摘要:随着近年来电网规模不断扩大,变电设备的数量也随之大大增加,需要的试验量也相应加大。但是,由于试验人员的匮乏,导致现有试验人员现场试验任务繁重,试验完成后数据不能及时、准确地录入系统,不能满足现场试验完成后即对设备进行状态评价。为解决这一问题,设计了一种用于现场试验的移动终端,结合现有设备状态评价系统,提出了一种试验数据处理方法,开发了基于移动终端的试验数据处理系统,提高了现场试验的效率。
关键词:智能;移动终端;现场试验
引言
随着无线通信技术的发展,移动设备在日常生活和工作中的应用越来越广泛。移动应用技术不仅可以让用户随时随地处理公务,还可以及时应对紧急事件。在电力行业信息化不断推进的过程中,移动终端的应用范围也在不断扩大,各种原本通过现场人工记录数据并录入系统的工作,可以使用移动终端进行解决。近年来,利用移动终端开展电力业务现场作业,已经成为重要的工作方式之一,如用电管理、抄表作业、电力线路巡检作业、物资管理、应急作业处理等电力业务都实现了移动终端作业。电力现场移动作业已经成为电力单位的建设重点。鉴于此,本课题通过研究构建移动终端设备上的移动作业应用,为电力业务应用的移动作业提供统一的技术支撑与应用支撑,一方面可减少同类系统的重复建设工作,避免不必要的资源浪费;另一方面便于系统统一管理维护,提高系统安全访问控制能力。
1移动终端系统架构设计
用于变电试验现场的移动终端系统采用模块化设计,主要包括试验仪器与移动终端的接口、移动终端、移动终端与数据传输和数据处理模块。各个模块之间紧密连接,各自发挥不同的作用。
在整个系统中,被测对象为各种变电设备;试验仪器为变电设备现场试验所用的试验仪器,包括介损测量仪、直阻测量仪、铁芯接地电流测量仪等,实现变电设备的电气化参数测量;接口为实现试验仪器与移动终端物理连接的物理设备,根据不同试验仪器的不同接口通过RS232、RS485、USB等接口直接读取试验数据或者通过直接人工读取试验数据录入接口与不同的变压器现场试验仪器连接;移动终端包括数据接口、移动终端本体、数据展示和评价诊断结果展示4个部分,实现试验仪器数据的读取、解析、数据及评价结果展示;数据传输采用移动无线3G/4G网络,通过数据加密经由VPN通道传输至安全接入平台,进而将数据送至数据处理系统;数据处理系统采用现有的设备状态评价系统,对设备进行状态评价。
2系统设计实现
基于PDA的移动作业标准化管理系统中,在上位机上根据终端作业任务设定操作内容,生成标准化作业卡。终端工作人员根据派工前下载至PDA中的标准化作业卡,执行预定的操作步骤和操作项目。此外,对于终端作业过程中的某些突发情况或紧急事件,持有PDA的终端用户可通过GPRS无线网络随时随地的与上位机进行通信,以获取问题的标准解决方案或信息支持。
2.1数据同步实现
系统在使用过程中,除了上位机要与数据库服务器交互外,PDA终端设备也需要与中心数据库服务器交互。上位机系统可通过Web服务器直接与中心数据库服务器交互。对于PDA终端,由于我们采用SQLCE数据库,虽然SQLCE数据库和SQLServer数据库也可以直接通过SQLServer数据库的插件解决两者之间的数据通讯问题。但到如此一来系统的数据库平台仅仅限于SQLServer数据库,适应性不强。因此本系统移动设备和数据库的交互采用WebService方式。移动设备通过SOAP消息与WebService进行交互,通过自行开发的服务程序解决移动设备和数据库的数据通信问题。
2.2模块设计
本系统主要由两部分组成:桌面系统(PC机)模块和PDA模块,两个模块相互配合完成移动作业任务。计算机管理系统模块主要实现:移动作业标准指导书的管理、作业任务管理(制定、下发、查询)、数据同步;PDA模块主要实现:移动作业任务的执行、现场与主站的服务器端进行无线通讯,实时信息获取、在线解决故障及结果上传等。在PDA上建立了一个小型的数据库,用于存放从上位机上下载的操作员信息、作业任务信息等。
桌面系统和移动设备软件分别基于.NET平台和WinCE.net平台,分别采用集成开发工具WindowsMobile5.0PocketPC和MicrosoftVisualStudio.NET2003开发。编译形成的组态环境运行于PC机,形成的运行环境运行于PDA设备上。
3移动终端应用存在的主要问题
3.1存在安全性隐患
目前信息网络接入终端种类众多、数量庞大、系统接入分散、业务模式差异性大、安全防护水平不一,给安全防护、安全管理、集中监管等工作造成较大困难。
3.2系统应用复用性差
移动终端上构建的专业应用,如移动办公、物资盘点、输变电巡检等,各专业应用独立设计、开发,采用技术路线不统一、模块设计差异性大,影响了各专业共性模块复用和集成。
3.3建设思路不统一
基于移动终端构建业务应用初期,由于缺乏统一规划、统一布局,各个系统单独建设,每个系统各自独立,缺少有效的整合和联系。后期即使想打通各个系统之间的联系,也由于初期缺乏规划而难以进行,无法使各个系统共同形成有效的合力,进一步发挥系统价值。
4移动终端现场应用
在现场应用时,将试验仪器与变电设备连接,试验仪器再通过各种接口(RS232、RS485、USB)与移动终端相连,移动终端通过移动无线网络与数据处理系统相连。
系统根据所选设备自动提取出试验信息中的“变电站”、“设备名称”、“电压等级”、“设备类型”和“试验时间”等信息,“试验性质”需要根据本次试验的性质进行下拉选择,“天气情况”和“试验人员”信息手动录入。试验信息填写完整之后,系统会根据试验信息和设备名称自动筛选此变压器所能做的试验项目,并且在试验项目中进行罗列展示。在试验人员选择好试验仪器后,点击数据采集列中的“编辑”按钮,系统进入具体试验数据展示界面,并且系统根据所选试验仪器自动加载对应仪器的数据读取驱动程序,为后续数据的自动读取做准备。现场试验人员根据实际需要,可选择进行“历史数据查看”、“设备诊断”和“数据录入”。
结语
随着信息产业竞争的日趋激烈,移动技术将加速发展,智能化终端产品也将不断涌现,而伴随移动计算硬件平台的技术改进和价格的不断下降,移动作业应用解决方案的不断完善,电力企业对移动应用的需求将会稳步增长。基于本文构建的移动应用体系,能安全地实现电力现场作业相关应用,并能减少建设成本,提高企业信息化成效和工作效率。通过对安全防护体系的研究可以为电力企业移动应用保驾护航。
参考文献
[1]刘晓东.电网企业移动应用研究[J].中国电业(技术版),2012(11):512-515.
[2]谢荣岳,李军.基于PDA移动作业系统的设计[J].网络信息技术,2005(1):42-44.
[3]张金玲,黎峰,刘镇顶.基于PDA的移动作业标准化管理系统[J].计算机软件,2008(7):1831-1833.
[4]吕军.企业内外网安全接入平台建设[J].湖南农机:学术版,2008(1):147-148.
[5]张金玲,黎峰,刘镇顶.基于PDA的移动作业标准化管理系统[J].计算机软件,2008(7):1831-1833.
[6]吕 军.企业内外网安全接入平台建设[J].湖南农机:学术版,2008(1):147-148.