发布时间：2023-03-17 18:01:45
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的电力系统通信论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
目前，关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解，一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中，在分布式广域保护系统中，广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中，分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现，这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法，并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势，而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信，同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。
2电力系统信息综合传输调度算法研究
电力系统不同于其他系统的运行，尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题，尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题，特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量，同时也不可忽视各类非实时信息服务质量，这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法，本文主要对队列调度算法进行深入讨论，使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异，它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法，本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法，并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题，进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。
2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中，分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别，致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别，从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务，还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现，优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性，关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚，从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”，到达时间稍快，影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。
2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题，为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性，本文采用了PQ调度算法，并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进，按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决，同时也能保持良好的公平性。具体操作如下：将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略，此时，不得大于系统虚拟时间，并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务，通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。
3仿真分析
本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时，结果如图2所示。观察图2可知，WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下，而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决，并且能够减小高优先级信息业务分组延时，同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率，如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率，达到了各类信息业务传输的公平性，且性能相当。
4课题研究结论及展望
随着通信技术的发展，目前电力通信系统主要由SDH光纤通信、电力载波、卫星及无线载波等组成。集团伴随输电线路的建设已建成大量OPGW及ADSS等架空光缆，光缆线路已覆盖集团的各水电站、变电站、水库大坝和办公场所;且光纤线路已形成环路，已具备了搭建光纤通信系统的有利条件。根据调控中心多业务、大容量的通信需求，结合已建光缆线路的先天优势，通信系统以SDH光纤通信为主来搭建。根据《电力系统通信设计技术规定》中“至主要发电厂、变电所及网络节点间的主干通道应有两种不同传输介质的电路或物理路由完全独立的电路组成”的要求，集团通信系统需建设主用通信通道和备用通信通道，并在主要站点建设应急通信通道。主备用及应急通道通过三个不同路由分别接入调控中心，形成通信系统的冗余保护。
1．1主备用通道
主通信通道应采用大容量，通信传输质量好，电路可靠性高的通信方式。目前作为电力系统干线的通信方式主要有光纤和微波两种，光纤通信具有运行维护方便，传输容量大，抗干扰性能强的特点。微波通信具有能跨越复杂地形，抗洪水、地震等自然灾害的优点，但受天气影响大，传输容量相对较小。集团已建设完善的光纤线路，所以通信系统主用通道和备用通道均采用SDH光纤通信技术。
1．2应急通道
应急通道应是受自然灾害影响较小、独立于主备用通道之外的通信系统。应急通道仅在主备用通道均中断的情况下使用，对通道带宽要求不高。集团工程点分散、距离远，不宜采用微波通信，因此应急通道选用卫星系统。在发生光纤通信中断的情况下，卫星通道能够及时建立应急通信，将电厂及变电站的关键信息上传至调控中心，确保调控中心和厂站通信通畅。
2、SDH传输网
2．1SDH传输网搭建
SDH传输网是通信系统的基础，为调控中心运行管理提供高速、全面、安全、便捷的通信服务传输平台，并为通信系统提供主备用通道。SDH传输网不仅要能满足集团调控中心生产运行、调度指挥、行政管理等的要求，还要能快速处理各类语音、数据、图像、文字等信息。调控系统各业务对通信带宽要求较高，因此SDH传输网主干传输速率选用2．5Gbit/s，支干传输速率为622Mbit/s。通过集团各水电站、变电站和工程点组成一个光纤环网，搭建STM-16光纤保护环。主备用通道通过不同的两个路由分别连接至调控中心，形成冗余通信通道，见图1。
2．2SDH传输网安全
已建光纤线路已形成环路，所以采用二纤双向复用段保护方式建设二纤双向复用段保护环，实现通信通道自愈功能;复用段保护既节省通道资源又能形成有效的安全保护措施。除建设复用段保护环外，每个通信节点的设备均设冗余保护，交叉连接单元、时钟单元以及电源模块等核心板件采用1+1冗余配置。通过复用段保护和设备冗余配置，SDH传输网可靠性得到了极大的提高，能够满足调控中心各项业务对通信安全的要求。
3、卫星通信
3．1卫星通信规划
卫星通信系统选用VSAT卫星通信系统，为星状通信系统络结构，采用浮动静态路由单跳卫星链接，主、备用通道和卫星应急通道可自动切换。根据卫星通信系统作为应急通信的特点，系统网络信令传输体制采用TDM/TDMA/SCPC，这种体制不但安全可靠，又能最大限度的节省卫星带宽，减小主站设备投入。此组网方式既可用于简单的电话线路连接，亦可服务于IP数据传输，还能用于视频传输服务，见图2。
3．2基于IP的数据传输业务实现
卫星通信系统提供10M/100M以太接口，各种IP业务设备直接通过以太网交换机与之相连，并通过终端的卫星端口上星与远端站点通信。语音选用VoIP方式，通过设备的IP通道传送;在优先保证话音和基本数据业务正常通讯的前提下，卫星通道也可以连接各站点间的其他IP数据通信业务，从而共享卫星带宽。
4、结语
用户信息采集系统的实行，会为电力企业减少经济支出，调整和优化配置电力资源，以使员工在工作的过程中，能够实现抄表的信息化管理，减轻员工工作压力，进而确保抄表信息的精准性，以实现供电企业用电的精细化管理模式。此外，用户信息采集系统的实时监测，能够实现远程抄表功能，全面监测用电计量装置，以及，控制用户缴费情况，并且实现线损的现代化管理，减少因人工操作产生的误差，以不断提高用电管理效率，进而为电力企业获取更多的经济收益。
2以往用电管理模式存在的主要缺陷
在电力企业发展过程中，以往用电管理模式是采用人工抄表，抄表人员在供电企业下属的分支机构工作，之后，汇集用户的抄表信息，以及时告知用户用电状况。对于已经欠费的用户，应及时通知用户欠费金额，进而使用户及时缴费。但是，这种人工抄表模式，不利于电力企业各个部门有机的结合在一起，不仅会消耗大量的人力、物力以及财力，又不能熟悉和了解用户用电状况。因此，伴随信息化时代的到来，以往用电管理模式已经不能适应现代信息化发展的要求，所以，建立用电信息采集系统至关重要。
3用电信息采集系统在电力企业中的应用
在电力企业发展过程中，用电信息采集系统的应用，能够转变以往的用电管理模式，进而形成现代化的管理模式，信息化管理模式主要表现在以下几个方面：
（1）抄表结算环节的自动化用电信息采集系统的应用，对于供电环节、用电环节以及售电环节，能够全面、系统的采集各个环节的用电信息，不仅可以调整和优化配置人力资源，也能及时、准确的获取抄表信息，进而最大限度的节省电力资源，以不断提高管理效率。此外，抄表结算环节的自动化，会实现计量、抄表的规范化管理，以不断提高结算的精准性。
（2）有效控制用户缴费时间用电信息采集系统的实行，能够使用户自由控制缴费时间，在一个月之内，可以进行分期交付。因此，此系统的实行，是为了规范不能及时缴费的用户，以减少抄表周期，使电费发行次数逐渐增多。所以，我们能够看出，此系统的实行，不仅能及时监督用户缴费，还能够确保资金的流转。
（3）全面监测用电计量装置用电信息采集系统的应用，能够改进和完善以往现场检查的缺陷，在以往计量装置运行过程中，不能及时发现系统存在的问题，然而，此系统的应用，能够全天候监测用电计量装置。例如，如果电能表底被修改，以及表计参数发生变化，用电信息采集系统的实行，会全天候监测计量装置，随时对用户进行远程监控，以免出现检查人员违背相关规定，做出违法行为。
（4）电力企业的服务水平不断提高用电信息采集系统的应用，能够为用户提供满意优质的服务，并且为用户提供精准、可靠的用电信息，对于用户在用电过程中，出现的问题，此系统会及时发现，以使电力企业采取有效的解决对策，用电信息采集系统为用户提供优质的服务主要表现在以下几个方面：首先，信息采集系统的应用，能够使用户利用网络平台、在线通话以及短信等方式，增加用户与供电企业交流与沟通的机会，进而使供电企业熟悉和了解用户需求，以满足用户不断变化发展的需要，提高电力企业的社会声誉。其次，用电信息采集系统的应用，对于在供电过程中，出现的安全故障问题，能够为供电企业提供必要的依据，进而在最佳时间内维修安全故障，以免出现断电现象，为用户带来不必要的经济支出。最后，抄表自动化的实现，在用户日常生活中，抄表人员不会经常干扰，以免用户与抄表人员产生矛盾与问题。
（5）实现线损管理的现代化在供电企业运行的过程中，在线损管理方面，仍旧存在较多缺陷，例如，周期较长、人为计算产生的误差等等，进而不能科学、合理的分析线损消耗状况，不能及时反映线损的实际运行状况。而用电信息采集系统的应用，为计算线损消耗数据提供了有利条件，利用抄表环节的自动化，能够获取用户的所有信息，从而减少分析线损数据的时间，并且分析时间也发生了很大变化，由以往每月转变为每天，以确保线损数据的时效性。此外，将线损理论与与数据进行对比，能够快速查明导致线损形成的原因，以使供电企业制定相应的解决对策，以免因跑电、冒电、漏电导致线损降低，进而不断提高线损的管理水平。
4结论
（一）故障信息远传系统（子站系统）构成
在电网运行层，故障信息远传系统是作为故障信息管理系统的子站系统运行的，而在变电站层，故障信息远传系统是作为主站运行的。在变电站中，各保护小室中的微机继电保护装置、安全自动装置、故障录波器及测控装置等以分布式结构与交换机相联接，各保护小室中的交换机又以分布式结构与故障信息远传系统（子站系统）中的保护管理机联接，整个网络以网线和光纤来联接。故障信息远传系统（子站系统）与故障信息管理系统主站的联接则是通过专用的网关及专用通道，保证了数据量的传输和独立性。
（二）故障信息远传系统（子站系统）的功能
故障信息远传系统（子站系统）的功能概括如下：1.故障信息远传系统（子站系统）将变电站内的继电保护装置、安全自动装置及故障录波器等二次设备的动作信息和一次设备的运行状态（如断路器的位置）实时传输到主站系统，完成主站与二次设备之间有效地数据通信，实现汇集数据及转发功能。2.变电站实时传输的数据量大，特别是在故障发生时，因故障录波信息采样率高、通道数多、数据量就会在短短的时间形成一个峰值，这对于数据传输是不利的，故在保护管理机集成了数据库处理系统，实现故障数据缓冲处理。3.变电站内二次设备所采用的厂家众多，各厂家使用的规约也不同，大多采用私有通信规约，因此处理故障录波信息的时候，不得不面对各个厂商互不兼容的通信规约，甚至同一个厂商不同型号的装置的通信规约也不一样。特别是有些老旧设备的变电站更是面临这样的问题，故障信息远传系统（子站系统）可实现对的故障信息进行预处理，消除不同通信接口的差异性，将不同的通信规约转换为统一的格式，实现与调度主站数据采集的一致性。4.故障信息远传系统（子站系统）可以通过自检功能产生自检报告，并将自检报告汇报到主站系统。同时，子站系统设置有维护接口，用户可通过便携式计算机、子站后台等方式对子站系统进行维护。在允许的情况下可实现远程维护功能。
二、故障信息管理系统主站
（一）主站数据库
主站数据库包括动态数据库、静态数据库及历史数据库。主要功能是对继电保护的故障系统中包括数据模型及版本的应用模块进行统一管理，并提供实现维护、生成及修改功能的工具。
（二）数据管理系统
数据管理系统可生成电力系统分布图、电气主接线图，能够直观地查看各站主接线图显示的故障点和开关状态，不再用人工查表方式和手工方式查看和召唤故障文件，并能结合故障信息数据，统计微机继电保护动作情况，并能进行故障过程重演及统计历史故障信息数据。
（三）故障分析系统
故障分析系统利用作为故障录波文件分析数据源的故障录波报文，对于其进行故障原因分析，实现故障状态下的波形自动绘制、故障信息数据实时分析。
三、结论
我国自建国后就加快了电网建设的步伐，至今已经形成了较为健全、初具规模的电力通信网络。但由于我国各地区经济差异较大，因此地区的电力信息技术并不在同一层次，国家拨款也并不平等。这就导致了经济欠发达地区在网络设施保养与维修方面由于受到资金、技术的限制而不能顺利开展，与经济发达地区的差距会越来越大。我国电力通信存在的问题主要有以下几点：
1.1网络结构不合理
由于发展与管理时间段，经验不足，我国目前的通信网络结构设计还是很完善，整个结构相对脆弱。在结构形式上，主要有两种结构：星型结构、树形结构。这两种结构的弊端就在于结构不稳定、达不到资源共享的要求。再由于一些地区长期缺乏护理，设备长时间运行会出现许多故障或者寿命已到极限，都需要维修或更换，严重制约了我国电力系统的均衡发展。
1.2网络结构管理复杂
按照相关规定，电力线路结构应该分为三级（分别为一、二、三级），但是在实际运营中，会受到多方面因素的影响导致在设计规划线路结构时并不能很好地遵守规定，使得线路结构变得很杂乱。在这个基础上，电路结构只会越来越乱，造成正常损耗增加，不能达到规定的传输标准。
1.3电力通信的传输质量差
许多地区的传输电路保护措施不到位，通讯所用网线并没有加强屏蔽措施，使得很容易受到外界信号感染。并且我国目前光纤覆盖率还并不是很高，大部地区的网线都还是一股铜线，传输效率、安全性都没有保障。这就导致了SDH节点量的大量增加，使得整个网络结构变得杂乱无章，很容易引发一系列问题，并且会减慢问题的处理速度，降低了我国信息传输质量。
1.4管理不严谨
主要体现在标准不统一方面。随着研究的不断深入，人们发现了更新的技术，新技术自然用到了新标准，但是设备的更替却跟不上技术更新的步伐，一些设备达不到新标准的要求，使得电力信息通信中的网络管理一片混乱，出现了“马拉火车”等不合理的现象。
1.5地域发展不平衡
我国还处于改革开放的初级阶段，先富带动后富的政策刚迈出第一步，因此东南沿海的经济水平要高于内陆地区，这也造成了我国电力通信技术的不平衡，并且参照目前我国的国情来看，这种差距还会进一步加大。因此我国南方与北方的网络才会分开运营。
2.电力通信中网络技术的应用
2.1信息业务
电力通信管理工作中主要包括以下几种信息，
（1）管理中的电话通信，电话通信属于传统的通讯方式，在电力信息通信中的作用却非常大，并且也很丰富。因此需要保证电话传输的安全与快速；
（2）管理者发出了指令以及传达的信息；
（3）电网系统中，变电设备对电压的监测信息；
（4）电力传输过程中的实时数据，例如管理部门随即采取的数据；
（5）视频会议的连接；
（6）检测设备发出的保护信号；
（7）将IP和TDM（时分复用模式，可以使同一通信媒体同时传输多种形式的数据）承载技术用于监控、调度等业务。
2.2技术体制的选择与发展思路
随着我国改革开放的不断深入，各项改革也在不断加大，其中包括电力行业。因此在改革背景下，电力企业已经尝试性的建立了本行业专用的网络通信技术。但仍有一些问题有待解决，如：
（1）目前的网络架构还是传统的链型结构，稳定性差，传输不可靠。而针对此类情况还没有很好的解决方案，只能通过线路保护倒换来增强对电网的保护；
（2）目前信息网络传输体质比较落后，还在采用集中供应的同步数字体制，还无法处理随机性的IP业务。但是IP业务却在与日俱增，在这种背景下，电力企业应建立新型的电力信息管理机构，包括DWDM波复用（密集型光波复用）技术，MSTP（基于SDH的多业务传送平台）等，注重未来的发展。对于经济先进、技术发达且SDH网络建立完善的气度，就应找到合适的方法对现有的社设备与技术进行升级，将静态TDM复用模式不做大的变动而使其能够支持IP业务接入，变成动态的IP模式。
3.在电力信息通信中运用网络技术的优点主要有以下三点优势：
3.1加强了电力系统对信息的控制力
通过将网络技术应用于电力信息通信中，提高了系统的可控性，电力传输的管理工作变得更加方便等。
3.2促进电力企业的改革
网络科技的蒸蒸日上也为我国的电力系统建设带来了基于，利用智能化、响应快的网络系统对电力信息系统进行管理、检测、维护，不仅降低了工作人员的劳动量，同时也提高了工作人员的网络素养，使其能够赶得上社会发展潮流。
3.3实现电力传输系统管理的智能化
网络技术的应用，使电力传输系统摆脱了传统的管理模式而变成了以新能源和电力需求为主导的只能管理模式，这样一来，整个供电系统中不同部门之间沟通更方便，管理更便捷，真正的实现了管理控制一体化。
4.基于网络技术的电力信息通信发展趋势与展望
高速公路机电系统管理信息化平台的设计紧紧围绕“结合现状、适度超前、注重顶层、集中管理”的思路展开，通过对现有机电系统管理信息化系统进行深入调哥径于析，建立统一的机电设备管理体系，提高高速公路机电系统管理的技术水平，延长设备使用寿命，降低机电系统故障率，增强机电系统稳定陕及数据安全，保证高速公路机电系统完好和良好的运行状态，为高速公路安全、畅通提供坚实的不韦皮保障，确保机电系统正常、稳定运行。
高速公路机电系统管理信息化平台建设以“一条主线，两个核心，三个支撑”为建设思路指导项目建设示意图如图1:一个主线是指设备从采购、入库、使用，到处置的全生命周期。当设备有采购需求时，首先要进行采购申请，采购申请得到审批后进行采购，当设备采购到货时，需要进行入库处理，当正在使用的设备发生故障，需要调用库存中的设备时，就需要进行出库处理，当库存的设备需要维修或者需要报废处置时，也需要进行出库处理，从而笑扳戈设备的使命。这就是设备的全生命周期。
两个核心是指设备的维修及维护工作。在整个日常工作过程中，外场设备难免会发生故障，这就需要对设备进行维修维护。设备维修是指当设备发生故障时，由维修工程师进行故障诊断、维修及备件的更换，设备维修有其自己的工作流程和体系，就是当收费站可以自行维修时，由收费站自行维修;当收费站不能维修时，上报到管理处，由管理处来维修;当管理处不能维修时，需要联系第三方的维修单位维修，从而形成的三级维修体系。设备维护是指在设备运行过程中，为了保证设备正常运转，从而进行的有组织、有计划的事前设备检修。
三个支撑是指经费管理、供应商管理和项目管理。经费管理就是当运转的设备发生故障，需要维修和维护时产生费用;当设备更新或损坏时，也会产生费用，所以费用的计划、费用的执行、费用的跟踪，离不开设备的全生命周期。供应商管理是对供应商以及供应商提供的设备和服务进行全生命周期管理。设备的采购、使用、日常的维修等环节都按照供应商和供应商提供的产品和服务产生记录，可以在这些环节中根据评价指标，对供应商进行考核和评估，这些评估数据又会再下次的设备采购和服务采购时提供依据。项目管理是对机电工程项目的启动、跟踪、评估等项目活动进行统一的管理，有力地保证了集团公司机电项目管理朝着规范化、可视化发展。
二、机电系统管理信息化应用
(一)系统架构
根据业务需求特点，应用平台采用采用J2EE十Oracle平台开发工具开发，建立基于B/S应用体系架构的机电系统管理信息化平台，实现收费站、管理处、集团公司统一访问，其中移动终端管理、数据采集管理采用客户端应用体系架构。机电系统管理信息化平台通过配置防火墙IP端口映射的方式为收费站、管理处和集团公司用户统一提供内外网访问，用户可以根据需要选择使用。根据平台建设需求，本平台应用的网络拓扑结构如图2:
(二)建设关键点
机电系统管理信息化平台建设关键点主要包括以下几个方面:
1、机电设备唯一身份认证。通过机电设备的唯一编码，现对于机电设备从入库一使用一报废全过程的追踪和识别，在编码研究过程中需要注意识别不同设备以及大型设备中独立部件身份的区别模式，以及津方集团公司机电系统全方位的身份识别管理模式。
2、机电设备全生命周期管理。以备品备件的申请采购作为生命周期的起始点，以备品备件的淘汰报废作为生命周期的终点，生命周期内包含备品备件的入库、出库、调拨、安装、拆卸、维护、维修等使用管理，实现备品备件的全生命周期的动态跟踪体系。
3、备品备件储存动态预警。管理处根据维修维护经验，设置备品备件的储存量的标准配置及闲置周期。设备不足预警:当机电设备库存中某类设备的数量小于定额下限时，产生设备不足预警。设备过多预警:当机电设备库存中某类设备的数量大于定额上限时，产生过多预警。设备长期未用提醒:机电设备储存中某个设备未使用时间大于该设备的闲置周期时，给予提醒，要求使用该机电设备或者办理转移手续。
4、机电设备剩余寿命/价值估算。依据估算的机电设备剩余寿命，为备品备件的采购、针对性的维护维修，提供信息化数据支撑。评估备品备件剩余寿命的关键点为备品备件的使用时间，同型号同批次采购的备品备件，使用时间长的，剩余寿命相对较短。根据备品备件的类型的区分，定义该类型设备的默认使用寿命;备品备件管理员可针对不同型号的设备设置不同的使用寿命和闲置折旧比例;依据已使用时间和闲置时间，结合设备的使用寿命和闲置折旧比例，计算设备的剩余使用寿命。
5、供应商服务评价体系。建立机电设备供应商基础数据库，对各供应商以及其提供的产品和服务进行集中管理，其管理信息包括产品型号、服务类型、产品服务质量、维修次数、响应时间、维修时间、服务态度等诸多参数，同时将供应商与其产品与服务建立直接关联，直观展示供应商所有产品的运行状态与历史记录，为提升集团公司对各供应商了解程度和管理力度提供数据支撑。
6、预防性维护维修体系。设备报修过程中，针对该设备的以往维修历史信息进行系统分析，为设备是否具有维修价值，提供参考依据。根据备品备件的剩余寿命、剩余使用价值、剩余使用期限，为机电设备的预防性维护，提供信息化数据支撑。根据中控室制定的维护计划，自动下发维护计划并提醒相关工作组负责人或第三方代维单位负责人。
7、维护稽查模式。充分利用信息化技术，完善机电系统维护稽查模式，通过视频监控、系统操作日志将机电系统的维护过程记录下来。通过唯一身份识别技术，将维护历史记录的日志信息、视频信息以及其他相关信息与机电设备关联起来，并在统一平台中实现维护稽查管理功能，提升集团公司整体机电维护水平。
8、机电设备运行状态数据分析。具备设备运行状态查询与反馈功能的机电设备，通过对其运行状态通讯协议，解析该类协议，并在统一集中平台上展示，实现集团公司信息中心对于该类机电设备运行状态实时掌握，建立机电设备运行状态监测体系，为机电设备使用寿命的评估提供数据支撑。
9、维修经验知识库共享。建立机电运维知识的获得、利用、管理、分析、查询机制，实现根据已有知识进行推理应用，为机电系统设备的维护、维修、备品备件管理提供数据支撑。为机电系统设备的维护维修提供知识参考，为机电系统运维人员的学习提供平台，从而进一步提供机电运维的效率。
(三)可视化应用
在安徽省高速公路机电管理信息化应用中，已经具备机电设备的可视化管理能力，依托集团公司地理信息系统，在电子地图上展示机电设备的基木信息。根据设备分类在GIS图层上实现对应的分层，并根据设备的应用等级，实现对应图层的查看比例，按照集团公司一管理处一收费站(隧道、干线)的路线，通过设备所在路线桩号，落实到各种设备上，根据设备状态的不同标注为不同的颜色加以区分。实现设备信息展示、查找、定位、状态显示、故障提醒等功能。
三、机电系统管理信息化效果
在安徽省机电管理信息化应用过程中，采用敏捷开发模型及有效沟通机制的建立为项目的稳定推进提供了保障。在这个过程中，项目组遇到各类的技术的业务问题，最后都得以顺利解决，包括:
1、高速公路机电设备繁杂，维护、维修、调换都存在管理上的混乱。为此，项目组研究制定了机电设备统一编码机制及有效的编码规则，通过机电设备的唯一编码，实现对于机电设备从入库一使用一报废全过程的追踪和识别，在编码研究过程中需要注意识别不同设备以及大型设备中独立部件身份的区别模式，以及建立集团公司机电系统全方位的身份识别管理模式。
2、与各管理处及集团公司建立业务联系的机电设备供应商服务及产品质量水平层次参差不齐，没有有效的评价体系及管理机制。为此，研究建立机电设备供应商基础数据库，对各供应商以及其提供的产品和服务进行集中管理，其管理信息包括产品型号、服务类型、产品服务质量、维修次数、响应时间、维修时间、服务态度等诸多参数，同时将供应商与其产品与服务建立直接关联，直观展示供应商所有产品的运行状态与历史记录，为提升集团公司对各供应商了解程度和管理力度提供数据支撑。并将供应商的产品和服务建立管理评价体系，对各供应商的技术能力、设备能力、管理能力、组织机构、企业资信以及价格因素进行量化分析，以求直观展现各供应商所提品与服务之间的优劣分析，为机电系统以及配套运绑及务的选着提供依据。
3、各管理处机电维护水平及技术人员配备情倪不一，为机电维修的管理带来了难度。为提升集团公司机电系统运维服务能力，在机电系统信息化管理平台下，建立运维服务商接口，适度将运维服务商引入机电设备管理环节，建立集团公司、管理处、运维服务商三方协同的无缝衔接模式。
四、结束语
关键词:牵引供电；地理信息系统；平台；选择
Abstract:Theelectrifiedrailwayisdevelopingquickly.Oneoftheimportantproblemswefacedishowtoimprovetheworkefficiencyandreliabilityofthepowersupplysystem.GeographyInformationSystem(GIS)towardstovariousapplicationfieldshasbecomeatechnologyappliedinalmostallprojects,studyandmanagementfieldsbasedonspaceinformation.Inthepaper,GIShasbeenusedinthepowersupplysystemandanewmanagementsystemhasbeendesigned.Thisexampleshowsthepowerfultwicedevelopingability,whichcouldalsosatisfytheneedsofexcessiveandseparateworknodes.AllresearchesshowedinthispaperdemonstratethemethodcouldsatisfytheneedofpowersupplysystemGIS.
Keywords:thepowersupply;geographicinformationsystem;platform;choose
地理信息系统（GeographicalInformationSystem，简称GIS）是地理学、计算机科学和信息管理学等多种学科交叉的产物，它把相互联系的各种地理方面的信息抽象为计算机可以表示和描述的数据存储起来，利用计算机强大的数据处理功能对其进行再加工，提出地理系统所关心的各种空间属性以及与之相联系的信息，并在此基础上提供实时控制、自动决策与智能分析等功能。
1牵引供电信息管理系统需求分析
牵引供电系统包括牵引变电所（分区亭、开闭所）和牵引网，它们的状态直接关系牵引供电系统安全运行。供电段担负牵引供电系统的运行及其维护工作。主要包括：系统的运行管理；供电设备的维护检修；事故抢修和记录等。
这些工作涉及到大量施工图纸、履历档案、检修计划、检修数据、抢修工具车辆、抢修人员信息等技术资料。根据对供电段的现状调查，绝大部分供电段仍然使用传统的手工方式管理这些资料：各种资料分散，查找困难，特别是在发生事故时，很难快速准确地获取事故现场的有关信息（包括与地理空间相关的信息）。目前已有基于MIS的牵引供电信息管理系统，但由于功能限制，无法完成对牵引供电系统的地理空间数据的管理，更无法完成与地理空间相关的分析。牵引供电信息管理本身涉及到大量地理空间信息，同时在日常工作中还需要进行与地理空间相关的一些分析，而GIS系统正好能满足这一要求。
2基于GIS的牵引供电信息管理系统的功能
分析牵引供电信息管理系统的主要使用者——供电段的需求，本系统设计的基于GIS系统的功能包括图层管理、设备空间查询、和事故抢修支持等。图层管理功能，是基于GIS的地理数据采集和显示；事故抢修支持功能中的最佳路径分析是直接利用GIS的最佳路径分析功能，飞行模拟的立体地形模型利用GIS的空间分析功能；设备空间查询功能，基于GIS空间查询功能进行设计，实现设备直观空间查询。这几种功能必须在GIS平台上操作实现。
依据供电段的需求，系统还应具备履历簿管理功能、耗材管理、报表管理、运营管理和实时数据管理等功能。这些功能涉及的信息相对独立于地理空间信息，可以采用以往的管理方式，直接链接到GIS系统实现。GIS系统进行设备的空间查询时要显示设备属性信息，因此，本系统开发了设备管理功能，以方便空间信息和属性信息的链接。传统的报表管理、履历簿管理功能也在设备管理功能中实现。基于GIS的牵引供电信息管理系统需要具备主要功能如图1。
图1基于GIS的牵引供电信息管理系统的功能
3GIS平台选择的考虑因素
根据建立系统的需要，选择GIS系统平台时主要考虑以下几个方面：
1)软件的稳定性
稳定性是在选择软件时首先要考虑的问题，软件的稳定性保证系统的稳定性，因此要选择具有大型工程应用经验的软件作为系统的GIS平台。牵引供电系统关系着电气化铁路的安全可靠运营，所以系统更应稳定可靠。
2)软件的数据兼容性
由于现有的数据格式差别很大，而且在系统建成以后，系统还要与各种不同格式的数据进行交换，因此数据的兼容性是衡量GIS平台好坏的一个重要条件。
3)与数据库的链接
采用大型数据库管理空间数据与属性数据是一个发展趋势，采用大型关系型数据库来管理数据，能够实现快速的查询、统计及方便的数据更新，因此所选用的GIS平台软件应该能支持大型数据库。
4)与其它系统的融合
在软件的选型上要保证在该平台上开发的软件能够与其它系统集成、产品共享、产品格式互相转换等，以实现所有管理信息系统的一体化。
5)模型化能力
地理信息系统的模型化能力，是指地理信息系统软件所具有的对现实世界和用户需求建立数学模型的方式和方法（如对地理空间信息进行描述的三维模型等），以及描述某些因素特征、解释某些现象、预测发展趋势、方案优化和辅助决策的能力。
6)二次开发能力
一个好的地理信息系统基础软件不仅应提供强大的数据存储、组织、管理、操作和分析能力，还应提供良好的二次开发能力。软件的二次开发能力，是指软件为用户提供的用来进行开发实用系统或实用模型的能力。用户的需求是多种多样和不断变化的，任何一种地理信息系统基础软件都不可能包罗万象，不可能完全满足用户的所有目的和要求。这里的二次开发包括对原有系统进行个性化改造（如删除不需要的菜单、按照自己风格安排菜单和按钮等）、与其他工具开发的功能模块的链接整合、提供二次开发工具（如编程语言）进行功能扩展等。
7)用户界面的友好性
用户界面的友好性是衡量一个软件优劣的重要标志之一。用户界面是用户和系统交流的通道，是系统的外观表现和具体操作平台。系统使用者可能并不熟悉地理信息系统的专业知识，而只需要明确使用系统以及系统的实用性和正确性。因此，良好的用户界面是系统应用的关键之一。
8)汉字处理能力
对我国的地理信息系统而言，无论是输入(图形、属性)还是输出(图形、图表、文字)，绝大多数为汉字格式。因此，采用的软件系统必须具有良好的汉字处理能力。如界面菜单的汉化情况、汉字库的支持、汉字与西文的切换能力、汉字的处理功能等。
此外，牵引供电系统的工作片区广，地理环境复杂，设备繁多，数据分布范围广，要求系统具有处理这些数据的能力；牵引供电系统设备运行参数、设备检修更新等数据,处于实时动态更新状态，信息管理系统内数据也应相映及时更新，使查询准确。
4基于GIS的牵引供电信息管理系统应用试验
基于牵引供电信息管理的功能需求，进行了基于GIS的牵引供电信息管理系统开发试验，这里选用ESRI公司的桌面GIS软件中ArcInfo和ArcView；为了保证选用GIS软件的运行效率，在辅助软件上选用上也做了充分考虑。
4．1基础软件选择
ESRI是美国环境系统研究所的简称，是世界唯一一家能够支持全系列操作系统的GIS厂商。本系统将ArcInfo和ArcView有机结合建立基于GIS技术的牵引供电信息管理系统。
ArcInfo针对大系统而设计，ArcInfo是其系列产品中最经典、功能最强大的专业产品，提供强大的二次开发功能。
ArcInfo核心模块提供强大的分析
功能，包括网络分析、拓扑分析、叠加分析等。ArcInfo软件除支持各种数据的输入、输出、编辑，专题图制作，地图分层叠加显示、多种方式查询统计等GIS软件均可以完成的基本功能外，还提供了大量专业GIS分析功能，例如：动态分段技术、缓冲区分析，叠加分析、网络追溯分析等。同时，ArcInfo还提供了适合于各种应用的扩展模块如栅格分析模块,3D分析模块等。ArcInfo除采用传统的GIS点线面数据模型外，还引入了一种全新的面向对象的空间数据模型（GeoDatabase）。可以利用这个模型来定义和操作不同用户或应用的具体的模型（如：通信模型、流体模型、电力模型、和其他数据模型）。通过定义和实现这些地理数据模型，为创建和操作不同用户的数据提供了一个功能完备的平台。
在基本图件处理、地理分析方面使用ArcInfo有很大的优越性，故本系统建立过程中，在地图数字化处理、属性编辑和地理分析方面使用了ArcInfo。
ArcView在功能上远远超越了桌面制图系统，它的可扩展软件结构为GIS应用提供了一个具有伸缩性的软件平台。ArcView集空间图形、关系数据库、统计图形、空间分析、网络通讯、面向对象的程序设计于一体，图形用户界面直观，借助鼠标即可完成许多GIS任务，用途广泛。
ArcView以项目（project）作为基本应用单元，项目是指一个被地理信息系统管理的特定区域，由一幅或多幅数字地图来描述。ArcView采用可扩充结构设计，由基本模块和可扩充模块功能组成。基本模块包括：视图、表格、统计图、图版、程序；可扩充功能模块有：空间分析、网络分析、三维分析、绘图输出、影像分析、追踪分析等。ArcView开发编程语言，即Avenue，是面向对象的程序设计、调制、开发工具。
值得注意的是，ArcView的项目文件并不包含构成上述各种图的空间分布型或表格型基础数据，换言之，它仅是一种关于如何利用数据库中的基础地理数据产生视图、表格、统计图、图版，以及通过程序产生一个特定的GIS应用或一组连续的相关GIS应用的描述性文件。不过，它也记录了原始地理数据在磁盘中数据库内的具置等参考信息。
系统建设过程中利用利用ArcView来集成数据，建立系统，并将其他工具开发的模块链接到系统中，按照牵引供电系统管理的目标建立个性化的操作界面。
4.2支撑软件选择
为了快捷地处理数据、方便数据管理，仅靠ArcInfo和ArcView还不能完成系统开发，需要其他软件来辅助完成。
在数字地图制作中，由于ArcInfo系统大，需要的硬件要求高，在地图数字化方面没有优势。而AutoCAD、CoreDraw等软件支持数字图层，而且其需要的硬件条件较ArcInfo低，故在数字地图制作过程中，利用了AutoCAD软件。
本系统的属性数据库的建立是一个主要内容。ArcInfo的Tables模块虽然是一个属性数据库管理功能模块，但只能算一个简单的数据库模块，其可操作性、输入、界面定制等功能较弱，故属性数据库建立时还需要其他相关数据库软件来支持。系统选择了常用的VisualFoxPro6.0来完成主要属性数据库的建立、部分属性查询等功能。
4.2应用系统试验
根据分析，试验建立了小区域的牵引供电地理信息系统，通过试验表明，基于此平台的管理信息系统，采用了以数据库为中心的GIS体系结构，并以数字地图作为其核心数据，数字地图的比例尺采用的是l：50000的比例尺，突破以往牵引供电信息管理系统不能涉及详细地理信息的缺陷，将非地理属性信息与地理信息有机结合，充分利用地理信息系统的空间分析、网络分析等功能，使牵引供电信息管理系统具有直观性、临场感，实现动态信息查询、决策分析等功能。
图2系统整体结构开发图
图3试验系统的路径查询查询功能
5结论
为了提高牵引供电系统信息管理的自动化水平和管理水平、保证电气化铁道安全运行，采用基于Arc/Info的牵引供电GIS平台解决方案是可行的该方案具有强大的二次开发能力，满足工作节点多且分散的要求，能够满足牵引供电管理信息系统的要求。
参考文献
曹其明等.ArcView地理信息系统实用教程.北京大学出版社,2001.3
房佩君等.地理信息系统(Arc/Info)及其应用.同济大学出版社，2000.6
程坤，雷亮.铁路牵引供电调度信息管理系统.电气化铁道，2002年第3期
沈榕等.铁路工务部门地理信息查询系统.铁路计算机应用，2001.8
(一)对系统程序进行科学的前期调试
由于大型软件开发中面对的问题极其错综复杂，人的主观认识不可能完全符合客观现实，与工程密切相关的各类人员之间的通信和配合也不可能完美无缺，使得，龙门供电局变电运行管理信息系统软件设计的过程中不可避免的出现差错，再加上编码过程中不可避免的会引入新的错误，因此在，龙门供电局变电运行管理信息系统投入运行前要进行全面的测试调试以纠正软件的错误和不断完善。
对龙门供电局变电运行管理信息系统测试中发现较多的问题，可以采用如下解决方法：(1)如果部分报表生成过慢，则可以通过检查分析发是其对应的数据表的结构设置不合理，从而降低记录检索的速度。例如，将值班记录表细分为了正常巡视维护表和临时操作记录表等。这样大大提高了Word报表的生成速度。(2)如果部分操作界面使用不方便，则可重新将各个组件按照方便、习惯的方式排列，设置了Tab键响应的顺序以合理设计Enter键的作用。(3)对有多余的操作功能键，将其从模块中删除或更改，例如装拆接地线模块中添加、修改的功能键删除，防止用户非法添加改动该记录，而只允许由系统根据操作自动生成。(4)根据需要添加新的模块，为人员管理模块添加了营销部和生活服务公司等子模块。(5)在调试过程中可进一步完善和补充龙门供电局变电运行管理信息系统的使用说明书。
(二)构建科学的变电运行管理信息系统实施流程与步骤
在推进变电运行管理信息系统战略时，龙门供电局必须在科学方法的指导下全面考虑现有变电运行管理流程并且进行优化，结合自身的实际情况，实施完整的变电运行管理信息系统流程。在实施变电运行管理信息系统信息系统时，龙门供电局不应该考虑太多的技术因素，而应该把大量的精力分配到考虑基本的流程分析，通过对原有流程的优化来改进变电运行管理业务流程，否则生搬硬套的使用原有的流程问题只会变得更加严重。
1.龙门供电局变电运行管理管理信息系统的总体实施流程
龙门供电局实施完整的变电运行管理信息系统包含了三个层次的内容：一是组织先前的进入或者说学习阶段；二是在实践中逐步完善系统；三是主动规划，针对实际情况对变电运行管理信息系统做进一步的完善和再次规划。
由此，我们可以总结出龙门供电局在实施变电管理信息系统的过程中，应包含如下步骤：
(1)确立龙门供电局变电运行管理信息系统的战略性目标并分段实施；
(2)组建最合适的龙门供电局变电运行管理信息系统实施团队并开始立项；
(3)分析龙门供电局变电运行管理信息系统的目标并相应变革公司的组织架构与运行流程；
(4)设计龙门供电局变电运行管理信息系统架构并确定软件供应商；
(5)龙门供电局变电运行管理信息系统实施过程的维护及后期的绩效评估与改进工作。
2.龙门供电局变电运行管理管理信息系统的具体数据处理流程
在以上总体管理实施流程基础上，在具体推行变电运行管理信息系统的过程中，龙门供电局还要建立变电运行的数据处理流程，根据前面对龙门供电局变电运行管理管理信息系统的总体规划，龙门供电局变电运行管理管理信息系统数据流程在处理流程上分为四层结构：变电站数据采集层、变电站数据处理层、供电局数据处理层、电业局数据处理层。
(1)变电站数据采集层。龙门供电局变电运行管理管理信息系统变电运行的主要数据都由变电站的生产运行所产生，变电站是系统基础数据的主要来源。
(2)变电站数据处理层。检查所采集的基础数据的准确性；根据工作流程进行两票管理，生成各种基础记录；录入其它基础数据；生成各种管理数据，并与龙门供电局处理层进行数据交换。
(3)供电局数据处理层。对各变电站上报数据进行处理、汇总，并与龙门电业局处理层进行数据交换。
(4)电业局处理层。对各供电局上报数据进行处理、汇总，形成全局综合统计数据，为全局变电运行管理工作提供基础数据。
二、建立龙门供电局变电运行管理信息系统实施的保障措施
1.充分挖掘组织现有各种资源
为了确保龙门供电局变电运行管理信息系统的顺利推进，要在做好项目实施的总体规划的基础上，充分利用企业现有的软、硬件资源。在龙门供电局变电运行管理信息系统开始实施前，首先要做好项目实施的整体计划，各分项目的实施都应在整体计划所划定的框架内进行，以保证整个项目实施的协调一致。同时，在保证项目整体先进、合理的前提下，龙门供电局要尽量利用企业现有的软、硬件资源，根据企业现有的软、硬件状况，提供接口与企业的信息系统集成，并且充分利用现有的数据，以避免重复劳动。
2.建立变电运行管理信息系统实施绩效监控体系
变电运行管理信息系统在龙门供电局实施应用后，龙门供电局如何使用系统提供的即时、准确的信息，以辅助组织管理决策和监控管理绩效的变化，这是龙门供电局变电运行管理信息系统能否在管理取得很大成效的关键所在。为此，龙门供电局应根据管理业务与管理模式，设计一整套管理绩效变化动态的监控报表体系，并培训企业各管理层如何运用这套内部管理报表体系，即时发现管理中存在的问题，以便及时纠正和调整管理策略。此外，龙门供电局还应培训各级管理人员如何运用这套内部定制的管理报表体系组织高效率的高层管理者会议，以便组织高层管理者能够在比较短的时间内了解整个企业运营现状及当前存在的问题，为龙门供电局变电运行管理信息系统的进一步完善提供高层组织支持。
参考文献：
[1]王萍，童永全.基于NET框架的变电运行管理信息系统设计与实现，电气应用，2005，(12).
[2]杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势变电站综合自动化技术.研讨会论文集，2005.
