基于GIS的电力传输网络资源管理系统的设计

工业技术　ＳＣＩＦＮＣｒ＆ＴｒＣＨＮＯＩ　ＯＯＹ　ＩＮＩ　业　Ｑ：ＯＨＭＡＴＩＯＮ！　　基于ＧＩＳ的电力传输网络资源管理系统的设计　王树基’高素青　（１解放军理工大学指挥自动化学院研二队；２．解放军理工大学指挥自动化学院计算机与指挥自动化系　江苏南京　２１　０００７）　摘　要：文中主要介绍了一种基于ＧＩｓ的电力通信传输资源管理系统的设计方法，系统以功能实现为核心，采用分层的思想，以　ＧＩＳ的手段展现。　关键词：地理信息系统　电力通信　传输网　资源管理　中图分类号：Ｆ４０　７．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６７２—３７９１（２００６）ｌ０（ｂ）一００４１　０２　征本文设计的通信资源管理系统中，我们　利用ＣｌＳ提供的图形界面，构筑了一个传输网　资源管理的平台，实现传输系统的嗣络组织和　优化，综合管理传输刚络的物理资源和逻辑资　连接关系的管理：包括设备内部端口间的交　征传输网资源管理系统中，四个视图中，所　叉连接关系和设备闾的端口连接关系，功能有　有的资源全部采用两级管理模式，第一级是资　添加、删除、奄询；缆线管理：主要包括　源的空间位置关系的展现，第二级是资源属性　缆线（电缆、ｊ匕缆）的敷设、拆除，　线　的描述，选中某个资源对象就可以进入该对象　源以及资源的使用情况，为电力通信网络的建　的录入、使用情况的管理；电路管理：包　的橇性描述，对象臀性描述能够执行对特定对　设，管理、日常维护、故障检测、信息查　括电路的分层管理，电路的建立、拆除、查　象的增加、删除、修改和查看。所有对象　询提供服务。　询，部分电路的建立、拆除。　的空间数据和耩性数据部保存在ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ　查询统计：主要是对电路的查询和管理，　２０００数据库中。　１传输网络管理系统总体框架　通过电路编号或者电路上的任一端口号奁询电　四个视图之间是相互的依存关系，网络资　下面介绍传输网络系统的总体框架。如　路的全部信息。当然也提供对设备、设备端　源组织图是传输资源的总体概览，光缆网络组　图ｌ所示，系统以传输网资源管理的功能实现　口、端口连接关系得查询。　织图中包括光缆段，纤　、光缆设备等资源，　为核心，以ＧＩＳ组件ＳｕｐｅｒＭａｐ　Ｏｂｊｅｃｔｓ为手段　为ＰＣＭ网络组织图和传输网络组织图提供支　而展开的　其优点如下：　２传输网络管理系统的设计　撑，ＰＣＭ网络组织图中包括ＰＣＭ设备及其连　空问可视化。　传输网资源管理系统所涉　系统发计思想　接关系等资源，传输网络组织图中包括传输设　及的数据的特点是数据量大且与地理关系卜分　由于传输网涉及的资源繁杂，实现有序管　备及其连接关系等资源，传输网络组织图可以　密切，利用Ｇ｜Ｓ可以直观真实地反映实际情况，　理一直是业内人士讨论和关注的热点问题。　为交换网络提供支撑。在不同的　图中，可以　工作人员可以直接在地图上进行操作，摆脱枯　通常来说，传输资源包括：传输系统、传输　建立、维护不同等级的逻辑电路或物理电路，　燥的数据文字报表。　Ｌ．殳备、传输线路和维护管理单位等。传输系　以及它们之间存在的隶属和依存关系，便于电　建立统一的传输网资源管理系统平台，有　统管理的对象包括传输系统、传输系统与设　路的建立、维护、定位、查询和统计。　利于系统数据的统一，便于维护和使用，实现资　备之间的关系；传输设备管理的对象包括设　用户管理　料共享。　备（以及承载没备的机架、机框、槽位）、　用户管理包括：权限管理、权限组管　利用地图底图，使通信资源的管理更加直　逻辑端Ｉｑ－、物理端口、逻辑端ＩｚＩ与物理端口　理、用户组管理、用户管理。用户权限是　观，工作人员只需维护所关心的传输网络资源。　的关系瞍转接关系；传输线路管理的对象包　一个访问控制矩阵，由用户所在单位、允许的　利用Ｃ－ＩＳ信息建立光（电）缆的路由信息、，　括：光（电）缆、芯线、光（电）缆连接关系、芯　操作功能和用户级别三个向量组成。用户分　并在此基础ｈ建立数据库，标识光（电）缆的物　线连接关系等；另外还包括通道管理和电路　系统管理员、组用户管理员　一般用户ｊ类：　理走向，进而建立电路的迮接信息及明确电路　管理。传输网管理的目的是为了能监控传输　系统管理员功能包括：增加、删除或修　的使用情况。　资源的使用情况，管理并使用现有资源，提供高　改权限；组合操作权限成权限组；增加，彤¨　从框架图可以看出，系统功能是通过图形　效地查询统计功能，为管理者进行资源调度、　除或修改用户组；将权限组分配给用　啦；　界面展示给用户的，这样的设计不仅有利于系统　系统规划和系统建设提供真实详细的辅助决策　增加、删除或修改用户。　功能的设计和实现，更体现了系统的人性化。　资料，帮助维护人员快速分析、定位故障位置　组用户管理员功能包括：增加、删　或　系统实现的主要功能包括：电子地图的　等。　修改本组用户。　基本操作：放大、缩小、选择、全图显示、　目前，各个部门使用的传输网管理系统各　一般用户功能包括：更改自己的密码和　漫游等；设备管理：包括设备的添加、修改、　有千秋。结台其它系统的设计经验和ｌｎｔｅｒｎｅｔ　基本信息。　删除、查询；设备端ＩＬｌ的管理：包括设备端口　网络分层管理的启示，对传输网，根据功能划　的添加、修改、删除、查询；设备端子的管　分，我们也进行分层管理。在逻辑上分为四个　３结语　层次：电路层、通道层、中继层．物理层。　本文根据电力通信中传输网管理的实际情　四个层次在不同的视图（见系统设计）中有不同　况，运用ＧＩｓ技术、数据库访问技术、传输　的体现，这样便于网络的建立、维护和管理。　网通信技术，采用分层细化的思想设计了一个　系统设计　传输网资源管理系统。该系统目前已完成安　传输网系统所管理的对象都是静态的，根　装和前期的调试，通过测试，能满足传输网资源　锯设计思想，结合ＧＩＳ的图形表现形式，为ｒ操　管理的需要，达到了预期设计的目标。本系统　作简单、界面友好，系统采用图形和数据相结　设计的主要功能是完成对电路的查找和定位，　合的方式实观，系统共分四个视图是：网络资　以及查询电路的详细资料。这是工作人员在　源组织图、Ｉ　ｃＭ网络组织图、传输网络组　日常工作中量最大，效率最低的一项工作。该　织图、光缆路由组织图。　系统的完成不仪可以提高工作效率，把工作人　从管理对象在网络中的存在状态来看，可以　员从繁重、重复的劳动中解放出来，而且对办　将管理对象分为物理资源和逻辑资源。其中物　公　动化建设更是具有重大的意义。下一步　理资源包括：交换机、ＤＤＦ、传输设备（包　的工作主要是根据具体的使用情况和实际的业　图１：　传输网系统框架结构　括ＰＤＨ、ＳＤＨ、ＴＭ）、ＰＣＭ、ＯＤＦ、光　务需求，进一步完善系统的功能。　交接箱、光分线箱、光路段、光缆段、光　理：包括设备端子的添加、修改、删除、　芯、设备端子等。逻辑资源包括设备端口、　参考文献　查询；设备端口、端子的对应关系：这里　设备间的中继连线、通道、光路、电路等。　【ｌ】周卫东，罗困民，朱勇，何绪泉，董民，李建　的设备端口是逻辑上的概念，端子是物理上的　它们之　既有区别，又有联系，分别在不同的视　东．现代传输与交换技术【Ｍ１．北京：国防　慨念，目的是为ｒ更清楚地在功能上和实际的　图中进行描述和管理。　工业出版社，２００３．　物理设备两方面描述设备的接口；设备端口　总体设计　【２１张正峰．关于电力通信资源管理系统的探讨　科技资讯Ｓ￣ＩＥＮ￣￣＆ＴＥＣＨＮＯＩ　ＯＯＹ　ｉＮＦ　Ｏｆ４ＭＡＴｉＯＮ　　‘维普资讯 http://www.cqvip.com

ＳＣＩＥＮＣ　＆Ｔ　ＣＨＮ０Ｌ０ｏＹ｛ＮＦ　０｝｛Ｍ＾ｒ｛０Ｎ　工业技术　微机监控系统在抱子石电厂的应用　施纲国　（江西东津发电有限责任公司）　摘要：本文介绍Ｈ　９　０　００计算机监控系统及其在抱予石水电厂ｌ｝】的应用。该系统是按“无人值班”（少人值守）的原则设计，爿　用可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）直接接入以太网的方式来实现，系统已于２００４年７月全部投运。　关键词：石电厂　微机　监控　中图分类号：Ｇ４２４．１　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌ６７２—３７９ｌ（２００６）１Ｏ（ｂ）　００４２—０ｌ　抱子石电厂概况：抱子石水电厂是江西赣　可自动测量开关合闸时『自Ｊ、自动调整ＰＴ电　的连续运行。　能股份有限公司筹集资金进行的建设项目。　压相位等功能。两台操作员Ｅ作站采用的操　操作员工作站定时向各计算机发送时问　抱子石水电厂位于江西省修水县境内，电站　作系统为Ｕ　ＮＩＸ，工控机采用的操作系统为　Ｍ步信号，校对系统内各设备的时间，实现　装有２台２　０Ｍ　Ｗ的灯泡贯流式水轮发电机　ｗｉｎｄｏｗ　ＮＴ，网络软件为ＴＣ【）／ＩＰ，图形　整个系统时间同步。两台操作员工作站通过　组，年平均发电量ｌ　２　７７　５万ｋＷ，ｈ。为实　符号Ｘ／Ｗｉｎｄｏｗ。　网络互相检测对方的工作状况，　一旦检测到　现电站“无人值班”（少人值守），抱子　为确保系统可靠性，系统主要设备采用　软硬件故障，则立即根据故障严重程度和对　石电厂选哪的是Ｈ９０００计算机监控系统。　兀余技术，如操作员站、网络，　要ＰＬＣ　方机器工作情况进行决策，确定是否进行双　抱　水电站计算机监控系统、机组辅　７支Ｕ　１　ｓ、数据库等。Ｈ，由软件实现冗余设　机主控备用切换；耍＂果检测到某机器的监控　助设备及公用设备起动控制系统包括计算机　备的自动或手动切换，取消硬件切换装置，　系统退出，刚退出的操作员工作站标志退　监控系统及辅机控制系统：二部分，是以“计　减少系统的硬件故障点。　出，未退出的操作员工作站自动切换为主　算机监控为主、简化常规设备控制为辅”的　各台ＬＣＵ对全厂主要设备的运行状态和　控，另外通过人机界面乜可进行手动切换。　原则，实现“无人值班”（少人值守），系　运行参数自动定时的进行采集，并作必要的　统配置和设备选型符合计算机技术发展迅速　预处理后，仔于实时数据库，供讣算机系统　Ｈ９０００实际运行中的问题　的特点，计算机监控系统采用全开放、分布　实现画面显示、制表打印及完成各种计算、　Ｈ９０００　控系统具有完善的电厂监测和　式系统结构。采用最新的计算机硬件．软件　控制等设计功能时使用。对于所有数据采集　控制功能，满　全厂安全监视、控制调节及　及网络技术，系统采用模块化、结构化的设　输入点，可以通过人机联系设置扫奄投入与　生产管理等多方面的要求。利用计算机监控　计，留有硬件及功能软件的扩充接口年ｕ容　退出、报警禁　与使能、参数限值修改等。　系统开停机袖调节功能使得电厂的自动化水　量；网络采用光纤以太网、传输速率　事件报警分辨率＜５ｍ　ｓ，报警方式：顺　平得到提高，但在运行过程中也存在着一些　ｌＯＯＭｂｐｓ。监控系统为容错设计，不会因仟　序显示和打　语句，　录动作设备器件名　问题和不足。　何…台机器发生故障而引起系统误操作或降　称、内容及时『日ｊ。事故报警时，发出语音　Ｈ　９０　００　控系统在抱干　电厂运行至　低系统性能，各ＬＣＵ也不会困主控纵发生故　报警信息。对相关模拟量作追亿记录。　今，两台操作员工作站存在的典型问题为操　障而影响ＬＣＵ各自的　控功能。　根据运行方式选择，可由中控室运行人　作员Ａ、Ｂ站每天邯有一次自动退出动作，　一号机和＝号机ＬＣ　Ｕ采用可编程序控带ｌｊ　员通过汁算机　控系统发出箨种士产过程的　一站自动退出后另一站会自动转为｛三控站。　器（Ｐ　Ｌ　Ｃ）及工控机，『申】门Ｌ　Ｃ　Ｕ采用可　控制度调节命令，　视操作的全部流程，如　例如：Ａ站为主控，Ｂ站为备用时，当发　编程序控制器（ＰＬＣ）及触摸显示屏，ＰＬＣ　水泉开停、叶角渊节及断路器分合等自动操　生自动退ｌＬｌｊ情况时，监控系统硅示Ａ站状态　直接上以太网不经　：控机等中『日］环节（速率　作，对低压断路器、高压断路器以及变压器　为退　，１３站状态为二｝＝＝控，但实际Ｊ：Ａ站的　！ＯＯＭｂＩ３ｓ）。ＬＣＵ备ＰＬＣ既可　同１　作又　分接头升降的控制和对励磁电流、功率因数　Ｈ９０００系统并未退出，默是控制权自动转移　可独　完成各自承担的功能。　的凋节。　到了Ｂ站。该问题已向厂家反应，但至令还　中控室值班运行人员借助　控系统人机　为得到解决，因此当一站自动退出后，运行　监控系统结构及特点　界面，峪视电厂的生产过程和运行情况，各　人员就要手动对该站的ｔｔ９０００系统进行重新　Ｈ９０００监控系统分两层：厂站级控制层　点参数及其变化趋势和设备状态，在运行状　启动。　以及现地控制单元层。两层之删采　态发生变更时能及时进行分析和处理　操作员站采用的是Ｕ…ｘ系统，运行安　ｌ　００ＭＢ快速以太网总线，介质为＿光纤。网　当发生事故或某些重要故障时，则自动　全稳定，但如果该系统　运行期　突然断　络通讯采用高性能的网络交换帆进行连接，　转入事故、故障　示，并推出相应事故、故　电，系统文件就微容易损坏，造成无法进入　系统具有较高的传输速率和良好的抗电磁干　障环境嘲面。当进行某项设备操作时，自动　系统的情况。我们任运行期间就发生过两次　扰能力。　推｝｛』相应操作控制画面与过程监视画面。　这种情况，当出现该情况时我们可以使用　监控系统ＬＣＵ的ＰＬＣ采用高性能的施耐　Ｈ９０００监控系统可进行语音报警和电皤　ｆｓｃｋ命令对系统文件进行修复。　德Ｐｒｅｍｉｕｍ系列可编程控制器，支持ｉ／ｏ带　自动报警设置，当发生事故时，监控系统可　Ｈ９０００系统在进行测点增加及修改时，　电拔插，Ｉ／０能力、速度快，总线的通讯　以进行语音报警和电话自动报警，电活自动　都比较方便，但该系统提供的ＩＰＭ图形工具　能力也非常强火。ＰＬＣ通过ｌ块标准ＴＣＰ／　报警可顺序没置若干个电话号码或寻呼机号　使用起来就比较笨拙，埘增加画面以及对报　１Ｐ以太网接口板连到系统的网络交换机　：，　码。事故发生时，系统能根据设置情况发　表的修改都及　方便。　网络速率ＩＯＭ　／ｌＯＯＭ。饥组ＬＣＵ肢开关站／　语音报警信息，自动启动电话和传呼系统进　当初设计原因，：二号机的１０ＫＶ母线　公用ＬＣ　Ｕ每套配有ｌ套现地人机接口单．元　行报警；系统还提供电皤查询功能，可通过　电压变送器量程不能满足峨控系统的要求，　（ＭＭＩ）。』＝＝控机通过ｌ　０Ｍ／ｌ　００Ｍ剐卡直　电活　询当前电厂设备运行情况。　导致当该数据超过ｌ０．５ＫＶ后就无法存监控　接与以太刚连接，　示开停讥流程、数据库　系统具有自　断与白恢复的功能，系统　系统　正常显示，对于该问题我们改造的思　一　表等画面。问时配置智能８申行通信摸　是由多个发备构成，每个发备　仪进行内部　路是将该点改为棚电压，然后通过计算机内　块，可以与温度巡检、交流采样、微机捌　『１检，还进行　检，形成系统检测诊断报　部进行计算转换，使其　示的数伉和发际数　违器、微机励磁等智能装羹进行通信。并备　告，并将　常情况７）乏时报警，通知运行或值　值，ｆｆｉ符　配有一台Ｗ　ｘ　９　８微机自动准阀期装置，　守人员，以便肢时进行处理，并对某些异常　ｗｘ～９　８具有加、减速，增、减磁等功能，　情况进行自动隔离与恢复处理，以保证系统　．电力系统通信，２００５～２　ｌＯ，（２６　４５　Ｒｙａｎ　Ｋ．Ｓｔｅｐｈｅｎｓ，Ｒｏｎａｌｄ　Ｒ．Ｐｌｅｗ，Ｄａ～　ＩＭ　Ｊ，北京：科学出　社，２０００．１　４７．ｔａｂａ￣Ｄｅｓｉ￣ｎ［Ｍｊ．２００１．　Ｊｅｓｓｅ　Ｉ＿，ｉｂｅｒｔ￣Ｊ．Ｉ　ｒ（ｊｇｒａｍｍｉｎｇ　Ｃ＃｝Ｍ１．２００１．　【５ｊ陈述彭，鲁学军，周成虎．地理信息系统导论　斛技资　ｓｒ、Ｉ　Ｉｉ　¨Ｉ　０Ｌ　０Ｇ、ｒ　１Ｎｆ　Ｏ　｛ＭＡ　１｛ＯＮ