（电力系统及其自动化专业论文）分布式变电运行和操作票管理系统.pdf

华北电力人学 ( 北京) 硕十学位论文 摘要 论文主要完成了分布式变电运行管理系统和操作票系统的一体化设计与开 发工作。本系统基于分布式数据库进行设计，利用 o r a c l e 数据库的可更新快照方 式实现了分布式运行，对系统业务数据进行了分析并设计了库表结构，采用基于角色分 级的访问控制的方法实现了系统的数据安全和应用安全。本系统包含了设备管理、 缺陷管理、操作票管理、运行管理、抄表管理、变电站管理、安全管理、班组管理。 本文对系统的导航窗口和基础模板设计进行了说明，最后介绍了操作票管理系统的 核心模块一一逻辑规则解析器。 关键词:管理信息系统，分布式数据库，操作票，变电运 abs tract i n t h i s p a p e r , a d i s t r i b u t i o n ma n a g e m e n t i n f o r m a t i o n i n t e g r a t e d s y s t e m o f s u b s t a t i o n o p e r a t i o n a n d s w i t c h i n g o r d e r i s a n a l y z e d a n d d e v e l o p e d . b a s e d o n d i s t r i b u t i o n d a t a b a s e , a d i s t r i b u t i o n o p e r a t i o n s y s t e m i s a c h i e v e d b y o r a c l e s u p d a t e a b l e s n a p s h o t s t e c h n o l o g y . a c c o r d i n g t o t h e d e m a n d o f d a t a s e c u r i t y a n d a p p l i c a t i o n s e c u r i t y o f t h e s y s t e m , t h e d e s i g n o f d a t a c o d i n g a n d s t r u c t u r e o f d a t a b a s e t a b l e s i s m a d e t h r o u g h t h e u s e o f r o l e - b a s e a c c e s s c o n t r o l . i t c o n s i s t s o f f l o w i n g s u b s y s t e ms : e q u i p m e n t ma n a g e me n t , fl a w m a n a g e m e n t , o p e r a t i o n o r d e r m a n a g e m e n t , o p e r a t i o n m a n a g e m e n t , s u b s t a t i o n m a n a g e m e n t , s e c u r i t y a c t i v i t y m a n a g e m e n t , d a i l y a f f a i r m a n a g e m e n t , a n d s o o n . t h i s p a p e r p r e s e n t s t h e d e s i g n o f n a v i g a t i o n w i n d o w a n d e s s e n t i a l t e m p l a t e . i n t h e e n d , i t d e s c r i b e d t h e c o r e o f s w i t c h i n g o r d e r s u b s y s t e m: t h e a n a l y t i c f u n c t i o n o f l o g i c r u l e s . c h e n y u n f e n g ( p o w e r s y s t e m a n d i t s a u t o ma t i o n ) d i r e c t e d b y p r o f . l i u g u o x i a n k e y wo r d s : ma n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m , d i s t r i b u t i o n d a t a b a s e , s w i t c h i n g o r d e r , s u b s t a t i o n o p e r a t i o n ma n a g e me n t 1 声明 本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文 分布式变电运行和操作票管理 系统 ，是本人在华北电力人学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果。据本人所知， 除了文中特别加以标注和致谢之处外， 论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得华北电力大学或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意 学位论文作者签名: 日期 : 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、 使用学位论文的规定，即: 学校有 权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;学校可以采用影印、 缩 印 或其它复 制手段复制并 保存学位论文; 学校可允许 学位论文被查阅或 借阅; 学校可以学术交流为目的， 复制赠送和交换学位论文:同意学校可以用不同 方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签 名 ;导师签名: 日期: 日期: 华北电力人学 ( 北京)硕士学位论文 第一章绪论 ， . ， 概述 随着全球化市场经济和信息飞速发展，各行各业都面临着前所未有的巨大挑 战。企业为了迫切在竞争中立于不败之地，需要采用先进的管理思想、管理手段和 管理工具，来帮助其提高经营管理水平，降低成本。于是，管理信息系统 m i s ( m a n a g e m e n t i n f o r m a t io n s y s t e m ) 在各行 各业得到应用。 电力企业改革的需要，使得电力企业对于管理信息系统的建设有较大而较深的 需求。在市场经济环境下，提高企业经营管理水平，降低电力成本，成为电力企业 的首要大事。优秀的管理信息系统，能够提供准确、及时的决策支持信息，帮助电 力企业全面控制生产过程，规范企业的各项管理，建设功能齐全的电力管理信息系 统势在必行。 变电运行是电力生产的一个重要环节。变电生产中要同各种各样的电气设备打 交道，因此要经常查询设备参数及设备使用状态。同时，生产中变电运行人员还要 定期向局内 有关生产主管部门上报各种生产报表， 这些日常生产管理工作繁而杂。 随着无人值守站增加，需要建立集控中心站来担负这些无人值守站的监视和操作。 对于集控中心站的运行人员和管理人员，他们所要收集、整理、归类的信息量相对 变电站运行人员来说成倍增长，很容易造成信息的遗忘、丢失，从而造成管理上的 混乱。开列操作票是集控站、变电站运行中一项繁重且经验性较强的工作。轻则偏 离操作术语，重则造成严重的设备安全事故，甚至人身安全事故2 l 变电运行信息管理及智能操作票系统的开发与应用，一方面可省去同一数据多 次录入的重复性劳动，减轻运行人员的工作负担，另一方面亦可有效地防止数据重 复录入所造成的数据不一致及管理上的混乱。另外，系统的使用，可显著规范企业 的管理，使企业生产过程管理有序化，避免专业管理死角，减少重复管理。如在生 产计划调度上能避免计划安排上的遗漏、重复;在操作票开写时，增加智能逻辑判 断，可有效地减少设备事故和人为事故的发生。从而，为提高电网的安全、经济运 行服务。 1 .2变电综合管理信息系统现状 变电综合管理主要包括变电运行和智能操作票的管理。随着电力系统的发展， 电网的规模日益扩大，电网的结构愈加复杂，这对电网的日常运行管理工作提出了 更高的要求。近几年来，随着电力系统信息化建设的不断深入，许多电力企业先后 一i一 华北电力人学 ( 北京)硕士学位论文 第一章绪论 ， . ， 概述 随着全球化市场经济和信息飞速发展，各行各业都面临着前所未有的巨大挑 战。企业为了迫切在竞争中立于不败之地，需要采用先进的管理思想、管理手段和 管理工具，来帮助其提高经营管理水平，降低成本。于是，管理信息系统 m i s ( m a n a g e m e n t i n f o r m a t io n s y s t e m ) 在各行 各业得到应用。 电力企业改革的需要，使得电力企业对于管理信息系统的建设有较大而较深的 需求。在市场经济环境下，提高企业经营管理水平，降低电力成本，成为电力企业 的首要大事。优秀的管理信息系统，能够提供准确、及时的决策支持信息，帮助电 力企业全面控制生产过程，规范企业的各项管理，建设功能齐全的电力管理信息系 统势在必行。 变电运行是电力生产的一个重要环节。变电生产中要同各种各样的电气设备打 交道，因此要经常查询设备参数及设备使用状态。同时，生产中变电运行人员还要 定期向局内 有关生产主管部门上报各种生产报表， 这些日常生产管理工作繁而杂。 随着无人值守站增加，需要建立集控中心站来担负这些无人值守站的监视和操作。 对于集控中心站的运行人员和管理人员，他们所要收集、整理、归类的信息量相对 变电站运行人员来说成倍增长，很容易造成信息的遗忘、丢失，从而造成管理上的 混乱。开列操作票是集控站、变电站运行中一项繁重且经验性较强的工作。轻则偏 离操作术语，重则造成严重的设备安全事故，甚至人身安全事故2 l 变电运行信息管理及智能操作票系统的开发与应用，一方面可省去同一数据多 次录入的重复性劳动，减轻运行人员的工作负担，另一方面亦可有效地防止数据重 复录入所造成的数据不一致及管理上的混乱。另外，系统的使用，可显著规范企业 的管理，使企业生产过程管理有序化，避免专业管理死角，减少重复管理。如在生 产计划调度上能避免计划安排上的遗漏、重复;在操作票开写时，增加智能逻辑判 断，可有效地减少设备事故和人为事故的发生。从而，为提高电网的安全、经济运 行服务。 1 .2变电综合管理信息系统现状 变电综合管理主要包括变电运行和智能操作票的管理。随着电力系统的发展， 电网的规模日益扩大，电网的结构愈加复杂，这对电网的日常运行管理工作提出了 更高的要求。近几年来，随着电力系统信息化建设的不断深入，许多电力企业先后 一i一 华北电力大学 ( 北京)硕十学位论文 实施了管理信息系统。变电运行管理作为其中一个子系统，也已经在各地投入生产 应用。这些系统提供了设备管理、运行值班管理、报表管理等功能，使得运行人员 能够利用计算机辅助管理工具，将各项日常业务处理计算机化，规范化，有效减轻 工作人员的负 担。 3 1 可以 说， 变电 运行管理系统的 应用促进了 变电 站的现 代化管 理 水平。纵观市场上现有的变电运行管理系统，基本上可分为两种模式: i ， 单机模式的变电运行管理系统 由 f o x p r o , a c c e s s等小型数据库开发而成，仅在变电站单台计算机上使用的 变电运行管理信息系统。系统功能主要有设备台帐管理、运行日志管理以及一些常 用运行记 录管理等 4 1基于单机模式的 变电 运行管理软件存在的问 题主要有: ( 1 ) 与工区、局端无数据流连接; 各种运行报表无法实现自 动上传，只能通过打印后手工报送，缺陷单、工作计 划等需要流程控制的业务不能通过网上流转。 ( 2 ) 数据无统一编码体系; 绝大多数产品没有从整体考虑建立数据模型，与变电检修等相关生产环节脱节 一次系统与二次系统脱节，造成变电检修等相关系统对变电运行信息不能利用，导 致系统开放性差，系统功能难以和其它系统进行连接，无法形成统一的数据平台。 2 、 集中模式的变电运行管理系统 采用该模式的变电运行管理系统是作为全局mi s 的一个子系统， 与其他各子系 统 ( 如变电检修管理子系统、线路管理子系统、物资管理子系统、人事管理子系统 等)共享一个数据库服务器，变电站管理信息通过长距离通信线路与局机关的中心 数据库服务器进行实时交互，这种系统的工作方式称为集中模式。近几年，随着各 地供电企业创一流工作的开展，多数都己投资建设了全局 mi s ，这种模式也随之开 始普及、流行。采用集中模式的变电运行管理系统解决了工作流管理的问题，可以 完成工作计划、缺陷单等业务的自 动流转，也加强了运行日 志管理的功能，包括详 细的运行记录管理如事故记录，电容器投切记录等。但是，这种管理系统仍然难以 解 决的 通道、 数 据源问 题 5 l 由于集中管理这种工作方式，变电站需要频繁的向局中心数据库服务器存取各 种设备及运行记录、日志等信息，通信线路必须保持实时连接，否则，影响正常工 作 ( 如日志不能写、记录不能填等) ，另外通信线路还必须有较大的带宽，这样才 可保证变电站与局中心数据库交换的畅通、高效。然而，目前绝大多数的变电站与 局机关是通过电话线路进行管理信息传递，远不能满足实时连接及带宽的需求。 权宜解决办法是断开与各变电站的连接。这样，大量的运行记录等数据首先由 运行人员填写在纸质报表上，然后报到工区，再由相关人员手工录入计算机。很显 然，这种模式给工区管理人员增加的工作负担是不可想象的;另一方面，也降低了 整个系统的数据源质量。因为多数统计、 汇总数据， 一般要经二、 三次人工处理后， 一z 华 ! 匕 电力大学 ( 北京)硕士学位论文 才送入计算机。采用这种方法不仅会造成系统数据的实时性差，也很容易造成数据 的丢失，遗忘和不一致，从而造成管理上的混乱困。这种通道、数据源问题严重限 制了集中式变电运行管理系统的推广和应用，大多数变电工区都难以接受这种工作 模式。 此外，变电运行管理与智能操作票分离，也影响了变电综合管理水平的进一步 提高。由于两系统相互独立，多种数据如 一 次接线图、一次设备、二次设备等信息 必须重复录入，许多派生数据也难以共享。 一 方面，数据的重复录入，不仅会增加 运行人员的工作量，而且也容易带来数据不一致，造成管理上的混乱;另一方面派 生数据难以共享， 使得开关动作次数、 运行值班人员的工作量等统计工作完成困难。 如果系统基于分布式结构，可通过在变电站、工区和局机关分别建立数据库， 使各变电站和工区的各种生产活动产生和需要的数据就地存储，局机关中心数据库 仅存放一些重要的和经过加工的数据，借助数据库的事务复制技术实现它们之间的 数据同步。这种分层、分布式网络结构不仅可以提高系统的运行效率，而且还可保 证在通信线路故障的 情况下， 系统能正常工作7 1 显然，分布式变电运行与智能操作票一体化系统的开发和应用，可在较好解决 目前的通道和数据源问题同时，解决运行管理与智能操作票分离问题，充分利用当 前的计算机及数据库等方面的最新技术，真正发挥计算机网络的作用，从而切实减 轻广大运行管理人员的工作负担， 提高管理效率， 使变电运行管理工作更上新台阶。 1 . 3 本文主要工作及意义 本文针对变电运行管理的实际需要及现在管理信息系统存在的问题，设计并实 现了一个基于分层、分布网络结构的变电运行管理和智能操作票一体化系统。具体 工作及意义如下: ( 1 ) 从企业信息化建设的 需求出 发， 深入细致地分析了 变电 运行各种生产活动需 要及产生的数据，抛弃了传统的面向报表的设计模式，提出采用面向基础数据管理 的设计思想，它为构建一个稳定、开放的企业数据平台打下了良 好基础。 ( ? ) 对变电运行管理业务数据进行了分析，设计了与业务功能要求相一致的代 码，并对数据库表结构进行了设计，基于变电运行的分布式要求，采用当前先进的 数据库复制技术解决了数据的合并、分解、共享的问题。 ( 3 ) 安全性管理 是信息系 统能否 成功 应用的关 键之所在。 本文针对分布式 变电 运 行与操作票信息管理特殊需求，在传统的角色、用户管理的基础上，增加运行控制 参数，可使同一角色不同用户拥有不同的数据操作范围，较好地解决了系统角色、 用户数据安全问题。 ( 4 ) 为了更好解决管理信息系统的实用性问题， 切实减轻变电运行管理人员的工 一3 一 华 ! 匕 电力大学 ( 北京)硕士学位论文 才送入计算机。采用这种方法不仅会造成系统数据的实时性差，也很容易造成数据 的丢失，遗忘和不一致，从而造成管理上的混乱困。这种通道、数据源问题严重限 制了集中式变电运行管理系统的推广和应用，大多数变电工区都难以接受这种工作 模式。 此外，变电运行管理与智能操作票分离，也影响了变电综合管理水平的进一步 提高。由于两系统相互独立，多种数据如 一 次接线图、一次设备、二次设备等信息 必须重复录入，许多派生数据也难以共享。 一 方面，数据的重复录入，不仅会增加 运行人员的工作量，而且也容易带来数据不一致，造成管理上的混乱;另一方面派 生数据难以共享， 使得开关动作次数、 运行值班人员的工作量等统计工作完成困难。 如果系统基于分布式结构，可通过在变电站、工区和局机关分别建立数据库， 使各变电站和工区的各种生产活动产生和需要的数据就地存储，局机关中心数据库 仅存放一些重要的和经过加工的数据，借助数据库的事务复制技术实现它们之间的 数据同步。这种分层、分布式网络结构不仅可以提高系统的运行效率，而且还可保 证在通信线路故障的 情况下， 系统能正常工作7 1 显然，分布式变电运行与智能操作票一体化系统的开发和应用，可在较好解决 目前的通道和数据源问题同时，解决运行管理与智能操作票分离问题，充分利用当 前的计算机及数据库等方面的最新技术，真正发挥计算机网络的作用，从而切实减 轻广大运行管理人员的工作负担， 提高管理效率， 使变电运行管理工作更上新台阶。 1 . 3 本文主要工作及意义 本文针对变电运行管理的实际需要及现在管理信息系统存在的问题，设计并实 现了一个基于分层、分布网络结构的变电运行管理和智能操作票一体化系统。具体 工作及意义如下: ( 1 ) 从企业信息化建设的 需求出 发， 深入细致地分析了 变电 运行各种生产活动需 要及产生的数据，抛弃了传统的面向报表的设计模式，提出采用面向基础数据管理 的设计思想，它为构建一个稳定、开放的企业数据平台打下了良 好基础。 ( ? ) 对变电运行管理业务数据进行了分析，设计了与业务功能要求相一致的代 码，并对数据库表结构进行了设计，基于变电运行的分布式要求，采用当前先进的 数据库复制技术解决了数据的合并、分解、共享的问题。 ( 3 ) 安全性管理 是信息系 统能否 成功 应用的关 键之所在。 本文针对分布式 变电 运 行与操作票信息管理特殊需求，在传统的角色、用户管理的基础上，增加运行控制 参数，可使同一角色不同用户拥有不同的数据操作范围，较好地解决了系统角色、 用户数据安全问题。 ( 4 ) 为了更好解决管理信息系统的实用性问题， 切实减轻变电运行管理人员的工 一3 一 华北电力大学 ( 北京)硕 卜 学位论文 作负担。本文首次将面向主体业务的思想融入管理功能设计，初步实现了变电运行 与操作票系统的一体化设计，较好解决了变电运行与操作票分离存在的数据重复录 入，各种指标统计困难等问题。 ( 5 ) 针对各种不同的主接线及运行方式下， 操作票开写逻辑规则的不同， 构造了 ， 个通用的逻辑解析器，它可对任意操作项进行 “ 与” 、 “ 或” 、 “ 非”多种逻辑组合， 可使系统支持任意复杂的 “ 五防”操作逻辑要求。 ( 6 ) 在完成系统主体设计的基础上， 编写了大量d e l p h i 程序， 系统开发工作现已 基本完成，待系统操作方式，界面进一步调整后，即可投入工程应用。 变电综合管理信息系统完成以 及成功应用，必将使企业有效降低企业成本，提 高经济效益，在市场竞争中取得优势地位。 一4 一 华北电力人学 ( 北京) 硕十学位论文 第二章系统总体设计 准确、到位的分析设计是一个软件能够取得成功的决定性因素，系统设计明确 了系统所要解决的问题和具体解决问题所采取的方法。 本章将从功能角度对系统需要达到的目 标，以及应具有的功能和具体功能模块 进行了阐述。 2 . 1 设计目标 本系统主要实现的目 标是信息数字化、作业自 动化和管理科学化5 1 2 . 1 . 1 信息数字化 信息是客观世界事物的反映， 它提供了有关现实世界事物的状态或知识。 目前， 变电 运行的各种信息在以不同的形式，分散存储于不同的地方:一部分以 纸质报表 的形式存放于文件柜，还有一部分以文本或数据的形式存于计算机，或以知识的形 式存于运行管理人员的大脑中。这种信息管理模式，很难适应企业现代化管理的需 求。实现信息数字化是系统面向 基础数据思想的具体体现，其主要内容是:将变电 运行产生和需要的各种信息，进行统一分类、编码，存入计算机的数据库中，借助 计算机及网络技术，完成信息的加工、处理和传递等工作。这一目 标的实现可以使 企业获得一个稳定、开放的数据平台，它包含有设备的状态、属性信息，动作行为 信息及相互关联信息，可为变电运行提供全面和永远的信息支持，是企业的永恒财 昌 。 2 . 1 .2 作业自动化 变电运行生产中的大量业务是填写各种运行记录，汇总生成各种运行报表，以 及开写倒闸操作票等一些程序化工作。这些繁琐、重复性的劳动是运行人员的主要 工作负担。作业自 动化就是要用计算机代替人完成日常的事务性处理工作。这一目 标的实现，不仅可以大大提高劳动生产效率，减人增效，而且，由于减少了许多中 间人工处理环节，还可大大提高信息的处理速度，避免许多人为的错误，从而提高 信息的实时性和准确性。 2 . 1 .3 管理科学化 在管理方面，普遍存在的主要问题有:工作职责不清、流程不畅以及进程控制 困难等。管理科学化就是指借助信息系统中功能模块的授权管理及工作流平台使各 一5 一 华北电力人学 ( 北京) 硕十学位论文 第二章系统总体设计 准确、到位的分析设计是一个软件能够取得成功的决定性因素，系统设计明确 了系统所要解决的问题和具体解决问题所采取的方法。 本章将从功能角度对系统需要达到的目 标，以及应具有的功能和具体功能模块 进行了阐述。 2 . 1 设计目标 本系统主要实现的目 标是信息数字化、作业自 动化和管理科学化5 1 2 . 1 . 1 信息数字化 信息是客观世界事物的反映， 它提供了有关现实世界事物的状态或知识。 目前， 变电 运行的各种信息在以不同的形式，分散存储于不同的地方:一部分以 纸质报表 的形式存放于文件柜，还有一部分以文本或数据的形式存于计算机，或以知识的形 式存于运行管理人员的大脑中。这种信息管理模式，很难适应企业现代化管理的需 求。实现信息数字化是系统面向 基础数据思想的具体体现，其主要内容是:将变电 运行产生和需要的各种信息，进行统一分类、编码，存入计算机的数据库中，借助 计算机及网络技术，完成信息的加工、处理和传递等工作。这一目 标的实现可以使 企业获得一个稳定、开放的数据平台，它包含有设备的状态、属性信息，动作行为 信息及相互关联信息，可为变电运行提供全面和永远的信息支持，是企业的永恒财 昌 。 2 . 1 .2 作业自动化 变电运行生产中的大量业务是填写各种运行记录，汇总生成各种运行报表，以 及开写倒闸操作票等一些程序化工作。这些繁琐、重复性的劳动是运行人员的主要 工作负担。作业自 动化就是要用计算机代替人完成日常的事务性处理工作。这一目 标的实现，不仅可以大大提高劳动生产效率，减人增效，而且，由于减少了许多中 间人工处理环节，还可大大提高信息的处理速度，避免许多人为的错误，从而提高 信息的实时性和准确性。 2 . 1 .3 管理科学化 在管理方面，普遍存在的主要问题有:工作职责不清、流程不畅以及进程控制 困难等。管理科学化就是指借助信息系统中功能模块的授权管理及工作流平台使各 一5 一 华北电力大学 ( 北京)硕士学位论文 岗位职责明确、工作进程可视， 各部门能够高效、 协同工作，各级管理人员可及时、 全面地掌握各项工作的进展情况，从而能够对各种生产中出现的问题，做出迅速响 应;对某项具体业务，可进行跟踪管理，自动记录其到达每个部门的时间以及在每 个部门的停留时间等信息。因此，实现管理科学化可以使整个企业的现代化水平更 上新台阶。 2 . 2 业务建模 业务建模就是解决系统问题域及系统责任问题，业务建模的过程实际上即是系 统功能规范建立的过程。其中问题域是定义系统要解决哪些方面的问题。系统责任 确定就是定义每个子系统应具备的功能和实现方式。 2 .2 . 1 问题域确定 本章依据变电运行系统建设的总体目 标，经广泛深入的用户调研，确定系统问 题域如下: . 变电站基础信息和一次主接线图的管理; . 提供完善的设备档案，包括所有设备本体及其部件、附件的参数管理及技术档 案管理。可以提供完善的设备异动、新设备投运、报废的流程化管理，并能对 相关信息进行查询; . 实现智能化的操作票系统和变电运行子系统一体化运行，能开列操作票并实现 网上的流转处理; . 从缺陷登记、通知、诊断到消缺过程中，各个处理环节的管理功能，跟踪消缺 过程，完成缺陷流程的自动流转，并进行设备缺陷统计和分析; . 变电站值班员日常运行记事的记录及查询统计工作，生成运行统计报表; . 各种运行变量值的录入和查询统计; . 对变电站安全器具、安措、反措、消防及事故方面的信息进行管理; . 提供班组的日常工作、班组培训、考勤、计划等功能，完成对班组工作的监督 和对班组人员的培训、考核等功能。 2 .2 .2 系统责任确定 根据以上对变电运行系统问题域的描述，将运行系统分成以下几个主题:设备 管理、缺陷管理、操作票管理、运行管理、抄表管理、变电站管理、安全管理、班 组管理等。其各自的内容如下: 1 . 设备管理 整个系统的其它所有应用需求都要建立在对设备进行准确完整分析的基础上。 6 华北电力大学 ( 北京)硕士学位论文 岗位职责明确、工作进程可视， 各部门能够高效、 协同工作，各级管理人员可及时、 全面地掌握各项工作的进展情况，从而能够对各种生产中出现的问题，做出迅速响 应;对某项具体业务，可进行跟踪管理，自动记录其到达每个部门的时间以及在每 个部门的停留时间等信息。因此，实现管理科学化可以使整个企业的现代化水平更 上新台阶。 2 . 2 业务建模 业务建模就是解决系统问题域及系统责任问题，业务建模的过程实际上即是系 统功能规范建立的过程。其中问题域是定义系统要解决哪些方面的问题。系统责任 确定就是定义每个子系统应具备的功能和实现方式。 2 .2 . 1 问题域确定 本章依据变电运行系统建设的总体目 标，经广泛深入的用户调研，确定系统问 题域如下: . 变电站基础信息和一次主接线图的管理; . 提供完善的设备档案，包括所有设备本体及其部件、附件的参数管理及技术档 案管理。可以提供完善的设备异动、新设备投运、报废的流程化管理，并能对 相关信息进行查询; . 实现智能化的操作票系统和变电运行子系统一体化运行，能开列操作票并实现 网上的流转处理; . 从缺陷登记、通知、诊断到消缺过程中，各个处理环节的管理功能，跟踪消缺 过程，完成缺陷流程的自动流转，并进行设备缺陷统计和分析; . 变电站值班员日常运行记事的记录及查询统计工作，生成运行统计报表; . 各种运行变量值的录入和查询统计; . 对变电站安全器具、安措、反措、消防及事故方面的信息进行管理; . 提供班组的日常工作、班组培训、考勤、计划等功能，完成对班组工作的监督 和对班组人员的培训、考核等功能。 2 .2 .2 系统责任确定 根据以上对变电运行系统问题域的描述，将运行系统分成以下几个主题:设备 管理、缺陷管理、操作票管理、运行管理、抄表管理、变电站管理、安全管理、班 组管理等。其各自的内容如下: 1 . 设备管理 整个系统的其它所有应用需求都要建立在对设备进行准确完整分析的基础上。 6 华北电力大学 ( 北京)硕士学位论文 岗位职责明确、工作进程可视， 各部门能够高效、 协同工作，各级管理人员可及时、 全面地掌握各项工作的进展情况，从而能够对各种生产中出现的问题，做出迅速响 应;对某项具体业务，可进行跟踪管理，自动记录其到达每个部门的时间以及在每 个部门的停留时间等信息。因此，实现管理科学化可以使整个企业的现代化水平更 上新台阶。 2 . 2 业务建模 业务建模就是解决系统问题域及系统责任问题，业务建模的过程实际上即是系 统功能规范建立的过程。其中问题域是定义系统要解决哪些方面的问题。系统责任 确定就是定义每个子系统应具备的功能和实现方式。 2 .2 . 1 问题域确定 本章依据变电运行系统建设的总体目 标，经广泛深入的用户调研，确定系统问 题域如下: . 变电站基础信息和一次主接线图的管理; . 提供完善的设备档案，包括所有设备本体及其部件、附件的参数管理及技术档 案管理。可以提供完善的设备异动、新设备投运、报废的流程化管理，并能对 相关信息进行查询; . 实现智能化的操作票系统和变电运行子系统一体化运行，能开列操作票并实现 网上的流转处理; . 从缺陷登记、通知、诊断到消缺过程中，各个处理环节的管理功能，跟踪消缺 过程，完成缺陷流程的自动流转，并进行设备缺陷统计和分析; . 变电站值班员日常运行记事的记录及查询统计工作，生成运行统计报表; . 各种运行变量值的录入和查询统计; . 对变电站安全器具、安措、反措、消防及事故方面的信息进行管理; . 提供班组的日常工作、班组培训、考勤、计划等功能，完成对班组工作的监督 和对班组人员的培训、考核等功能。 2 .2 .2 系统责任确定 根据以上对变电运行系统问题域的描述，将运行系统分成以下几个主题:设备 管理、缺陷管理、操作票管理、运行管理、抄表管理、变电站管理、安全管理、班 组管理等。其各自的内容如下: 1 . 设备管理 整个系统的其它所有应用需求都要建立在对设备进行准确完整分析的基础上。 6 华北电力大学 ( 北京)硕一 ! 学位论文 设备部分又可按主题划分为以下几个部分:设备台帐及参数、设备变动、设各定级 以及设备报表管理。 设备台帐管理能够管理所有一、 二次设备的所有属性参数及其附件、 部件信息， 并且具有开放性，满足对各种新设备、新参数的管理，台帐录入具备自动导入功能 ( 从同型号或同类型设备) ，设备查询能够自定义条件，按所在部门、设备类型、 型号、生产厂家、投运时期、电压等级等条件组合查询、统计等。 设备变动管理主要完成设备的异动、新设备投运、报废的流程化管理。可以根 据异动信息同时修改设备台账信息 ( 登记新设备台账，将老设备置为资产备用状 态) ，提供对历史设备异动记录的查询功能。新设备投运管理可以完成新设备投运 的申请、批准和执行流程化管理，并针对设备投运情况进行查询。设备报废管理提 供设备报废的登记及查询管理功能。 设备定级管理提供设备的辅助自 动定级管理以及相应的报表功能。系统根据设 备缺陷情况确定绝缘定级情况，根据绝缘定级情况确定设备定级情况，用户可以根 据实际情况修改定级结果，并可以对定级情况进行查询。 设备报表管理提供设备规范年报、无功补偿设备情况、变压器情况等。 2 . 缺陷管理 缺陷管理这个主题完成缺陷的全过程管理和分析工作。缺陷处理要涉及到变电 站、检修工区、运行工区等，因此缺陷管理是全局管理信息系统的一部分，检修工 区是完成消缺的单位，主要工作是从安排消缺任务到生产任务中进行统一调度并进 行具体消缺和汇报等。缺陷管理提供从缺陷登记、通知、诊断到最后消缺过程中， 各个处理环节的管理功能，跟踪消缺过程，完成缺陷流程的自 动流转，并进行设备 缺陷统计和分析。 3 . 操作票管理 倒闸操作是使设备运用状态改变的直接手段，其目的是改变设备的运用状态， 操作票制度是保证倒闸操作安全完成的有效措施 8 1操作票管理应该提供操作票的 开票及网上自 动流转功能。需要提供手动开票、图形开票、典型操作票开票几种开 票方式，并完成操作票审核、登记、统计等功能。 4 . 运行管理 运行管理提供以运行日志为核心的变电站值班员日常运行记事的记录登记及 查询统计工作。运行管理又包括停电管理和变电运行报表管理。 运行记事主要完成当值班上发生的主要工作内容的记录。提供运行记录的登记 日 志格式自由定义以及运行记录是否登记入日 志的配置功能;同时还应具有强大的 查询功能， 可随时了解工作票及调度命令执行情况、 防误闭锁情况、 开关跳闸情况、 历史运行日志、停电申请、事故记录等。 停电管理提供停电申请的登记及查询功能，结合停电申请提供停电工作的许可 一7 一 华北电力大学 北京)硕十学位论文 及终结记录，同时可对变电站及设备的停电情况进行统计。 变电运行报表管理提供变电运行月报、输变电设施情况、继电保护运行月报、 变电运行情况统计年报、3 5 k v及以上变电站并联电容器投切情况。 5抄表管理 抄表管理提供各种运行变量值，如母线电压、变压器有功、无功功率、有功、 无功电量等抄录功能，以及编制各种运行报表功能。为了最大限度地减轻运行人员 的工作负担，同时又能保证基础数据的来源，提供r t u上传数据的自 动截取功能， 它可自动从r t u输出端截取上传数据， 存入相应的数据库。 可以利用录入的抄表数 据通过专业计算生成有关统计报表，如关口月末电量报表、主变各侧电量记录、主 变分时每日抄、各级出线计量抄表等。 6变电站管理 变电站管理提供变电站基本信息和变电站接线图的绘制，查询变电站基本信o , 和变电站接线图，提供变电站人员履历管理，提供变电站培训记录档案管理。 7 . 安全管理 安全管理主要用于对班组的各项安全活动、 安全措施以及安全事故等进行管理， 它 包括安全记录管理、工器具管理、 安措反措管理、 事故管理、 消防管理、事故管理六个 主题。 安全记 录管理应提供班组各种安全记 录 ( 如安全活动记录、安全教育记录、安 全考试记录、安全计划总结记录等)的录入、查询与统计。安全记录牌管理可显示 当前系统日期、时间以及变电站的安全无事故运行天数和安全无责任事故运行天 数。安全工器具管理提供安全器具及电动用具的台帐、检查记录和统计查询功能。 消防管理提供消防器材摆放、检查登记、消防工作记录、消防工作季报等功能。安 全事故管理提供事故记录、事故原因、事故不正确保护情况、事故损害设备情况、 事故派生情况和事故报告功能，同时可以对人身伤亡事故登记和查询统计。安措管 理提供安措计划及其实施情况管理功能。 8 . 班组管理 班组管理提供班组的日常工作、班组培训、考勤、计划等功能，完成对班组工 作的监督和对班组人员的培训、考核等功能。由班组日常管理、班组计划管理、岗 位培训管理、考勤管理、规章制度管理以 及q c管理等组成。 班组日 常管理提供政治学习记录、班务会议记录、班组会议记 录、技术培训记 录、 合理化建议记录、经济责任制考评记录、运行分析记录的录入修改功能。 班组工作计划总结管理提供与班组管理相关的计划及总结录入、修改功能。 包 括班组工作计划和班组工作总结。班组个人得分记录提供了班组个人得分记录的录 入及修改功能。班长工作日 志提供班长工作日志的记 录及查询修改功能。 班组培训管理为班组岗位培训( 班内考问、 事故预想、 技术问答、 反事故演习、 一8 一 华北电力人学 ( 北京)硕士学位论文 运行分析等)提供交互式的对话- c 具，安照培训类型不同将培训过程分为出题、答 题、评价环节 班组考勤管理提供班组日常考勤记录、 加班记录、 职工及班组月考勤统计功能， 同时提供生成相关报表 ( 班组考勤、班组个人考勤情况、班组加班记录、职工考勤 表)功能。 班组规章制度管理提供班组规章制度的维护及查看功能。 班组q c管理提供q c 小组注册及活动记录管理功能。 根据以上对系统总体的分析设计，在下面几章将对系统进行数据存储设计、系 统安全性管理设计和系统功能体系的实现等问题分别进行论述。 一9 一 华北电力大学 ( 北京)硕士学位论文 第三章数据存储设计 数据是管理信息系统的核心，系统数据的收集 计及流转等操作是程序通过对数据库的存取实现的 据库是系统设计的一项非常重要的 任务 9 l 本章将对本系统涉及到的业务数据进行分析， 设计方案，最后介绍了o r a c l e 数据库复制技术。 整理、存储、加工、更新、统 因此，设计一个合理高效的数 并提出数据的代码设计和数据库 3 . 1 数据分析 3 . 1 . 1 数据分类 在变电运行业务中要涉及到很多数据。 通过调研， 收集了大量需要记录的数据， 将这些数据进行整理、分类后，根据数据的性质总结出两类数据:代码数据、业务 数据。 其中代码数据包括一些公用的数据如职工类型、性别代码、技术职务、单位代 码、工种代码、岗位代码、教育水平代码、民族代码、政治面貌代码、学位代码、 干部行政级别、 学校类型、电压等级、厂家维护数据、设备型式、间隔类型、油种、 代码等数据。这些数据所具有的特点:比较固定，一经录入很少改动或不改动:属 于公有数据，可以 作为基础数据， 在系统中随处调用;这类数据种类繁多，收集需 要细心 。 业务数据则如运行编号、电压等级、运行状态、大修周期、小修周期、金额、 设备型号、相数、试验周期等。这些信息都是设备的属性，可以放在一起。又如设 备缺陷的相关信息，包括计划任务、缺陷内容、类别、性质、缺陷所在的设备、发 现人、发现位置时间、消缺人、消缺日期时间、工作负责人、验收人等，这些信息 都是捆绑在一起的，是对一件事的描述或一个物的属性，是不可分割的，而且这些 数据是需要经常进行录入和维护的，比如新安装设备要进行登记，发现缺陷需要记 录， 消除缺陷也需要记录。 这些数据是电力业务数据， 是电力业务过程的信息掐述。 3 . 1 .2 业务数据举例 以开列变电站操作票为例， 说明在电力系统业务中需要用到哪些数据。 开票前， 用户需要登录，这时需要纪录登录人姓名，登录时间等信息。然后开票人要选择开 票的任务，是停役、复役或是其它操作，是对一次操作还是对二次操作，是对哪个 间隔操作，是对间隔中的哪个设备进行操作，如果是远方开票，还需要向有审核权 的变电站提出申请，申请通过才能开票。这些完成之后，进入开票阶段，先根据操 1 0 一 华北电力大学 ( 北京)硕士学位论文 第三章数据存储设计 数据是管理信息系统的核心，系统数据的收集 计及流转等操作是程序通过对数据库的存取实现的 据库是系统设计的一项非常重要的 任务 9 l 本章将对本系统涉及到的业务数据进行分析， 设计方案，最后介绍了o r a c l e 数据库复制技术。 整理、存储、加工、更新、统 因此，设计一个合理高效的数 并提出数据的代码设计和数据库 3 . 1 数据分析 3 . 1 . 1 数据分类 在变电运行业务中要涉及到很多数据。 通过调研， 收集了大量需要记录的数据， 将这些数据进行整理、分类后，根据数据的性质总结出两类数据:代码数据、业务 数据。 其中代码数据包括一些公用的数据如职工类型、性别代码、技术职务、单位代 码、工种代码、岗位代码、教育水平代码、民族代码、政治面貌代码、学位代码、 干部行政级别、 学校类型、电压等级、厂家维护数据、设备型式、间隔类型、油种、 代码等数据。这些数据所具有的特点:比较固定，一经录入很少改动或不改动:属 于公有数据，可以 作为基础数据， 在系统中随处调用;这类数据种类繁多，收集需 要细心 。 业务数据则如运行编号、电压等级、运行状态、大修周期、小修周期、金额、 设备型号、相数、试验周期等。这些信息都是设备的属性，可以放在一起。又如设 备缺陷的相关信息，包括计划任务、缺陷内容、类别、性质、缺陷所在的设备、发 现人、发现位置时间、消缺人、消缺日期时间、工作负责人、验收人等，这些信息 都是捆绑在一起的，是对一件事的描述或一个物的属性，是不可分割的，而且这些 数据是需要经常进行录入和维护的，比如新安装设备要进行登记，发现缺陷需要记 录， 消除缺陷也需要记录。 这些数据是电力业务数据， 是电力业务过程的信息掐述。 3 . 1 .2 业务数据举例 以开列变电站操作票为例， 说明在电力系统业务中需要用到哪些数据。 开票前， 用户需要登录，这时需要纪录登录人姓名，登录时间等信息。然后开票人要选择开 票的任务，是停役、复役或是其它操作，是对一次操作还是对二次操作，是对哪个 间隔操作，是对间隔中的哪个设备进行操作，如果是远方开票，还需要向有审核权 的变电站提出申请，申请通过才能开票。这些完成之后，进入开票阶段，先根据操 1 0 一 华j 匕 电力大学 ( 北京)硕十学位论文 作任务来确定操作的设备范围，再根据设备的位置属性和五防要求来确定具体的操 作顺序， 如果涉及二次设备的， 根据二次设备操作规则来确定其顺序， 确定顺序后， 根据事先录入好的操作术语，将设备操作转化成实际中的操作项，最后将操作票进 行打印或保存。在此过程中用到了许多数据，同时又生成了许多数据，这些数据都 需要合理的进行存储，以便数据的共享和使用。 3 . 2 代码体系设计 代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机处理，一般用数 字、字母或它们的组合来表示。 代码的具有以下功能: 它为事物提供一个概要而不含糊的认定， 便于数据的存储和检索。代码缩短 了事物的名称，无沦是记录、记忆还是存储，都可以节省时间和空间; 使用代码可以提高处理的效率和精度。按代码对事物进行排序、累计或按某 种规定算法进行统计分析，可以十分迅速; 代码提高了数据的全局一致性。 这样，对同一事物，即使在不同场合有不同 的叫法，都可以通过编码统一起来，提高了系统的整体性，减少了因数据不一致而 造成的错误; 代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。 在手工处理系统