移動互聯繼電保護移動作業的平臺設計

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摘要:文章利用移動互聯技術，通過搭建“移動終端-主站”軟硬件平臺，將傳統繼電保護作業中涉及的文本編輯、業務流轉、作業審核、安全監督、資料整理等作業環節進行數字化改造，通過開發作業文本管理模塊、安措票管理模塊、設備檢修缺陷管理模塊，實現移動作業終端與現場作業的無縫銜接。繼電保護從業人員可通過主站聯動方式，提升繼電保護作業的工作效率和智能化水平。

關鍵詞:繼電保護;移動互聯;管控平臺;智能化

繼電保護與安全自動裝置(以下簡稱繼電保護裝置)作為電力系統的“第一道防線”，是保證大電網安全運行不可缺少的重要部分［1］。近年來，隨著電網的快速發展，新技術和新設備不斷應用到電網運檢業務中，對繼電保護技術管理工作提出了更高的要求。特別是針對超特高壓變電站規模大、距離遠且較為分散的特點，傳統繼電保護專業技術管理手段較為滯后，主要依賴于現場作業人員的技能水平，其作業流程不夠精細、工作效率不高和智能化水平低等問題也逐漸暴露出來［2，3］。隨著“人工智能”、“移動互聯”和“大數據”等技術在電網業務中的廣泛應用，繼電保護專業也迫切需要利用新技術來提升繼電保護傳統的運行管理、技術管理和專業管理水平，推進保護運行管控工作的流程化、規范化、智能化，降低人員作業強度，提高管理效率［4，5］。本文從特高壓變電站現場繼電保護工作實際出發，對作業中的各個環節進行數字化改造，構建基于移動互聯的繼電保護移動作業平臺。

1移動作業平臺的功能設計

1．1功能設計思路

目前，繼電保護專業技術管理上存在以下幾個問題:(1)現有的繼電保護作業文本主要以紙質為主，編制、流轉、保存的效率低下，無法滿足電力系統的智能化、自動化需求;(2)缺乏對繼電保護作業安全措施票(以下簡稱安措票)在編制、審核、流轉、執行、保存等環節進行全過程管控的手段和平臺，尤其在安措票的執行環節缺乏有效管控，存在監管盲區;(3)設備檢修、缺陷記錄主要存在于內網系統中，無法滿足作業人員應急搶修時的移動辦公需求，并且設備檢修記錄、歷史缺陷、臺賬和備品備件數據無法有效聯動。針對以上問題，繼電保護移動作業平臺應著重考慮設計繼電保護文本管理模塊、繼電保護安措票管理模塊以及二次設備檢修、缺陷管理模塊。繼電保護移動作業管控系統功能示意圖如圖1所示。

1．2繼電保護作業文本管理模塊

作業文本管理模塊根據不同階段進行設計:作業前準備階段:作業人員將臺賬導入本平臺后，可以根據基建驗收、技改大修和例行校驗等不同工作類型的要求，一鍵自動生成作業文本，并根據現場實際對作業文本進行不斷修改完善;現場作業階段:本平臺支持作業人員對工作現場的試驗數據和信息進行在線錄入，對作業文本的合規性進行智能校驗，協助現場作業人員進行標準化作業，提高工作效率和現場工作安全性;作業終結后:本平臺可以將作業文本自動上傳服務器進行分類歸檔，并形成固化的作業文本，下次遇到同類型工作可以直接調用，同時，平臺可支持導出PDF文件以及打印功能。

1．3繼電保護作業文本管理模塊

通過構建典型安措票模板和SCD文件實現安措票的一鍵生成，同步保存現場的音頻和圖紙等資料，實現安措票的多形式保存。利用移動互聯技術，移動終端可以將現場安措的執行恢復情況實時同步至服務器，管理人員借助其他終端可實時查看安措執行情況。工作結束后，平臺可將安措票生成PDF文件并上傳服務器，實現安措票從編制、流轉、審核、執行恢復、保存的全過程無紙化和在線管控。

1．4二次設備檢修、缺陷管理模塊

通過智能管控平臺構建檢修、缺陷管理模塊，形成從投運至今的設備檢修、缺陷情況的“設備病歷”。作業人員可以利用移動終端隨時隨地查看設備情況，了解備品備件信息，在路上即可制定檢修策略，縮短工作準備時間，提高應急反應能力。平臺可以根據設備檢修、缺陷記錄進行安全隱患分析，定期生成設備服役報告，并對多次出現安全隱患和家族性缺陷的設備發出預警并評估風險。

2移動作業平臺結構設計

2．1移動作業平臺系統結構設計

系統邏輯架構分為數據應用層、中間層和用戶界面層。其中，數據應用層選擇關系型數據庫。相比非關系型數據庫，關系型數據庫具備易于維護、使用方便、可執行復雜操作和事務管理等功能，數據庫軟件成熟可靠。為保證數據的安全性和完整性，數據庫應當采用冗余備份模式，并遵循結構清晰、面向對象、易于維護、信息隱蔽等原則。中間層則由軟件系統的業務對象構成，為用戶界面層提供數據訪問、管理等服務。中間件技術可節約開發成本和周期、降低運行成本、提高可靠性。用戶界面層為用戶提供前端訪問端口和用戶UI界面，采用基于J2EE體系結構的標準服務，通過終端設備、網頁、小程序等形式實現人機交互功能，提高開發效率、實現跨平臺應用。

2．2移動作業平臺的網絡結構設計

為提高系統的靈活性，便于繼電保護作業人員攜帶和使用，本平臺采取移動終端與主站互聯的信息交互方式，通過在移動終端上安裝客戶端，利用移動網絡實現終端與主站的互聯和信息同步?？蛻舳朔譃橐苿咏K端客戶端和主站客戶端，移動終端客戶端主要用于作業人員在作業現場進行信息查看、采集、文本修改和編輯，以及管理人員進行移動審核和作業監督。主站客戶端主要是用于在服務器上對信息進行歸納整理，并對系統功能和權限進行設置。

2．3移動作業平臺的權限劃分

在平臺搭建的過程中，應著重考慮針對不同作業人員的功能需求進行權限劃分，在客戶端上設計賬號登陸功能，并通過一人一號的方式來區分不同作業人員的需求。檢修人員、管理人員及其他工作人員可根據不同的權限對平臺基本信息、原始狀態、流程、安全措施等子系統進行修改、維護和審批操作。如工作負責人具備信息查看、文本編輯、安全措施執行和臺賬更新等權限，技術專責等管理人員可進行文本審核、批注和現場實時監督等。通過這種方式可以解決傳統繼電保護管理方法中作業文本流轉審批效率低、現場監管不到位等問題，同時，也有利于加強信息安全管理，方便數據整理和保存。

3結束語

本文依據電網運檢工作實際情況，綜合分析了目前繼電保護技術管理工作中存在的問題，通過設計繼電保護移動作業平臺，提供文本管理模塊，繼電保護安措管理模塊以及二次設備檢修、缺陷管理模塊實現對繼電保護作業的精確管理，借助移動互聯技術可對繼電保護生產工作中的復雜流程和數據進行分析、管理，有效提高工作效率，實現信息共享。

參考文獻:

［1］張國防，馬俊嶺．繼電保護專業日常管理工作探討［J］．電工技術，2019(18):86-90．

［2］史曉清．電力自動化繼電保護安全管理優化策略探討［J］．電氣技術與經濟，2021(02):74-76．

［3］馬叢淦，王闖，吳淼喆，等．基于移動終端的檢修專業分析管控策略探討［J］．電力安全技術，2018，20(02):60-62．

［4］謝廣建，劉自軍，程雪珍．電力生產移動作業平臺關鍵技術分析［J］．科技創新導報，2018，15(17):2-3．

［5］許旵鵬，張雪燕，李楊月．電力系統繼電保護二次安全措施的規范化管理［J］．電工技術，2020(24):137-13．

作者：馬歡 許堯 陳知豐 張冬晛 單位：國網安徽省電力有限公司檢修分公司