运检派工单全过程智能管控系统研发

运检派工单全过程智能管控系统研发

张杰 徐炳锐

国网浙江省电力有限公司天台县供电公司 ，浙江，台州 ， 325000

摘要：目前电网中现有系统与设备间缺乏全面灵活的贯穿模式，在现有运维检修中，从管理到一线、从后台到前端均需要有效的融合手段。现有电力系统软件中针对不同工作通常各自独立，在互联互通方面还有一定不足。当前电力系统中应用的主流软件主要可分为两类，即分布式软件和办公应用类软件。分布式软件目前较多侧重的是采集、组织和分析电力系统中智能设备获取的电子数据，而部分设备需要可编程等功能，这样就可以为运维和调控人员提供实时的技术支持。办公类软件则是围绕电力企业经营活动所需的软件，通常包含客户信息系统、会计事务系统、运行分析系统、企业资源管理系统、交互信息响应系统、气象天气系统和地理定位信息系统等辅助类的系统。目前针对电力系统运检管控系统的开发主要集中在输电线路专业，缺少统一协调的开发模式，同时缺少对作业现场工作模式的关注和双向穿透的实现 。

关键词：运检派工单；智能管控；系统研发

面对电力生产工作的新要求，综合专业管理手段以及“互联网+”和大数据理念，依托国网运检智能管控体系建立运检智能管控系统，同时深度融合现有软件开发思想 将多系统进行整合，将电力检修工作进行抽象提炼，在虚拟的平台上进行系统展示，将传统电网运行方式同软件架构和项目进程思想进行了结合。主网运检智能管控系统是智能管控体系的后台，用以掌握设备的运行状态和人员的工作状态，便于指挥中心和各级管理人员统揽全局，并实时穿透，作为技术平台提供支撑和服务。平台主要分为4 个主菜单和若干子菜单，移动终端是智能管控体系的前端，将输电、变电、电缆、带电等专业各班组生产作业与职责、流程、制度、标准、考核等要素进行紧密融合，以“互联网+ ”思维研发具备“作业管控、班组管理、专家系统”等功能的班组移动作业终端系统(简称“掌上检修”)，对班组主要作业及人员进行监控、指挥及管理，积极推进班组转型，促进基层资源配置方式和业务组织模式的转型，实现检修公司班组人员在工作中的作业执行与流程，作业执行与职责，作业执行与制度、标准，作业执行与绩效考核，作业执行与风险控制等5个方面的一致性，从而实现班组管理的标准化、集约化、精益化。

一、主网运检智能管控系统设计

1.系统架构

系统部署在内网IV区，由数据接入、数据库、GIS服务、应用服务及前端展示(浏览器部分)等模块组成。数据接入模块负责将相关系统的数据经处理后存入主网运检管控系统数据库。对于PMS2.0、OMS 、统一GIS平台等数据中心对外提供服务的数据，采用由相关服务直接访问数据中心相关数据表的方式。对于变电站智能运营系统等数据中心尚未对外提供服务的数据，数据接入模块采用业务系统提供数据访问SDK、数据库直连的方式。对于移动作业平台，由于涉及到实时交互，通过插件进行封装，在浏览器中直接与移动作业平台进行交互，但相关的静态数据通过数据接入模块存入主网管控数据库 。数据库包括关系型数据和空间数据两部分，通过选取双重数据库保持最佳的数据服务。GIS服务负责进行空间逻辑计算和提供空间数据相关服务，通过应用服务对外提供页面服务。Web服务负责进行业务运算和提供业务访问服务。前端展示采用PM S2.0推荐使用的Google浏览器，对系统的浏览包括数据动态加载、根据性能优化需要的缓存部分和需要与相关业务系统进行实时交互的插件部分，可实现快速浏览。

2功能架构

根据北京电力公司“2+2+2”(即两个穿透、两个透明、两个管控)的业务需求 ，充分融合生产管理特点和现场作业流程匹配，主网运检管控系统的功能模块包括7个主模块和若干子模块，功能需求根据现场应用设计，同时基于现有系统开发，可与现有系统进行交互，可以通过点击的方式进入其他功能系统模块。移动应用APP通过电力无线虚拟专网接入内网安全接入平台与移动应用内网服务端，以进行通信和数据交互。内网PC客户端直接连接内网系统服务端实现系统后台管理，移动应用内网服务端通过与数据中心进行数据交换，实现移动APP和PC后台管理两种模式客户端服务的支撑功能。系统将人员行为进行了提炼，转化为计算机的流程性展示，将现场作业关键步骤进行浓缩，并且自动匹配现场作业的流程和轨迹等信息，将工作任务提供给管控平台进行系统展示，实现了对检修作业的抽象化，从后台指导前端工作，以软件进程匹配现场检修过程。系统利用数据中心作为中间缓存区，在数据交互过程中无需关注具体的业务功能实现，系统的模块化程度高，这样可实现内网与信息专网的可靠隔离，保证系统的信息安全。
二、系统主要功能

1. 设备台帐信息的综合管理

1.1设备基础信息:针对系统使用对象,设备采用树形结构及工艺流程图相结合的形式建立。基础信息主要包括设备名称、设备型号、安装地点、投运日期、计划使用期限、出厂编号、制造厂商及主要技术参数等。主要功能包括:设备基础数据的登记以及设备主要技术参数关联达到定点查询特种设备的相关台帐信息的目的。

1.2附属设备信息:主要包括设备部件的名称及编码、所属设备、投运日期、制造厂家及主要设备参数。主要功能包括:附属设备数据的登记部件维修、更换情况的记录。

1.3巡检记录:在巡视设备运转情况的过程当中形成设备巡检记录并登记每一次点检发现的问题。

1.4缺陷及隐患登记:若设备出现缺陷、隐患问题必须进行登记并形成记录。

1.5异动记录:设备及配件发生更换时,记录设备异动情况并及时自动更新设备台账信息。

1.6工作记录:主要反映设备工作的相关情况、检修内容、所属专业、计划开始和结束时间、安全技术措施等。

1.7用电抢修记录:在用户用电、配电的过程中出现问题,及时下发派工单并尽快安排相关工作人员进行抢修作业分析故障原因并记录相关信息。

2.查询统计分析模块

2.1系统提供强大的搜索查询功能,可查询年度、季度、月度以及周生产计划、完成情况以及相关所有的审批资料并进行数据的汇总和导出。

2.2有条理地展示全省主要变电站各电压等级数量及其变电总容量、各电压等级交直流线路及其线路总长度的统计情况。

2.3以柱状图等方式直观显示上级领导所下发的任务指标。完成情况亦可以通过时间条件(年、月、日)、区域条件(市、县)以及指标类型等条件对指标列表进行限定操作。

2.4分类记录电力设备运行时所出现的故障情况登记故障的名称、发生时间、内容及原因等。

2.5针对全省所有输电、变电、配电工程动态显示项目进行的进度情况。

3.工作流程标准化模块

一个好的信息管理系统离不开好的运维工作运维工作.可以提高信息系统的使用效率同时可以解决管理信息系统开发中遗留的一些问题。因此规范系统运维工作流程在信息系统生命周期中非常关键是确保整个信息系统运转有序,保障有力的重要工作。本系统集成设备故障抢修流程的标准化模块出发前应做哪些准备工作(工作的安排、工作器具、危险点分析、安全措施等)、抢修作业以及工作完成时的验收总结等。

4.论坛及消息推送模块

为了有效提高工作效率缩减通讯成本本系统设计并嵌入论坛、消息推送模块并实现了消息快速推送的功能模块。在论坛内工作人员可以随时说明工作情况、工作进度以及工作中所遇到的问题使其他人可以很方便地帮助其出谋划策,也方便领导及时了解工作进度掌握工作动态。通过消息推动模块可以快速的将.上级领导的指令迅速传达到各个部门极大地提高了工作效率这其中减少了很多中间环节,也有助于全方位推进生产运维综合管理信息系统的建设与发展。

三、运检派工单全过程智能管控系统应用

1.硬件基本情况

部署了V3C智能中控系统，可实现对大屏、会议电视、离子墙、音响、灯光等设备的集中控制。配置了高清会议视频和专用录音电话，可用于开展运检作业、事故处理、应急抢修等工作的视频会商和指挥协调。管控中心下设五大专业室，分别为运检指挥室、生产值班室、状态管控室、大数据分析室、灾情监测预警室，以支撑中心各项业务的全面开展。

1.1.运检指挥室：负责全省电网设备运维检修计划管理和检修过程管控。具体负责省检修公司管辖范围内输变电设备运维检修计划管理、生产承载力管控、作业现场安全风险分析、生产资源调配、运检专业应急抢修等工作。

1.2生产值班室：负责监视和分析500千伏及以上交流变电站和±500千伏及以上直流换流站设备运行信息;负责监视和分析长株潭地区220千伏变电站设备严重及以上缺陷（隐患）、故障等信息;负责公司防汛值班;负责设备重大异常情况的上报。

1.3状态管控室：负责全省异常及以上状态、重大家族缺陷、发输变电设备的运行状况跟踪分析、专家会诊、预测预警、检修决策审核，以及设备处置情况监督和评价。

1.4大数据分析室：负责开展大数据分析应用平台建设，实现电网设备状态分析、风险预警、故障研判、寿命预测、运检绩效评估五大功能;开展多源数据融合分析及研判，实现运检管理从信息孤岛到多平台数据融合、事后响应到事前预防、人工经验到智能分析、经验驱动到数据驱动的四个转变。

1.5灾情监测预警室：负责电网覆冰、山火等灾害监测和预警;负责电网灾害数据分析;负责500千伏及以上交流输电线路和±500千伏及以上直流输电线路运行信息的监视和分析。
　　2.软件建设情况
　　运检智能分析管控系统是管控中心建设的最重要部分，通过与PMS2.0、OMS、调度管理系统等14个外接系统横向集成，实现电网监测及现场作业基于GIS的综合展示。运检智能分析管控系统以“信息汇集、预警研判、过程管控、生产指挥”四大业务的开展为核心，建立了生产指挥、输电、变电、换流4个专业模块、共30个子模块。其中，信息汇集包含省检修公司所辖设备管理信息和生产信息，管理信息包括上级提出的管理要求，生产信息包括故障（异常）、缺陷、生产调度、预告警、应急五类;过程管控主要对检修作业、反措执行、专项排查、外包及委托业务、周期性例行工作（日常巡检等）等运检工作进行日常生产业务过程管控;预警研判主要实现对各类预告警数据的辅助监视、转发及发布，包括电网运行风险预警、设备预告警、气象和环境预警等;指挥协调主要用于发起抢修、供电保障记录，并跟踪进展情况，同时协助运检部编制生产月报及各类专项报表。此外，管控中心根据实际需求，还接入配电网大数据分析应用平台、水电机组远程实时决策系统、电网冰灾地理信息系统、输电线路山火监测预警系统等湖南特色系统。

　　3.利用大数据分析，提升决策智能化水平
　　3.1建立设备知识库，通过对新生产任务的智能识别，自动提供可参考的典型样本处置方案，实现传统经验与智能辅助的最默契结合，降低生产管理对人员经验的依赖程度，确保合适的任务使用合适方案。

3.2加强设备检修计划的智能分析，对设备的缺陷和隐患情况等信息进行汇总分析，智能推送检修工作方案及注意事项。通过设备检修各个流程进展的可视化，智能提示工作路线交通状况，精准预测工作时间。正常检修工作时具备同站、同类缺陷信息提醒能力，避免重复停电，提升检修计划优化能力。

3.3利用云平台开展变压器大数据分析，通过不同信息系统之间数据的穿透分析，建立更完善的评价模型，更全面的评估与预测设备健康状态。

3.4提升缺陷和隐患分析管控能力，根据国网发布的家族缺陷准确掌握浙江设备类似情况和清单;在重要缺陷发生后，根据“类型、设计、时间、厂家、环境”等查询要素灵活组合，及时排查疑似家族缺陷;对缺陷问题进行聚类分析，实现预判。

四、系统应用实例

在设计过程中充分考虑到了不同层次的管理需要 ，并且将系统进行了权限和功能的匹配。通过总览界面可以了解当日检修公司的工作现场情况，直观掌握当日整体检修的工作承载力、工作站线、风险现场以及作业现场等重要信息，可全局性地了解当日的检修工作情况，其中包括常见的系统运行情况、缺陷情况、作业现场情况、负荷曲线情况、人员承载力情况以及保供电的主要任务情况等。

信息监视主界面通过信息监视界面可掌握现场应用的输电、变电、电缆、带电作业等工作情况和现场的主要数据回传。每个界面设计均以九宫格的方式进行展示，选取典型的工作场景和工作内容，并着重提示现场超期、在线监测告警等信息。同时融合了主流的经验性和规程性的判据，为现场作业提供可依照的参考。信息监视界面同时融合了停电和不停电作业现场，结合了运维工作和检修工作，实现了当日全计划、全现场工作的展示理念。在系统设计中，主要基于应用导向，针对现场关注的时间节点通过VPN网络实时回传现场状态，重点关注关键任务环节的实现和质量情况。

GIS地图可显示当前巡视任务涉及的输电线路段，通过监控流程调阅任务执行情况，比如时间(点击APP上的出发，可以看到出发的时间已显示在这个地方)，巡视人员到达后点击到达可同步显示到达的情况，包括巡视进度等，可以显示整个作业的进度。通过管控系统和移动终端可直接掌握巡检现场工作情况，查看巡视轨迹，以及检查是否按照标准作业流程开展巡视工作。轨迹监控功能可比对每条输电线路当前和历史的巡视轨迹，设定阈值并可自动告警提示，也可通过后台发送信息到现场移动终端，以便与现场人员互动。

生产指挥界面是针对管理人员设计的，分为现场管理、缺陷管理、应急管理、计划管理、政治供电五大模块，覆盖了安监、运检的主要工作内容，相关功能为传统运检职能提供支撑，可以实现多系统和传统工作方式的融合，直观地对检修现场和工作进度等信息进行直观展示，同时可以实现与PMS系统的动态链接和准实时读取。

六、总结

主网运检智能管控体系融合了移动互联的开发理念，应用现有的主流软件开发技术，在开发过程中融合了生产经验和新型的故障诊断、大数据分析和图像采集识别等技术，实现生产现场和管理决策的协调配合，达到了作业现场与技术管理的双向贯通，可为现代化电网运维检修管理和实施提供支撑。

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