可行性研究报告.pdf

1、1 国家电网公司科学技术项目可行性研究报告项目名称： 电压监测采集管理信息系统（网络版）申请单位：起止时间： 年 月 至 年 月项 目 负 责 人 ：通信地址：邮政编码：联系电话：传 真：申请日期： 年 月2 目的和意义目前我国电压监测管理基本上还是落后的手工采集数据， 人工分析数据阶段， 由于监测点位置分散，这种传统方式耗费大量的人力物力，工作量大，效率低，数据抄读时间长，导致电压监测管理及时性差，不利于及时发现问题、解决问题，特别是在一些偏远地区，这种情况尤为明显。此外，电压监测设备生产厂家众多，各厂家的系统管理软件技术参次不齐，数据不能互相兼容， 而往往同一家电力公司下使用多厂家的电压监

2、测设备， 专工需在电脑安装多套管理软件，不便于数据的综合、整体、准确分析，为电压监测的统筹规划和管理带来很大困难，最终影响区域电压质量水平提高的进程。随着经济的高速发展和管理现代化水平加快， 使电压监测管理迫切需要一种先进的自动化的采集方式（即实现远程集中自动抄表）实时监测电压情况和一套稳定、可靠、智能化、兼容性强的应用、管理、查询软件平台，来对不同厂家仪表数据自动召测、统一管理、统一分析，为电压监测管理工作提供及时、可靠依据。同时，该系统具备对现场设备进行远程控制，远程升级、远程维护、实时抄表、异常告警、群组遥控、电能质量监测等功能。使用电压监测管理平台，技术人员将可足不出户，就可以 24

3、小时监控到各监测点的电压质量是否合格及电压运行情况。 同时， 系统也可以在无人值守的情况下， 自动执行预先定义好的命令，实现实时对监测点的电压、电流、合格率、有功、无功等数据监测数据采集，自动形成汇总报表（如：日、月、季度、年度报表）和分析曲线图。彻底解决了一机多套管理软件、数据管理繁琐的麻烦，保证了数据的完整性和统一。此外，系统采用网络化、自下而上的层级权限管理原则（以省、地区、县、站所为分层级别），同级单位不能互访，下级单位自动上报数据给上级单位， 最终汇总至省级单位。 上级单位将可实时了解下级单位监测点现状， 对下级单位进行及时有效的统筹安排管理， 真正实现国家要求的办公无纸化和信息化要

4、求。 这将为电力公司节约了大量采集费用和办公费用， 减少了人力资源、 缩短了办公时间、大大提高了专工的办事效率，加快了电压质量快速提高步伐。国内外研究水平综述目前使用的电压监测管理系统软件都是单机版软件，只能完成了数据采集和显示等基础性工作，不能实现无人值守，数据实施监测采集，以及在智能化进行数据分析、告警提示、网络化管理、 WEB数据查询等方面都非常欠缺。随着经济的高速发展和管理现代化水平加快，使电压监测管理迫切需要一种先进的自动化的采集方式（即实现远程集中自动抄表）实时监测电压情况和一套稳定、可靠、智能化、兼容性强的应用、管理、查询软件平台，来对不同厂家仪表数据自动召测、统一管理、统一分析

5、，为电压监测管理工作提供及时、可靠依据。同时，该系统具备对现场设备进行远程控制，远程升级、远程维护、实时抄表、异常告警、群组遥控、电能质量监测等功能。项目的理论和实践依据3 实际的配电网中，电压监测点分布在城市、郊区和农村的低压配变具有数量大、分散、环境复杂等特点。 这一特点决定了单一的通讯方式不能满足配变监测的需要。 随着信息化的快速发展，对低压配网设备数据传输方式提出了新的要求：实时、准确、高效的传输监测数据，高性能价格比的设备配置，简单、方便的安装方式。以下简要分析各种通讯方式的特点及应用：1. 光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、抗电磁干扰等优点，可实现对主干线上重要配变的实时

6、在线监控。但光纤的接入点过多会增加费用，降低系统可靠性，因此该方式不能将主干线上所有配变全部包括，对干线周边及支线上的配变更是无能为力。2. 现场总线方式，如 485 总线，数据传输可靠性高、实时性强；其缺点为需专门布线，且室外布线长期运行其可靠性会降低，相应的维护费用也会增大。因此主要应用于室内设备的连接电力线载波通讯的优点是可利用现有的电力线资源， 投资省，其缺点是容量小、传输速率低 (低于 600 bit/s) 、信号衰减大、易受干扰等。主要应用于 10 kV 配网自动化开关监控和低压用户抄表。3. 数传电台方式实时性较好，能满足分散配变对数据传输的要求。但此方式需申请专用频点，城市使用

7、易受干扰，该方式性价比不理想。4. GSM通讯是近年所提出可应用于电压监测的新方式，具有数传电台通讯方式的优点，又无申请频点和发射功率的限制，特别适合大量分散与偏远设备的监测和抄表。因此，采用 GSM方式对配网自动化中量大面广的配变进行监控，对电力部门来说是一种经济可靠的选择，具有较广阔的应用前景。5. GPRS网络，支持无线方式的分组包交换功能，其永远在线，快速传输、按流量计费的特点，很好的满足了低压配电网数据传输的需求。目前，数据采集节点和配网控制中心的通信方式，主要是固定传输和现场数据采集。 使用 RS485、 光纤、 MODEM拨号等有线传输涉及到布线施工、建设成本、 安全和可靠性等一

8、系列问题； 电力线载波是解决问题的方案之一， 但是通讯的成功率、 电网的状况、 跨变压器不可传输和在事故情况下和载波频率分配等方面却存在缺陷， 不能有效应用。 GPRS数据系统的推出使这一难题迎刃而解，利用 GPRS网络的无线数据通信方式代替传统的做法，将能克服以上缺点。在保证数据传输的及时、准确的前提下，将系统运行费用也降低到了最低。项目研究内容和实施方案1. 数据传输方式整套网络管理信息平台将省、市、县、站所等各级单位连接在一起，实现数据的层级管理。为确保数据传输的安全、稳定、不丢失，建议采用电力公司现有的内部信息网络作为传输媒介，而不直接通过 INTENTER进行数据传输，这样可使得数据

9、在传输完整，也更为安全4 可靠。网络拓扑图如下 : 2. 系统设计电压监测管理系统设计采用人性化操作界面， 易操作、 易维护， 运行稳定、 安全、 快捷，该系统符合相关行业标准和国家、 国际规范， 具有良好集成性与扩展性， 满足不同厂家设备兼容需求的扩充，避免软件重复性开发。2.1 系统架构 B/S 与 C/S 架构完美结合，采用 B/S 与 C/S 双模式结构 , 减少了服务器的工作量 , 不因客户5 端的增加而影响整个网络的运行速度，同时采用模块化管理，遵循向上兼容的开发原则良好的扩充性，便于系统升级和定制。软件按照 “自上而下”的整体设计方法、“自下而上”的实现方式， 使得系统具有良好的

10、扩充性， 便于系统升级更新； 同时也可根据客提出的合理要求定制系统功能模块。 多层次权限管理， 结构自定义。 采用多层次权限管理 , 可根据管理员要求进行授权 , 指定帐号登陆，确保数据的独立和安全。 各级之间不冲突，下级只可上传，同级不能互访，上级可酌情通过 WEB发布下级上报的数据报表采用 ORACLE大型数据库。 ORACLE大型数据库的使用，为系统的扩充、升级、更新奠定了基础，同时为数据的稳定、快速、安全采集与通讯提供了保证。此外，只要原有的服务器上已安装网络版 ORACLE数据库，不论版本，我们都可兼容，避免数据库的重复性安装使用。 GPRS与 GSM自由切换，优势互补。 GPRS与

11、短信可根据客户的需求自由切换，满足自动采集的不同需求。2.2 数据采集表记数据自动召测，人性化设置。可根据客户的实际需求，自定义表记数据召测时间 , 设置完成后，系统将定时召测表计数据，无需人工职守；同时软件系统可关闭，极大的提高工作人员办公效率。数据召测快速、完整，不会丢失。数据召测支持断点续传，即：如因意外原因造成召测中断，系统可自动识别并对任务进行补采，确保召测数据完整、准确。召测数据可修改，并可返传表计。系统可根据客户的需求，对召测数据进行修改并返传给表计，同时原始数据也妥善保存，方便权限客户查阅使用。手工与自动采集并存，优势互补。软件支持 IC 卡、 RS232、 RS485、以太网

12、、 GSM和人工抄录等多种数据采集方式 。2.3 数据处理报表自动定时上报。定义报表上传时间，实现报表定时上报报表可定制，可导出。报表可根据客户要求定制，同时支持数据 EXCEL、 pdf 格式输出完善的报表打印设置。完善的报表打印设置，适合各种打印要求支持本地、网络打印，打印设置灵活。2.4 数据管理数据安全稳定，不丢失。完善的数据保存机制，可自动备份、手工备份，数据不会因为WINDOWS操作系统的崩溃而丢失日志管理，方便历史操作查询2.5 系统维护全程式的报警提示。在系统运行的整个过程中，对于关键点出现异常情况，系统第一时间6 报警提示，系统在线故障诊断诊断。系统对于可能出现的设备故障，在

13、第一时间发现、报警后给出合理的解决方案，保证故障的快速处理。2.6 系统兼容、系统升级 兼容性强，实现数据共享管理。强大的兼容性，可兼容其它厂家相关设备，通过数据相互调用相互支持，实现数据共享，避免重复性开发，和多软件重复使用。 软、硬件可远程升级。服务器端或客户端可通过 GPRS实现仪表和软件系统的远程升级和更新，操作简单，容易上手，避免人力浪费。3. 系统软件编写分析本软件采用 VB+ORACLE+PB组合开发，分析说明如下：3.1 数据采集：数据采集模块采用 VB软件进行开发。通过对现有单机版 (VB 语言 ) 软件的数据采集模块扩展升级并增加综合表的采集模块及数据处理功能， 以实现资源

14、互补， 节省软件开发时间， 保证与设备现有的数据采集接口稳定兼容。 说明： 因目前所采用的采集接口很多没有提供 C+语言接口，如果重新开发，势必延长开发时间，增加开发成本，所以不采用 C+软件开发 ; 而 JAVA在数据采集模块的实现上稳定性， 扩展性能都远不如VB。故数据采集模块将继续使用 VB开发。3.2 数据库：服务器端数据库采用 Oracle 数据库作为存储体。 Oracle （甲骨文公司）是在数据库领域一直处于领先地位的世界知名公司。 Oracle 关系数据库系统是目前世界上最为流行的关系数据库管理系统，该系统可移植性好、使用方便、功能强大，适用于各种类型的大、中、小、微机环境。对于

15、要求高效、可靠、并能适应高吞吐量的数据库，它是最佳解决方案。本系统服务器端将采用 Oracle8.17 作为数据库服务器，对系统的稳定运行、存取、数据传输提供品质保证。3.3 数据处理： 数据处理模块采用 PB作为开发环境。 因为 PB与数据库具有良好的交互功能，能加快对数据库的访问速度，从而提高程序整体运行速度。同时 PB在数据表现层上有很强的显示和处理功能。预期目标和成果形式1.C/S 应用管理平台框架7 1.1 功能介绍1.1.1. 数据采集1）个性化PQMIS网络平台采用先进的派发任务模式进行数据采集，完全独立于单点、单项固定模式采集。 即： 使用者可根据工作需要， 随意调整需要采集的

16、内容， 并支持多个站点随意搭配，对已采集过的数据可以跳过不采集。同时，可以对仪表进行远程校时、远程设置参数。个性化操作、节省采集费用和工作时间，提高办公效率。2）自动化采集任务确定后， PQMIS采集模块将根据任务设定内容与参数自动进行采集，无需工作人员管理。 如出现四次采集不成功， 系统平台将弹出错误信息和问题原因告之工作人员， 等待工作人员对问题进行处理。在采集过程中，如状态栏中出现“采集失败” ，系统在完成采集任务后，将会对采集失败的监测点重新进行三次补采，如还未成功，将给出“网络通讯失败”提示，用户将需要检查以下故障： a. 仪表是否断电 b. 卡上是否有钱。3）支持断点续传在数据采集

17、过程中， 如果服务器因停电或关机等原因关闭了 PQMIS系统， 服务器在下次8 启动后，采集模块将自动启动，对上次没有采集完的任务继续采集，减少重复操作，节省采集时间。4）定时采集、无需职守工作人员在对 PQMIS系统分配采集任务后，可从事其他工作。采集任务完成后， PQMIS系统将会弹出“任务完成”对话框。这样可以大大的提高工作人员办公效率。5）信息共享 办公无纸化在同一单位内，如果其它人员需要查看相关报表信息，只需要在服务器上安装 PQMISWEB，其他人员通过上网方式就可以查询到所需要的数据信息和报表，而不需要在客户端安装任何软件和数据库。真正实现信息共享和无纸化办公要求。1.1.2 数

18、据处理该部分为系统的后端处理中心，由计算机和 PQMIS管理通讯软件组成。具体负责对各电压监测点的数据进行统计分析、查询、存储、图形显示、打印等功能。1）服务器端a. 专业数据库护航采用 Oracle8.17 服务器作为数据库服务器，将对系统的稳定运行、存取、传输数据提供品质保证。b. 数据及时备份系统可自动对数据库中数据进行定时定点备份，保证数据的安全性。c. 自动上传数据系统数据通讯模块可自动将本服务器中相关数据传至上级服务器端， 供上级管理人员及时进行数据分析。 如果是一台服务器， 各客户端也可以将数据上传至上级领导， 但要求网络运行稳定、正常。2）客户端a. 数据校准编辑功能采集后的数

19、据，针对某些权限人员可拥有输入、编辑、补充的功能，便于其对数据的准确性、完整性进行校准。并且校准后的数据可再重新导入数据库中。b. 自动汇总数据，并生成曲线分析图系统可对采集的数据自动生成客户所需要的报表，并能够根据报表内容进行分析，以曲线图的形式清晰的表现出来，便于客户对数据进行分析。如：电压合格率的统计，停送电时间汇总、统计，超高、超低时间的汇总、统计，最大、最小电压值出现时间的汇总、统计，以及相应的统计列表，各项月、年报表、曲线图等分析报表。3) 数据管理9 电压监测管理平台采用目前流行的权限分级模式进行数据多级管理。 以电业局现有的局域网络为媒介，以省、市、县、站所为分层级别，通过对系

20、统的权限设置，实现电压监测数据多级管理。a. 层级管理各权限单位将所得数据通过网络及时上报到上级单位（上级单位也可对支持 GPRS、短信、电话等采集方式的仪表自行采集） ，最终汇总至省级单位。b. 管理授权针对每个用户的权限进行设置， 使用户不能越权使用， 保证数据完整和规范， 为登陆系统提供依据。如 : 一级管理人员拥有所有管理权限 , 他可以授权一个二级管理人员部分功能 ,二级管理人员则可在他自身拥有的权限下授于三级管理人员 , 以此类推 , 还可授权拥有可查看 , 还可编辑权限 , 保证使用人员权限的严密性。c. 采集管理可通过服务器自动采集数据，也可各客户端自行采集。d. 数据查询根据

21、用户要求，自定义查询内容，及自定义逻辑操作符，查询条件可选择，以便快速找到所需要的历史数据资料。e. 数据备份根据用户自定义的日期，对当前数据库中数据进行备份。f. 数据恢复根据用户自定义的日期，清除、恢复已备份的数据。g. 冗余数据清理对老旧，无用数据进行清除，使数据更安全，传输速度更快。h. 数据管理各权限单位能及时得到各下属单位上报的电压监测、 合格率等数据分析报表， 做到及时监测各下属单位电压质量现状；同时在月底又可统计各类数据，并能查询历史记录中各天、各月、 各季和年度报表和曲线 , 电压合格率大于或小于多少等分点的统计报表等， 随时分析各下属单位的监测情况和结果。i. 报表管理通过

22、采集汇总的数据生成日、月、季、年报 , 提供打印等功能；其中打印功能模块类似于中打印模块，可打印至本地打印机和网络打印机 , 可根据需要调整纸张大小、纸张方向、打印范围、缩放比例、调整页边距等。4) 网络办公a. 动态业务管理此功能主要针对于下级上报报表给上级管理人员时 , 上级管理人员登陆后自动会弹出下10 级上报的信息 , 此时上级管理人员可以根据信息提示查看下级上报数据详细内容 , 方便管理人员能及时了解下级上报数据情况。 上级管理人员审批后的报表信息也会通过网络传至下级单位 , 同样下级单位也会弹出动态对话框 , 方便、即时查看详细信息。b. 即时通讯上级管理人员可通过此功能向下属人员

23、发送信息 ( 如： 要求下属单位于某天上报数据等 ),下属人员可查看具体内容信息， 此项功能可提供群发或者针对某一人员发送或有选择性的发送，此功能类似于邮件软件。1.1.2 系统远程升级当系统扩展升级数据库或程序时， 制作的程序升级包在任何一台客户端安装升级后， 即将此升级程序存入数据库， 传至各服务器中， 当其他客户端程序运行后即有信息提示有最新升级包，点击“安装” ，此时即可实现智能升级，无需人工干预。2.WEB查询为方便对监测数据进行方便、 快捷的查询， 建议开发目前流行的 WEB页面查询程序。 该程序与 C/S 应用管理程序是相辅相成、完美结合的。用户通过注册，在管理员许可后，即可对权限下的数据进行查询，而不需要安装任何软件，可直接查看日、月、季、年电压质量报表，农网电压无功报表，日、月电压整点曲线、监测点 GIS 图等等，极大的方便了领导对下属单位数据的关注和管理。2.1B/S 查询平台框架