移动互联继电保护移动作业的平台设计

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摘要:文章利用移动互联技术，通过搭建“移动终端-主站”软硬件平台，将传统继电保护作业中涉及的文本编辑、业务流转、作业审核、安全监督、资料整理等作业环节进行数字化改造，通过开发作业文本管理模块、安措票管理模块、设备检修缺陷管理模块，实现移动作业终端与现场作业的无缝衔接。继电保护从业人员可通过主站联动方式，提升继电保护作业的工作效率和智能化水平。

关键词:继电保护;移动互联;管控平台;智能化

继电保护与安全自动装置(以下简称继电保护装置)作为电力系统的“第一道防线”，是保证大电网安全运行不可缺少的重要部分［1］。近年来，随着电网的快速发展，新技术和新设备不断应用到电网运检业务中，对继电保护技术管理工作提出了更高的要求。特别是针对超特高压变电站规模大、距离远且较为分散的特点，传统继电保护专业技术管理手段较为滞后，主要依赖于现场作业人员的技能水平，其作业流程不够精细、工作效率不高和智能化水平低等问题也逐渐暴露出来［2，3］。随着“人工智能”、“移动互联”和“大数据”等技术在电网业务中的广泛应用，继电保护专业也迫切需要利用新技术来提升继电保护传统的运行管理、技术管理和专业管理水平，推进保护运行管控工作的流程化、规范化、智能化，降低人员作业强度，提高管理效率［4，5］。本文从特高压变电站现场继电保护工作实际出发，对作业中的各个环节进行数字化改造，构建基于移动互联的继电保护移动作业平台。

1移动作业平台的功能设计

1．1功能设计思路

目前，继电保护专业技术管理上存在以下几个问题:(1)现有的继电保护作业文本主要以纸质为主，编制、流转、保存的效率低下，无法满足电力系统的智能化、自动化需求;(2)缺乏对继电保护作业安全措施票(以下简称安措票)在编制、审核、流转、执行、保存等环节进行全过程管控的手段和平台，尤其在安措票的执行环节缺乏有效管控，存在监管盲区;(3)设备检修、缺陷记录主要存在于内网系统中，无法满足作业人员应急抢修时的移动办公需求，并且设备检修记录、历史缺陷、台账和备品备件数据无法有效联动。针对以上问题，继电保护移动作业平台应着重考虑设计继电保护文本管理模块、继电保护安措票管理模块以及二次设备检修、缺陷管理模块。继电保护移动作业管控系统功能示意图如图1所示。

1．2继电保护作业文本管理模块

作业文本管理模块根据不同阶段进行设计:作业前准备阶段:作业人员将台账导入本平台后，可以根据基建验收、技改大修和例行校验等不同工作类型的要求，一键自动生成作业文本，并根据现场实际对作业文本进行不断修改完善;现场作业阶段:本平台支持作业人员对工作现场的试验数据和信息进行在线录入，对作业文本的合规性进行智能校验，协助现场作业人员进行标准化作业，提高工作效率和现场工作安全性;作业终结后:本平台可以将作业文本自动上传服务器进行分类归档，并形成固化的作业文本，下次遇到同类型工作可以直接调用，同时，平台可支持导出PDF文件以及打印功能。

1．3继电保护作业文本管理模块

通过构建典型安措票模板和SCD文件实现安措票的一键生成，同步保存现场的音频和图纸等资料，实现安措票的多形式保存。利用移动互联技术，移动终端可以将现场安措的执行恢复情况实时同步至服务器，管理人员借助其他终端可实时查看安措执行情况。工作结束后，平台可将安措票生成PDF文件并上传服务器，实现安措票从编制、流转、审核、执行恢复、保存的全过程无纸化和在线管控。

1．4二次设备检修、缺陷管理模块

通过智能管控平台构建检修、缺陷管理模块，形成从投运至今的设备检修、缺陷情况的“设备病历”。作业人员可以利用移动终端随时随地查看设备情况，了解备品备件信息，在路上即可制定检修策略，缩短工作准备时间，提高应急反应能力。平台可以根据设备检修、缺陷记录进行安全隐患分析，定期生成设备服役报告，并对多次出现安全隐患和家族性缺陷的设备发出预警并评估风险。

2移动作业平台结构设计

2．1移动作业平台系统结构设计

系统逻辑架构分为数据应用层、中间层和用户界面层。其中，数据应用层选择关系型数据库。相比非关系型数据库，关系型数据库具备易于维护、使用方便、可执行复杂操作和事务管理等功能，数据库软件成熟可靠。为保证数据的安全性和完整性，数据库应当采用冗余备份模式，并遵循结构清晰、面向对象、易于维护、信息隐蔽等原则。中间层则由软件系统的业务对象构成，为用户界面层提供数据访问、管理等服务。中间件技术可节约开发成本和周期、降低运行成本、提高可靠性。用户界面层为用户提供前端访问端口和用户UI界面，采用基于J2EE体系结构的标准服务，通过终端设备、网页、小程序等形式实现人机交互功能，提高开发效率、实现跨平台应用。

2．2移动作业平台的网络结构设计

为提高系统的灵活性，便于继电保护作业人员携带和使用，本平台采取移动终端与主站互联的信息交互方式，通过在移动终端上安装客户端，利用移动网络实现终端与主站的互联和信息同步。客户端分为移动终端客户端和主站客户端，移动终端客户端主要用于作业人员在作业现场进行信息查看、采集、文本修改和编辑，以及管理人员进行移动审核和作业监督。主站客户端主要是用于在服务器上对信息进行归纳整理，并对系统功能和权限进行设置。

2．3移动作业平台的权限划分

在平台搭建的过程中，应着重考虑针对不同作业人员的功能需求进行权限划分，在客户端上设计账号登陆功能，并通过一人一号的方式来区分不同作业人员的需求。检修人员、管理人员及其他工作人员可根据不同的权限对平台基本信息、原始状态、流程、安全措施等子系统进行修改、维护和审批操作。如工作负责人具备信息查看、文本编辑、安全措施执行和台账更新等权限，技术专责等管理人员可进行文本审核、批注和现场实时监督等。通过这种方式可以解决传统继电保护管理方法中作业文本流转审批效率低、现场监管不到位等问题，同时，也有利于加强信息安全管理，方便数据整理和保存。

3结束语

本文依据电网运检工作实际情况，综合分析了目前继电保护技术管理工作中存在的问题，通过设计继电保护移动作业平台，提供文本管理模块，继电保护安措管理模块以及二次设备检修、缺陷管理模块实现对继电保护作业的精确管理，借助移动互联技术可对继电保护生产工作中的复杂流程和数据进行分析、管理，有效提高工作效率，实现信息共享。

参考文献:

［1］张国防，马俊岭．继电保护专业日常管理工作探讨［J］．电工技术，2019(18):86-90．

［2］史晓清．电力自动化继电保护安全管理优化策略探讨［J］．电气技术与经济，2021(02):74-76．

［3］马丛淦，王闯，吴淼喆，等．基于移动终端的检修专业分析管控策略探讨［J］．电力安全技术，2018，20(02):60-62．

［4］谢广建，刘自军，程雪珍．电力生产移动作业平台关键技术分析［J］．科技创新导报，2018，15(17):2-3．

［5］许旵鹏，张雪燕，李杨月．电力系统继电保护二次安全措施的规范化管理［J］．电工技术，2020(24):137-13．

作者：马欢 许尧 陈知丰 张冬晛 单位：国网安徽省电力有限公司检修分公司