进行操作票预演(需要一定权限)，可以通过图形方式点击设备元件实现一次设备操作，操作的同时可以进行五防规则逻辑判断，并提示用户是否操作正确，显示错误信息。

用户可以通过文本输入的方式实现操作票内容的录入。

操作预演完成，可以根据用户需要的格式打印输出。也可以按标准接口将操作票信息存入其他MIS系统(一般采用数据库表的方式实现)。

具有操作票管理功能，用户可以按变电站、开票人员、时间等信息浏览、修改、删除开过的操作票。

系统应具有全面完善的变电站二次压板信息，与现场完全一致，用于操作票的预演。可采用两种方式实现：文字方式和图形方式。

系统必须具有一定的设备的管理(台帐信息)功能，用户可通过在图形上选择某一设备元件的方式查看该元件相关参数信息。

各客户端与服务器之间可以进行设备状态交互。

客户端浏览器中的主接线图设备状态会根据现场设备的状态变化而变化，保持与现场一致(更新时间间隔不大于20秒，可人为配置)。

用户可以人为改变某个设备元件的状态(开关、刀闸的分、合、未知等)，并更新至服务器和所有浏览该设备状态的计算机。

开票预演过程中凡是处于操作预演状态的设备，应能够锁定，其他客户端只能浏览状态不能操作。

操作票执行成功后，该票中所有涉及的设备状态会根据该操作票中的操作自动改变状态并能更新至服务器。

系统具有网络拓扑分析功能，可直观的显示线路带电的情况。

系统具有权限限制功能：只有授权的客户端才能进行开票操作，或通过限制网络节点数。

系统应能从底层绘制和设计图元，整个功能能够在浏览器中操作完成，图元采用面向对象技术，可以把一个间隔作为一个图元，并且间隔设备间拥有默认的五防规则。

本发明由于采用了B/S架构和瘦客户端等技术，降低了操作的复杂性，简化了使用及维护流程，减少了维护的工作量，节省了大量的人力和物力和时间。网络版电子模拟图板系统为电网企业的减员增效提供了有利的条件。

网络版电子模拟图板系统构建网络方式下，令防误数据库、实时状态及其他信息实现交互共享，扩大了数据的利用范围，为挖掘数据信息、开发信息价值并提供更多功能创造了条件。

本发明在系统构架方面符合国网公司集约化管理要求，对无人值守变电站防误操作实施集控防误管理模式，满足集控站运行方式；将预演操作的方便性和维护的简便性提高到一个新的高度。

Claims (1)

1.一种B/S构架网络化电子模拟图板系统的工作方法，所述系统联络各现场与集控中心；

所述集控中心设有监控系统、调度系统和主站服务器，所述各现场的断路器、隔离开关和接地隔离开关的位置状态实遥信信号与所述监控系统相连；所述主站服务器包括通讯装置、应用服务器和Web服务器，所述通讯装置设在Web服务器上；

所述系统设有可移动至各现场的浏览器装置；

所述通讯装置与所述若干浏览器装置相互间通讯；

其特征在于，所述应用服务器中设有图形编辑显示模块、开票模块、设备实时状态信息管理模块、网络拓扑分析模块、数据库维护模块和系统操作权限管理模块；

集控中心按以下步骤与各现场实现工作互通：

1)、现场操作人员通过浏览器装置向集控中心发出操作票开具请求；

2)、集控中心根据获得的请求，由应用服务器根据监测的现场实遥信信号、各模块中涉及开票操作的规程数据运算，生成操作票；

3)、通讯装置将生成的操作票向浏览器发送；

4)、现场操作人员根据浏览器接收的操作票，进行现场操作，完毕。

Images