可行性研究报告

国家电网公司科学技术项目

可行性研究报告

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，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

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，这样可使得数据在传输完整，也更为安全可靠。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、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

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

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PQMIS－WEB，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

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ＷＯＲＤ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

2.2功能说明

2.2.1新闻动态

a) 新闻动态

b) 最新通知

b) 考核专栏

2.2.2基本查询

a) 监测点信息

b) 监测点数据

c) 停点查询

GIS定位系统

2.2.3报表管理

a) 供电电压质量报表

b) 农网电压无功报表

c) 电压指标管理

d) 电压曲线图

2.2.4系统管理

a) 信息发布

b) 信息管理

c) 备忘录

2.2.5系统邮件

a) 发送邮件

b) 查看邮件

c) 通讯录

2.2.6用户信息管理

a) 用户资料

b) 用户管理

c) 密码修改

2.2.7文件下载

a) 文件下载

b) 文件上传

c) 文件管理

3.系统兼容

根据客户提供的数据库接口，采用我们公司开发的PQMIS－JR软件，可将仪表中采集的数据自动传送到用户的WGMIS系统的数据库中。如：监测点编号、监测点名称、配变名称、供电线路、供电变电站、电压等级、电压合格范围、最高电压及出现时间、最低电压及出现时间、平均电压、越上限时间、越下限时间、总运行时间等。操作简便，传输快捷。

一、 合作单位或依托工程单位落实情况

编写要求：

1. 如需同其他单位进行合作，说明合作单位的落实情况，并出据合作单位承诺进行合作的证明文件；

2. 如需结合依托工程进行试点研究，说明依托工程及其与本项目结合的情况，出据依托工程单位承诺提供相关条件的证明文件。

合作单位：南昌江南智能仪器仪表厂，该厂从事电压监测仪生产及软件开发，在全国电压监测市场占有极大的份额，售后服务和产品质量在同行中得到较高好评，同类系统在其它省份有过合作，对该项目的完成有着很好的保障前提。

二、 项目承担单位的条件

1 项目负责人

2 项目研究人员

3 实验室条件

4 理论研究环境

编写要求：

1. 项目负责人的情况介绍；