综合化智能平台

关键词： 供电 可靠性 平台 建设

综合化智能平台（精选十篇）

综合化智能平台 篇1

该智能综合安防管理平台集成了视频监控、周界报警、门禁、消防等模块的全数字化、网络化综合安防业务平台。能够支持多厂商、多协议、多格式的各种安防设备在系统中混合使用, 使得用户可以自由选择不同厂家设备搭建和扩展安防系统。

系统提供高性能流媒体服务器, 满足大规模系统和大量并发用户使用。同时支持多种存储构架和录像策略, 支持热备冗余录像, 可以满足高标准安防系统的要求。提供标清、高清解码数字矩阵, 复合视频/VGA/DVI等输出方式, 提供多厂家、多协议、多类型、多格式视频混合解码。系统可以基于前端和后台的智能视频分析识别, 提高了安防系统的智能性。配备的API借口可以无缝嵌入企业MIS/SCADA/ERP/GIS系统等。系统还可以完成模拟量和数字量数据采集、监测和控制, 用于环境动力和生产线监控。

系统的主要设备包括:

中心管理服务器:在调度中心配置一台中心管理服务器, 可以管理所有设备和用户以及权限、注册、密码等。

“守望者”监控平台 (含外接协议扩展模块) :“守望者”监控平台支持接入安讯士、博世、海康、大华、汉邦等国际国内多种厂家、多种协议的视频编码格式接入、报警主机、门禁主机、动力环境系统等设备。

分级管理服务器:二级或多级分级式管理服务器, 管理本级设备、用户、权限、注册、密码等。

流媒体转发服务器:为客户端提供TCP/RIP流媒体转发, 增加客户端并发数量, 可以减少广域网并发流量。

录像服务器 (NVR) :管理和执行录像计划, 支持多机并行的分布式录像、N+1热备份、远程检索、回放、自动复写。

监控终端:可以单屏、双屏、多屏的实时监控、电子地图、报警和联动、录像检索回放、设备在线监测。

万能解码器:协同嵌入式解码器、混合格式解码器、高清解码器, 指定视频指定解码输出、PIZ控制、多种画面分割、轮巡。

高清解码器:支持HDTV标准高清视频格式, 分辨率可以720P、1080i、百万像素等, 指定视频指定解码输出、PIZ控制、多种画面分割、轮巡。

智能分析服务器:安装“守望者”智能分析模块, 对视频流进行实时视频分析, 并实时报警联动相关操作。

数据采集模块:IP模拟量和数字量环境数据采集和控制模块, 可以对温度、湿度、电压、电流等模拟量以及各种开关量进行采集, 该采集模块直接连接网络, 把相应的数据传回中心。

调度指挥网关:视频会议网关、调度电话网关, 联接视频监控终端、视频会议MCU、调度电话、手机等, 实现在监控系统客户端发起召开或加入视频会议, 实现业务会商、应急指挥等功能。

调度电话网关:支持视频会议、普通电话、手机、VOIP系统的互联互通。

综合化智能平台 篇2

时间：2012年05月29日09:51

作者：本站

来源：本站

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摘要：基于GIS城市智能防控指挥调度综合平台利用GIS技术，并结合GPS监控平台、视频监控平台以及移动终端监控平台实现在公安网内将警力资源进行整合、合理调配，实现一键布控、智能指挥调度和巡防管理等功能，为公安各项业务工作提供信息化手段和指挥决策作用。关键词：GIS，智能指挥调度

1.概述随着地理信息系统(Geographic Information System，GIS)技术的发展，人们对地理信息系统技术带来的强大功能的需求越来越迫切，因此警务工作在人口管理、犯罪分析以及犯罪预测等方面的要求也越来越高。地理信息系统因其独特的空间分析功能、强大的数据管理能力以及能够快速直观的反应各种行为的特点，其应用于公安行业已成为当今的发展趋势。

在“金盾工程”的背景下开展基于GIS城市智能防控指挥调度综合平台建设已经具备了多元数据融合、空间分析以及图形的可视化表达能力。它能使情报、推理、分析与其他可用数据融为一体，提供依托于电子地图的清晰而精确的现场态势图像[3]，是适应公安信息化发展、满足日常指挥调度需要、提升公安机关整体战斗力的迫切要求，是一项事关公安科技强警长远发展的基础性工程。找准定位、科学规划，理清边界、明确功能，确保建设工作符合统一标准，达到指挥调度实战应用要求，充分发挥系统优势实现整体效益。2.警用地理信息系统有待解决的问题 2.1.基础地理信息的获取及更新

公安五要素“人、事、物、组织、地”中80%都与“地”相关，所以对于警用地理信息系统的建设来说数据极其重要，尤其需要1:1000及1:2000以上的大比例尺电子地图数据以及高分辨率的影像数据的支持来提供详实的城市空间信息，这些高精度数据的获取途径以及获取手段是一个难题。2.2.重要警用地理信息的采集与更新

诸如派出所辖区、警务责任区、巡控区域、巡逻路线、治安乱点、重点单位、重点场所、ATM机、通信网络资源、摄像头和消防栓等警用公共设施分布等一些基础性空间业务信息，是基础电子地图所不能提供的。因此，需要开发相应的数据采集维护平台，由各业务单位按业务需求组织基层民警进行必要的数据采集和更新维护，同时需要建立数据采集更新规范和相应的考评机制，来确保数据采集与更新工作高效长期的执行。

2.3.如何有效地解决大量的业务信息在地图上的“上图”问题 在多年的公安信息化建设过程中，各公安业务单位已经建立了大量的MIS系统，各系统所积累的业务数据量非常庞大。因此，如何快速有效地将这些信息在电子地图上进行空间管理，并实现空间信息与非空间信息的融合和关联查询，是开展警用地理信息建设过程中必须解决的一个重要环节。2.4.如何与公安实际结合，进一步提高应用水平

由于公安机关基层民警对地理信息技术本身认识深度的不够，同时也因为缺少理论的指导，目前国内警用地理信息的应用范围仍比较窄，整体应用水平还比较低，对警务实战的支持效果不是很明显。2.5.警用地理信息系统相关建设标准

警用地理信息应用作为公安信息化应用的一个全新领域，相关的标准制定也是很重要的一个环节。这对于警用地理信息系统的规范化建设，促进部、省、市三级系统之间数据共享有着重要的意义。

3.基于GIS城市智能防控指挥调度综合平台建设工作目标

一是构建统一指挥平台。全面整合道路监控、社会面监控、车载移动监控图像和获取的车辆号牌信息，以及110接处警、案事件、情报信息、预案流程、力量装备、通信联络等各类信息资源和应急指挥手段，按照精确化、扁平化、流程化、可视化的要求，与警用地理信息系统进行集成建设，搭建面向全市公安机关一体化应用的智能指挥调度实战应用平台。

二是调整固化业务流程。针对各类突发事件、重大案件、灾害事故和群众求助的分类处置要求，建立一整套联动协作的指挥调度工作机制和流程规范，实现指挥调度业务流和信息流的高度融合。

三是强化应急处置功能。依托平台快速实施跨区域“关城门”堵控，实现对巡防堵控警力的实时可视化指挥调度，提高应急处置各类突发事件的能力。四是实现实时动态布防。开展自主选防、紧急设防、自动查防，对社会面巡防堵控网络精确化摆布调整，实时监控治安动态变化，实现对社会治安风险的自动化评估预警。

五是开展动态跟踪管理。动态跟踪指挥处置和辖区警力在岗在位执勤情况，实现对各级指挥部门和民警的绩效化监督管理。4.基于GIS城市智能防控指挥调度综合平台介绍 4.1.总体框架设计

图1平台体系架构

4.1.1.数据层

数据层是系统最基础最底层，是服务和应用的基础。数据层将系统的数据按照数据类型和应用的不同，分为“警用地理信息数据库”、“标准地址数据库”和“业务地理关联数据库”三大数据库。这三库是系统所需要的空间数据（矢量数据、高程数据、栅格数据等）和非空间数据的容器，通过空间数据引擎或数据库服务对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护等。4.1.2.PGIS平台

PGIS平台软件由“工具集+服务集+业务模版集+警用地理信息门户”组成。PGIS平台是各警种开展业务GIS应用的公共基础平台。确保各警种在“一张图”上使用统一的标准开展建设，是各警种开展业务GIS应用的应用支撑平台，提供了大量辅助的服务集和应用模板，基于PGIS平台建设功能模块能够简化开发工作、降低GIS应用开发难度、快速实现业务GIS应用功能目标。PGIS平台还是公安信息资源的整合共享平台。业务系统中的各类信息资源通过关联匹配，可在PGIS平台上进行空间管理、分析和展示，为扁平化指挥、辅助决策、情报信息综合分析提供可视化分析和展示手段，全面提升全国信息共享和信息应用水平。4.2.应用系统介绍 4.2.1.警力报备

通过对现有警力的情况进行报备，实现警力在线精准化。一线实战单位通过平台，对次日卡点和巡段的警力进行报备，将承担处警、巡逻、守卡勤务的车号、电台号和带队民警手机号码输入平台，使处警、巡防勤务责任到人。4.2.2.一键智能布控

一键智能布控在技术实现上，采用了基于地理信息的临界区触发机制，通过一键式触发，以选取的任意坐标点为中心，以用户选定的距离为半径，画出一个圆形电子围栏，在此围栏内，显示已设定的信息数据，包含摄像头、社会车辆、处警车和手持GPS位置等，可以支持视频图像的在线和历史播放，同时通过内外网边界接入平台，实现社会车辆数据的实时和历史显示（主要是出租车、客车和危险品运输车等）。通过地图显示的数据，特别是在视频图像中获取的照片等信息，帮助接警指挥员对疑人疑车查找外观特征、判断逃跑路线、追踪运动轨迹。“一键式”设防可以直观的实现关城门功能，通过激活全市的主要卡点，结合已指派的警力资源，利用边界触发机制，实现警力资源到岗的标识灯变化，直观展现关城门的效果。同时也可以实现主城区和各县区本地“四道防线”的布防，构建起全市一体化、多层次的堵控网络。

图2一键智能布控的实现

4.2.3.巡防智能管理

巡防智能管理主要包括各巡逻区域的维护、巡逻小组的建立。巡防管理是治安防控的重点，因此巡防管理模块的建设是具有重要意义的，通过巡逻区域、堵控点维护功能，可以建立起城市的巡防布控网，再利用巡逻小组功能将警力部署到对应的巡逻区域和堵控点上，就建立了城市的巡防布控体系，当突发事件或紧急事件来临时，各巡防民警按照巡防布控网，各就其位，各司其职，就能够很好的进行围追堵截，将案事件快速进行控制。4.2.4.自动查勤

持有GPS终端的民警在巡区巡段巡逻或治安卡点值守，其地理坐标就会在电子地图上显示出来。只要安装或携带GPS终端的车辆和人员到达该区域，通过GPS平台传输GPS终端发回的定位数据，在GPS业务数据库中，形成一条临界数据，并将该数据通过内外网数据交换平台，交换到基于GIS城市智能防控指挥调度综合平台的数据库中，触发相应的函数，通过电子地图上标识灯的颜色变化，可以直观观察警力资源的到岗情况。

4.2.5.四色预警依托平台整合的各类警用信息资源，指挥中心和基层实战单位可以实时开展情报研判工作，提高了巡防工作的针对性、精确性和实效性。一是看风险评估等级，实现主动设防。通过平台的刑事发案风险评估预警模块，可以直观看到一段时间内的县分局刑事发案风险等级及风险因素，各县分局可以进行全局主动设防。二是看案件散点分布情况，实现精准设防。平台自动生成的案件坐标信息，形成案件散点分布图，各警种各单位对此进行分析研判，并视情况选择巡防区域、调整布防重点、确定巡防等级，实现动态化巡逻防范。

图3四色预警

4.2.6.视频管理

平台中开发的视频监控、轨迹回放、车辆布控等功能，为“两抢”、肇事逃逸等街头路面即发性案件的查破，提供了有力的科技支撑，提高了指挥调度现场抓获的能力。一是通过涉车案件布控，实现智能化查控。二是通过监控和轨迹分析，快速锁定嫌疑人。

4.2.7.移动单兵警务

手持GPS终端与警务通系统的接口开发，需要能够进行数据的双向传输，并需打通“大平台”的接口，实现数据的向上维护。

GPS手持终端采用警务通与GPS应用相结合的方式，利用GPRS无线通讯技术，与PGIS平台进行实时的数据交互，既能实现警务通的基本功能，又能实现GPS终端应用（报案信息、上传坐标、定位、到岗情况等）。利用GPS手持终端，巡警人员能迅速的上传案发地的地理坐标，查询相关卡口信息、人员到岗信息，实现了“一机在手，尽现神通”的功能，实现了警务工作的快速响应和便捷性。4.2.8.智能预案调度

预案智能管理能对警卫预案和应急预案进行管理。警卫预案是对将来确定发生并已知时间和地点的事件进行预先方案的制定，如重要领导人的安保路线制定，以便事件能有条不紊的进行。应急预案是重大事件发生时，立即对此突发事件制定预案。

预案智能管理围绕静态的预案添加各种动画来模拟预案要素随时间的动态变化，在基于GIS城市智能防控指挥调度综合平台上可实现三维预案的制作；采用预案态势演播工具播放预案，使其最大限度地接近防灾救灾等各警种的实战演练，可生成针对性很强的相应预案供决策指挥参考。

在执行指挥调度过程中，用户可以通过GIS信息系统实时获取事发地点附近的警力分布情况，点击后可直接完成警力的呼叫与调度过程，从而达到快速调度的目标。

4.2.9.智能防控调度

智能防控调度是基于110接处警系统语音调度台实现的业务功能，此功能实现了350M无线、有线、GSM/CDMA、3G等的语音通话，提高了扁平化指挥的快速反应。此功能是基于第三方语音调度控件基础集成实现的，通过点击在线的车辆或者堵控点、卡点等根据报备的350M手持台号、带队民警手机号码，能够进行有/无线呼叫，实现语音通讯的扁平化。

5.基于GIS城市智能防控指挥调度综合平台的特色

图4平台特色

6.结束语

智能家居,融入智能平台 篇3

17. 安桥功放、SIM2投影机都推出了用智能手机和平板电脑控制的APP，其实任何电子产品都可以推出这样的APP，只要厂商愿意让它和智能手机关联起来。当然，不同产品的智能化的需求程度并不相同，这就导致有先有后，有些实现了，有些还没有。比如说功放连接智能手机的价值就很大，安桥推出了苹果和安卓两个版本的APP，既可以通过智能手机控制安桥功放，又可以播放手机中的音乐。

18. 照明、窗帘、安防、背景音乐等等，同样可以智能手机和平板电脑为终端实现。目前这些传统的智能家居子系统都已经有了和智能手机连接的案例，但依然可以做得更好。高端智能手机有红外，有蓝牙，有摄像头，有移动通信网络，有WiFi，它可以比传统的触摸屏控制器更强大。本地控制可以用它，远程控制也可以用它。

19. 你会随身携带一个控制器外出吗？不会，我相信最终智能手机会战胜智能遥控器，战胜专用智能家居控制器，就像打败MP3播放器那样，成为胜利者，成为智能家居的终极控制器。那么，厂商们，请多开发一点苹果和安卓平台的应用程序吧。再考虑一点价格和成本，相信智能家居能够越来越适合普通家庭。

智能配电网综合数据平台的设计研究 篇4

1 智能配电网管理需求

各地供电公司智能配电网的管理标准指示配电网在管理层需要达到的标准。配电网的管理标准包括:配电网中设备标识的管理和维护、配电网基本信息资料、供电公司管辖的配电网综合管理工作等内容。智能配电网构建与改造必须考虑智能配电、智能用电方面的发展需要。

1.1智能配电网构建

智能配电网的构建,除了包括传统配电网中的电缆、变压器、隔离开关等设备,还包括配电网智能化改造或建设的通信网络、数据处理平台。智能配电网的设置应符合下列标准:

配电变压器的设置必须符合城乡发展规划、电网建设规划、技术改造的要求,满足配电变压器管辖用户近期对电力的需要,适当考虑中远期电力的需要,设置在低压负荷的中心,缩短低压供电的半径,降低低压线路的损耗,保证电压质量,争取最好的经济效益。智能配电网中各设备的选型必须符合国家相关标准、电力行业的技术标准和规程,以及技术装备先进、环境配置合理的要求。

智能配电网中变压器的配置应按“小容量、密布点、短半径”的原则,即可以满足供用电可靠、安全、运行灵活、经济、管理方便的要求,又可以适当留有余地。室内安装的变压器必须根据负荷的需求选择:室内变压器单台的容量不能超800KVA。杆架式或台式、户外安装的变压器根据负荷需求选择:单台容量一般不超过400KVA。

智能配电网中的无功补偿装置遵循分层分区、周边平衡的原则。智能配电网安装无功自动补偿装置时,要求:在低压侧母线上安装,容量按变压器容量30%~40%设置;以电压为条件,依照无功要求分类自动进行投切;采用复合投切的方式;选择适当的变压器分接头,以免电压过高,电容器不能运行。

智能配电网下各级分支箱必须外观完整,上锁,分支箱中的带电器件要用绝缘材料封包,公开的场地,如进行落地安装配电箱,要用双重的绝缘措施;金属箱体必须采用外壳接地。配电网的表计量装置安装齐全,采用具有远程监控和采集功能的电能计量表,电能计量准确,密封施封要完备,配电网的一般停送电故障处理需要不影响计量表的准确计量。智能配电网设备应设备标识清楚,并采取智能防盗措施,例如:线路导线、设施安防,电缆井盖安防和变压器安防等。

1.2智能配电网各项指标的管理

根据配电网的线损情况,智能配电网线损管理有四个方面的管理。第一,线损率达标的管理,线损率达标的配电网有两种情况,分别为楼宇集中用电、非集中用电管理。属于楼宇集中用电管理,城网配电网线损率应小于等于8%,农网、城乡结合部应小于等于10%。属于非集中用电的,城网配电网线损率应小于等于10%,农网、城乡结合部应小于等于12%。第二,线损率不合格配电网,城网配电网线损率应小于等于12%,农网、城乡结合部应小于等于15%。第三,特高损耗配电网,城网配电网线损率应小于等于18%,农网、城乡结合部应小于等于20%。第四,配电网的电费回收指标、客户对供用电服务投诉数量等指标的管理,也属于智能配电网指标的管理。

1.3智能配电网指标考核

智能配电网指标考核包括责任人考核、配电网线损率考核、电费回收率考核、配电网电价执行情况考核、配电网优质服务情况考核等。责任人考核内容包括:业务变更导致电力营销系统中标识、资料、信息发生变更时,必须明确变更内容的维护责任人员、完成时限、责任追究;负责维护配电网设备标识的岗位名称、部门名称。电费回收率考核结果应提供给电力营销部门写出分析报告。配电网是否是优质服务情况考核,用户可以通过对配电网服务进行评价,根据评价考核配电网是否属于优质服务。

2综合数据平台的应用

2.1 综合数据平台的定义

综合数据平台提供供电公司配电网的数据整合。针对原本分散、类型与结构不一致的数据中存在的质量问题和规范标准问题进行清洗整理,按照标准的模式存储在ODS(操作型数据存储)和数据仓库中。

综合数据平台就是一个在某一特定领域内,运用大量数据提取并分析的计算机程序系统。综合数据平台可以为行业专家提供计算机模型的基本数据,进而来处理现实世界中需要专家做出分析的复杂多样化问题,并得出和行业专家相似的结论。

2.2 综合数据平台的特点

综合数据平台包括:基础数据平台、查询统计、预警监控、数据分析。

基础数据平台提供智能配电网的数据整合,构成包括ODS、数据仓库、在线历史库和电子档案库等的数据分析基础环境。查询统计包括具有调取数据、录入数据、组合运算、查询显示等基本功能,还可以进行通用和特殊报表的设计、发布、生成填报和修改、订阅和显示输出以及打印归档。预警监控包括按照一定的业务口径定义业务预警指标,系统对这些预警指标进行监控,发现异常时系统做出相应的操作和处理,功能包括预警监控信息的生成、查询、发送、处理、追踪反馈、结果干预等。数据分析包括根据基础数据平台提供的数据,配电网数据与量化指标进行对比,并根据各项指标进行配电网运行预测和配电网能力的估算。

3智能配电网综合数据平台的设计

国家电网公司提出:“坚强智能电网建设是一项高度复杂的系统工程,包括发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节以及支撑各个环节的通信信息平台。”同时,指出智能配电网建设与改造的原则,其中一个原则:智能配电网构建要以配电调度和配电网生产指挥为主,实现对配电网在智能配电网的综合数据平台应用中,汇总哪些方面的数据是至关重要的。

智能配电网构建需要智能化的电气设备,更需要精心的管理和策划。智能化配电网电气设备包括:谐波治理设备、无功补偿设备、智能型变压器等设备,为智能配电网数据采集提供良好的硬件基础;精心的管理和策划网络通信和数据采集系统,配置一个数据应用平台,最大限度地挖掘这个优质配置的电网内部潜力。

在电网设备配置方面,将低电压线路、变压器和用电客户的要求协调考虑,在配电网各方面进行智能改造;在电力工作管理方面,兼顾营销管理和生产管理两方面的要求。智能配电网改造可以按照智能配电网设备巡检、正常运行、设备操作、事故智能化分析四个层面来进行综合数据平台的设计。智能配电网的构建应考虑可扩展条件,以便能够接入更多未来发展需要的智能设备,而不必再进行二次建设。

3.1 设备巡检数据平台

配电网中的设备巡检工作包括:常规巡检、全面巡检、夜间巡检、特殊情况巡检。智能配电网的设备巡检数据平台设计的功能包括;常规巡检智能化工具数据采集记录,用于记录变形、变色、污秽、腐蚀、火花等现象;智能化巡检工具的使用,例如:智能测温仪可以把巡检的设备温度数据收集到数据平台供后期分析;智能巡检仪可以提示值班员巡检设备的顺序和位置,避免漏巡检的发生;智能夜间巡检设备,引导值班员进行夜巡,防止出现安全事故或巡检不到位的情况。

3.2 智能配电网运行数据平台

配电网各个设备正常运行期间,值班员要按运行规程,在主控室中的各种控制屏幕上监视各种仪表的视数、监视各个开关状态的指示情况、监视配电站一次设备、二次设备的运行情况、监视电网潮流分布状况。

智能配电网运行数据平台的设计要考虑两方面功能:第一,在设备正常运行时候,值班员下达运行监视指令,智能配电站智能化完成设备运行数据的记录,如出现异常及时报警,并给出处理建议;第二,在配电站各种仪表、各个开关、一次设备、二次设备等适当位置安装数据采集装置,将数据采集到运行数据平台,进行进一步的分析处理等工作。

智能配电网运行数据平台设计的数据包括:线路电压电流数据、绝缘设置情况、标识牌设置情况、线路有功和无功功率情况、配电网潮流情况、母线频率和电压情况、变压器功率因数、电容投切状况等。各种数据根据一定的时间间隔,通过数据平台收集并整理。

3.3 设备操作数据平台

配电网的设备操作包括:电气设备倒闸操作、停电拉闸操作等,其中最为常见的操作是倒闸操作。以单母线停电检修操作方案为例,首先进行模拟操作,依次将电容器、电抗器、主变压器低压断路器转换为冷备用状态,再停电母线电压互感器,最后接地。这一系列操作需要操作人员反复诵记,增加操作人员的工作量。设备操作数据平台的设计包括各种电器设备的标准操作过程,为操作人员提供操作规程参考,提供智能答疑,实现配电网设备操作规程智能化提示。

设备操作数据平台的设计还包括:在各个设备操作机构上进行智能化改造,设备操作时进行智能化引导,防止误操作。

3.4 事故智能分析数据平台

配件网的事故处理需要工程技术人员有一定的事故处理经验,并按照相关规定、技术规范进行事故分析。智能配电网的事故智能分析数据平台的功能设计包括:辅助工程人员判断事故原因,逐一排除人身伤亡、大面积停电、设备运行事故,分析事故发生前后各运行数据情况;为事故分析专家系统提供数据依据,辅助工程人员尽快处理事故。

3.5 综合数据平台

综合数据平台,是配电网综合数据汇总并分析的数据平台,该平台可以为管理层提供决策依据。

综合数据平台具备的功能包括:判断配电网的线损等级,根据配电网线损指标,判断配电网的线损等级;判断配电网综合指标,根据配电网指标考核包括责任部门考核、配电网线损率考核、电费回收率考核、配电网电价执行情况考核、配电网优质服务情况考核,判断配电网综合指标。

4 总结

配电网智能化建设以提高供电可靠性、改善供电质量、提升电网运营效率和满足客户需求为目的。配电网智能化建设与改造不可或缺的是综合数据平台的应用,以综合数据平台为基础,依据本地区经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求进行配电网智能化建设和改造。本文从智能配电网管理需求、综合数据平台应用、智能配电网综合数据平台设计等方面介绍了智能配电网综合数据平台的构建和应用。

参考文献

[1]赵腾,张焰,张东霞.大数据应用技术与前景分析[J].电网技术,2014,38(12):3305-3413.

智能规划平台流程梳理 篇5

榆林分公司全业务支撑中心 2019 年 8 月

为实现资源精准投放、有效利用，全省通过家宽智能规划平台对宽带资源规划进行统一管理、统一维护。为保证各县对智能规划平台使用的效率及准确性，全业务支撑中心特此制定智能规划平台问题处理流程，请大家遵照执行。

一、规划平台简介：

智能规划平台内包含网络资源管理、规划流程、GIS地图等功能。网络资源管理主要是家宽小区资源，包括标准六级地址、覆盖规模、楼宇、小区类型、覆盖情况等信息，并且依据各字段信息对小区进行价值评估，以得分呈现，用于参考规划建设；规划流程包括查询、新增、变更等县-市-省的申请流程；GIS 地图是通过将小区相关信息呈现在地图中，用 GIS 地图工具辅助规划。智能规划平台资源信息与综合资源系统实行同步，对家宽资源全流程管理实现了精准把控。

二、职责划分：

县区市场部、县区网络部：查询、正常维护、发起新增、修改、删除需求流程（各县市场部、各县网络部账号）

市公司市场部：查询、统计、新增审核、修改初审（ylsc001 账号）

市公司全业务支撑中心: 查询、统计、修改终审、向省公司发起需求流程（ylqz001 账号）

三、智能规划平台问题处理流程：

3.1、新增：

3.1.1 家庭新增流程：

a、县区有新增权限时：县区网络部/市场部在平台内发起小区新

增流程，准确填写信息>>保存并提交>>市公司市场部审核>>完毕。

b、县区无新增权限时：县区网络部/市场部填写新增模板发起业务联系单>>主送市场部、全业务支撑中心>>两部门审核通过后>>全业务支撑中心业务联系单上报省全业支>>通过后全业支反馈县公司。

反馈 3.1.2 聚类新增流程：

县区网络部/政企部在平台内发起小区新增流程，准确填写信息>>保存并提交>>市公司市场部账号审核>>完毕。

附：

宽带标准地址命名规则.docx 3.1.3 关键点：

城乡村场景、信息点数、小区类别、异网覆盖情况等字段均如实填写。如后期在规划建设过程中，发现录入与实际不符的，将问责处理。

3.2、修改：

3.2.1 名称修改：

县区网络部/市场部在平台内发起小区新增流程 市公司市场部账号审核 结束 市公司全业支业务联系单上报省公司 市公司市场部审核 县区网络部/市场部填写新增模板发起业务联系单 市公司市场部、全业务支撑中心审核 县区网络部/政企在平台内发起小区新增流程 结束

按模板整理原六级地址与新六级地址并说明修改原因（原因不充分不合理不予修改）>>业务联系单上报全业支和市场部（聚类小区上报全业支与政企部）>>全业支将审核通过的业务联系单上报省公司。

反馈 附：【模板】六级地址名称修改.xlsx

3.2.2 信息点修改：

（针对已覆盖信息点修改）

A/已覆盖小区信息点修改：

a、自建项目（2016 年至今）目前省公司将设计批复信息点全量更新至平台，如要修改这部分小区的信息点，县区网络部/市场部业务联系单形式上报市场部和全业支（提供现场摸排照片，修改清单及总经理签字扫描件，并说明系统信息点错误原因）>>全业支申请上地市总经理办公会>>通过后全业支业务联系单上报省全业支与公众客户部。

b、2015 年自建、铁通协建项目的小区因无设计批复也无签约协议，因此县区网络部/市场部业务联系单形式上报市场部和全业支（提供现场摸排照片，修改清单及总经理签字扫描件，并说明系统信息点错误原因）>>全业支申请上地市总经理办公会>>通过后全业支业务联县区市场部/网络部业务联系单上报 全业支申请上办公会 全业支业务联系单上报省公司 市公司市场部、全业务支撑中心审核 县区网络部/市场部发起业务联系单 市公司全业支业务联系单上报省公司

系单上报省全业支与公众客户部。

c、三方租赁、购置项目小区，县区网络部/市场部业务联系单形式上报市场部和全业支（提供物业签约协议，协议中体现小区信息点）

>>全业支业务联系单上报省全业支与公众客户部。若无物业签约协议，县区网络部/市场部业务联系单形式上报市场部和全业支（提供现场摸排照片，修改清单及总经理签字扫描件，并说明系统信息点错误原因）>>全业支申请上地市总经理办公会>>通过后全业支业务联系单上报省全业支与公众客户部。

d、说明：根据地市总经理办公会会议纪要，待全量修改后，将进行问责处理。

B/未覆盖小区信息点修改：县区网络部/市场部业务联系单形式上报市场部和全业支（提供现场摸排照片，修改清单及总经理签字扫描件，并说明系统信息点错误原因）>>全业支业务联系单上报省全业支与公众客户部。

3.2.3、小区用途场景修改：

即家庭与聚类场景的互改，县区市场部/政企部业务联系单形式上报市场部和政企部，抄送全业支（提供资料需经市场部、政企部制定）>>全业支业务联系单上报省全业支、省公众客户部、省政企部>>同意后，全业支告知申请部门。

3.2.4、覆盖状态修改：

县区市场部/网络部业务联系单上报 市场部/政企部审核 全业支业务联系单上报省公司 全业支告知申请部门

目前初步掌握到有两种修改情形，一是个别小区因在综资全生命流程开发之前，非流程录入过相关地址资源，导致实际未立项未覆盖的小区系统状态为已覆盖的小区，这部分小区需县区查明原因；二是已立项下了设计批复的小区，又撤项了，需要将平台中覆盖状态及项目编号修改；此两种情形，县区以业务联系单形式至市场部（聚类小区至政企部）与全业支申请修改（说明原因，撤项小区需提供撤项文件证明）>>同意后，全业支业务联系单上报省全业支、省公众客户部/政企部修改。

3.3、删除：

目前主要针对冗余重复的小区、以其他 H 小区实际覆盖后需退网的 B 类小区进行删除，由县区填写模板发起业务联系单>>主送市场部（聚类小区至政企部）与全业支申请>>全业支业务联系单上报省全业支、省公众客户部/政企部删除； 对于有项目有下挂资源的已覆盖小区的删除，按合并地址的流程（见下文）执行。

附：【模板】榆林地市需删除小区统计.xlsx 3.4、合并：

3.4.1、省公司下发的办法：

县区市场部/网络部业务联系单上报 市场部、全业支审核确认 全业支上报省公司 县区市场部/网络部业务联系单上报 市场部、全业支审核确认 全业支上报省公司

①、地市全业支和公客确认需要合并的小区信息，a，a1，a2，按照规范在综资中整理好 a，a1，a2 小区内的 7-9 级地址（楼，单元，层+房号）。

确认需要保留的小区 a，在规划中修订 a 小区相关的数据。

将需保留的六级地址和需要删除的重复六级地址，通过 oa 上报省全业支，省公客部。

②、省全业支在规划平台删除重复小区。

省全业支在综资进行小区合并，同时删除综资多余小区。

③、省全业支进行小区合并后，将涉及的存量用户和地址信息及时提供给省业支。

④、省业支及时将全业支提供的账号地址更新信息入库，保证后续业务办理 3.4.2、县至市上报流程及注意事项：

①、各县按省公司下发办法梳理需要合并的小区清单； 附：【模板】小区合并.xlsx

②、县区自行将需要合并的小区 7-9 级地址在综资中按规范更新； ③、通过业务联系单上报市公司市场部和全业支（附清单及 7-9级修正后的综资截图）； ④、信息点数量按设计批复/系统的合并，如需修改为和设计批复不一致，请按信息点修改流程先申请修改后再申请合并。

⑤、合并后，被删除的小区下的 POS 及箱体省公司后台会归属至

保留小区地址底下。如果考虑到资源一致性，要改 POS 和箱体的名称的，请县区先将喷吗和标签修改照相，与清单一并整理后上报修改。

本办法的解释权归全业务支撑中心所有。

信息共享平台让交通智能起来 篇6

今年发布的《交通运输“十二五”发展规划》表明，“十二五”期间，我国将持续推进交通信息化建设，并以此为现代交通运输业发展的重要支撑，促进智能交通建设，通过信息化手段为交通运输现代化提速。记者近日获悉，东方通成功中标交通运输分析监测和投资计划管理信息系统一期工程，将通过中间件产品的规模化应用，建立起完善的数据共享交换网络，支撑交通信息化应用系统高效运行。

跨业务信息难共享

交通运输综合统计业务主要是通过单机版软件进行业务处理，利用电子邮件进行部省间数据交换，存在统计报表数据采集、核查、汇总效率及安全性较低，常规统计报表数据时效性、灵活性、准确性较差等问题，不能满足交通运输经济运行分析与行业监管人员把脉行业运行动态，及时调整行业宏观管理政策、引导行业科学发展的需要；交通运输投资计划管理方面，主要是采用Excel工具软件进行业务处理，通过邮寄光盘或人工报送方式进行部省间的数据交换，存在投资计划编制效率较低、数据安全性难以保证以及难以支撑投资计划科学安排、高效决策等问题。

导致上述问题的原因在于统计监测、投资计划等业务信息化发展相对滞后、不均衡，跨业务的信息共享难以实现，行业发展综合分析与辅助决策工作难以开展。

共享平台提升效率

为解决信息难共享的问题，建立有效的部省联网处理统计业务与投资计划管理体系成为当务之急。通过统一的数据资源平台，促进相关业务的高效衔接与信息共享，提高交通业务管理的效率，并充分利用行业信息资源以加强行业运行动态监测，同时通过信息共享平台的建设与应用，提高统计数据资源利用效率。

在信息网络建设规模方面，交通运输部会将已有的行业数据交换平台进行升级扩容，在32个省级交通运输主管部门以及交通部海事局配置33台二级节点前置机，在11个省高速公路联网收费中心、35个公路客运企业和江苏省航道局配置47台三级节点前置机，同时部署81套数据交换客户端软件，并为三级节点配置小型VPN网关、远程维护终端系统各47套，搭建起安全高效的统计数据采集渠道，为构建统一的交通运输行业部省间数据采集渠道奠定基础。

综合化智能平台 篇7

电力企业智能营业厅综合服务平台是电力企业根据智能用电服务体系建设要求, 为提升供电服务水平, 实现营业网点以量化服务质量考核为重点的监督考核。智能营业厅综合服务平台的建设可实现营销工作和服务质量管理的可控化, 实现对客户服务和营销业务处理的实时在线监控, 对关键指标的考核进行职能控制管理。

智能营业厅综合服务平台建设的总体目标是以技术创新推动营销服务理念创新、方式创新, 按照现代营销业务发展和集约化管理要求, 提高营销人员素质, 强化企业核心竞争力, 全面实现营销管理与分析手段的自动化和信息化, 推进营销发展方式和管理方式的转变。

1 关键技术分析

智能营业厅综合服务平台依托电力企业营销业务信息化系统与电力企业建设的信息网络, 利用现有业务系统资源, 使用流媒体技术[1,2]、嵌入式技术、智能分析技术等, 对营业厅服务的视频数据、音频数据、考勤数据、安防数据以及满意度调查数据和排队叫号数据进行实时监控和综合统计分析。

1.1 流媒体转发技术

为实现对营业厅服务质量进行监督与考核, 需对营业厅视频信号进行实时采集。由于视频信号的传输对网络资源的占用率大, 在营业站到监控中心带宽有限的情况下, 若同时传输多路视频, 必须对视频数据传输模式进行优化, 而流媒体转发技术就是有效的优化技术, 流媒体转发技术采用流媒体服务器[3]的方式实现。流媒体服务器转发原理如图1所示。

若不采用流媒体服务器转发, N人并发访问同一路视频时, 同一视频数据要同时拷贝N份进行传输。由于网络资源有限, 会出现网络拥塞现象。采用流媒体转发技术后, 由于流媒体服务器具有数据代理转发功能, N人并发访问同一路视频时, 只需传输该视频的1份拷贝, 利用组播技术转发给请求此路视频的N个用户, 可以有效节约网络带宽资源。

1.2 存储方式选择

在智能营业站的设计中, 需要存储大量的视频、语音、监控等数据。传统的存储专用网一般采用FC SAN (Fiber Channel StorageArea Network) 方式, FC SAN性能优越, 但是价格昂贵, 不适合远距离传输。结合电力信息网建设的现状, 采用IP SAN (Internet Protocol Storage Area Network) 进行海量数据的传输、存储。IP SAN[4]可以充分利用已有的电力信息网基础设施, 在IP网络的两端采用光纤连接的SAN, 通过IP网络进行数据的传输。使用IP网络进行海量数据传输、存储, 优点为管理简单, 兼容性好, 互操作性强。

2 系统架构

智能营业厅综合服务平台支持C/S和B/S模式, 按照系统功能层次划分, 分别为省级核心功能、地市级核心功能、营业厅监控功能等三级架构 (见图2) 。

1) 省级核心功能由系统管理服务器、流媒体服务器、Web服务器组成, 分别搭载不同的软件模块构成, 根据用户提出的智能营业窗口综合服务平台应用特点, 采用了多项先进技术, 可实现实时、多任务和多用户应用特点要求, 并集成智能视频分析技术功能。

2) 地市级核心功能部分由系统管理服务器、流媒体服务器、Web服务器、存储管理服务器组成, 并部署IP SAN存储阵列, 分别搭载不同的软件模块, 根据智能营业窗口综合服务平台应用特点, 由地市公司中心管理服务器进行统一管理。

3) 营业厅监控功能主要完成营业厅的视频采集、报警联动、服务质量监测等, 并将所有采集信号进行压缩、编码、网络实时发送, 以及接收远程控制信息完成对营业厅内所有控制对象的操作。

3 系统功能设计

3.1 服务端功能设计

智能营业厅综合平台服务端功能主要指该系统为省级、地市级用户所提供的各种服务。服务端功能由系统管理服务、流媒体服务、存储管理服务等来实现, 通过权限管理的方式管理各项信息和信息流的转发。各种服务主要功能如下。

1) 系统管理服务:系统管理服务搭载中心管理平台, 实现远程控制、用户管理、视频管理、报警管理等功能, 其中远程控制可将服务端展示的设备图像与实际设备对应、关联, 可在监控设备图像中直接对设备进行操作和控制, 通过该方式可实现整个系统集中管理、远程控制、远程维护等功能, 保证系统稳定、安全运行;用户管理对系统用户进行统一配置、管理, 管理员在管理服务器端进行统一设置, 有效提高了管理效率, 同时还可按照部门—用户—权限方式, 检索用户信息和设置用户权限;视频管理通过记录营业站监控主机、视频通道、画面设置、录像配置等基本信息来管理营业站的视频采集和监控;报警管理对营业厅夜间禁入区域进行布防、撤防和预警, 并对营业厅门禁、安防等系统进行控制。

2) 流媒体转发服务:在智能营业厅综合服务平台的设计中, 如何解决营业厅海量的监控视频传输, 是智能服务平台设计的关键, 而利用流媒体转发技术可以有效减轻监控视频传输所需网络带宽。流媒体转发服务[5]包括视频采集、视频控制、视频调度、视频优化等功能。

视频采集用于汇集营业厅联网系统内所有视频主机通信信息, 实现信息全面整合, 并建立逻辑流程;视频控制用于承担上行控制命令转发, 如对监控镜头调节、云台控制等操作命令, 同时可实现多级网络条件下控制命令的完成;视频调度可实现并列多台以及垂直多级流媒体转发功能, 并根据网络实际情况, 合理规划网络负载, 在同一个网段内可实现多台流媒体平衡负载转发数据;在不同网段条件下可实现多级 (3级) 网络数据平衡负载转发;视频优化对网络传输视频信息路由方式进行优化, 可保证在大型复杂网络内快速完成视频数据传输响应, 缩短信息传输响应时间。

3) 存储管理服务:存储管理服务主要为IP SAN提供存储配置及管理服务, 可将前端营业站视频流通过存储管理服务转发到IP SAN进行存储并提供查询功能。因综合服务平台对营业站视频录像存储安全性要求较高, 并对不同营业厅的监控点视频存储时间长度和清晰度有不同需求, 所以必须要求存储服务具有灵活、便捷的设置和扩展能力。

此外, 存储管理服务对监测视频必须具备快速精准的检索功能, 为此采用了基于影像数据块指针技术, 对历史影像采用基于影像数据块指针的数据库检索, 检索效率相比基于影像文件的检索速度提高了几十倍, 同时基于影像数据块指针检索可有效防止影像被篡改, 保持数据的完整性。

3.2 前端功能设计

智能营业厅综合平台前端功能设计主要指营业厅端提供的各种功能, 包括视频监控功能、报警联动功能、智能视频分析、云台及镜头控制功能等。

1) 视频监控功能:视频监控摄像机的布局方式为在4个墙角分别部署一台枪机, 在大厅正中央部署一台固定枪机, 在柜台正后方 (即面向大厅大门墙正中间) 部署一台高清1 080P高速球机, 具备360°高速旋转及变焦能力, 以监控到大厅的任何一个细节, 其中5个枪机为标清, 1个球机为高清。在编码器的选择上采用嵌入式设计, 支持统一管理, 从而最大程度减轻营业厅对设备维护的负担。采用5个标清单路编码器对5个标清摄像机、1个高清编码器对1个高清1 080P摄像机, 进行一对一编码, 使用插箱方式对编码器统一管理和集中供电, 考虑到系统扩展性, 每个营业厅的编码器插箱都有3个富余空槽, 以实现监控点扩容。同时对于营业厅的视频监控必须要求具备多画面实时监控、多通道画面滚动切换、断点自恢复、树形目录检索等功能。

2) 报警联动功能:在智能营业厅的设计中, 为提高营业厅的安全, 采用了自动报警及报警联动功能。当发生报警时, 营业厅的监控工作站自动接收报警信息和相关视频图像, 迅速联动相关设备, 与站内已有的防盗系统、门禁报警、非法闯入、移动侦测及画面异动报警、紧急按钮等进行连接, 实现联动报警。同时接收报警信息, 联动相应报警目标的监视图像, 在电子地图上提示报警位置及类型。

3) 智能视频分析功能:智能营业站的智能分析功能包括人数统计、绊线分析和入侵分析等智能视频分析技术, 智能分析算法集成在营业厅独立的硬件设备中, 实现现场实时分析, 同时可以与报警联动功能集成, 实现实时报警。

智能视频分析模块整体上采用分布式部署, 该方式在进行大规模部署时, 具有稳定、可靠、实时、迅捷等优点。此外, 智能视频分析模块能够与各种应用系统通过标准的协议互联互动, 具有高度的开放性。

4 结语

通过对当前流媒体转发技术、海量数据存储技术进行比较分析, 对智能营业站的关键技术进行了选型, 然后又从系统架构、系统功能等方面对智能营业厅综合服务平台进行了设计, 并在甘肃省电力公司所辖的营业厅中成功应用, 满足了智能电网用电服务体系建设要求, 有力推进了公司营销发展方式和管理方式的转变。

参考文献

[1] 王小燕. 一种高效点播流媒体服务器的 设计与实现[J]. 计算机工程与科学, 2010, 32 (2) :118-120.

[2] 王文革, 郑三立, 王文彬, 等. 流媒体技术 在变电站遥视系统中的研究与实现[J]. 中国电力, 2010, 43 (7) : 77-80.

[3] 唐琼花. 流媒体技术及其在电力运行中 的 应 用[J]. 经 济 研 究 导 刊, 2010 (22) : 26-28.

[4] 徐敏娇. 浅析基于 IP SAN 的存储网络架 构[J]. 大众科技, 2010 (4) : 35-37.

综合化智能平台 篇8

自从上世纪末开启的PC互联网时代以来,计算和通信产业再次产生了翻天覆地的大变局,开始进入以个人用户为中心、以智能移动终端为象征的移动互联网时代。智能移动终端具备移动通信功能,使用开放式操作系统,能够方便地安装和开发第三方应用程序,目前主要包括智能手机和平板电脑两类产品。凭借其丰富功能和便携优势,智能移动终端占据了用户越来越多的使用时间,展现出巨大的市场潜力。仅以Android市场为例,应用软件数量已由2009年6月的5千个猛增至25万余个。在此背景下,国内的三大运营商陆续建立了在线应用商店,终端制造商、软件提供商和个体开发者也纷纷投资进入移动应用开发领域。

由于智能移动终端应用的技术门槛较低、开发周期较短,目前国内移动应用开发公司普遍规模较小,大部分个人开发者为兼职开发。限于成本,很多应用无法在不同型号的终端设备、不同版本的操作系统、不同配置的网络环境下进行充分测试,再加上专业测试工具和测试技术的欠缺,造成应用软件的良品率和存活率不高,影响了移动互联网产业的快速发展。与此同时,随着智能移动终端与工作生活的关系逐渐密切,安全问题也日益凸显。僵尸病毒、收费陷阱、隐私窃取、流氓软件、垃圾短信等负面新闻不断出现,影响了用户的消费信心,阻碍了移动互联网产业的健康发展。

针对上述问题,本文提出了基于界面虚拟化和云服务模式的智能移动终端应用软件综合测试服务平台,提供真实终端设备和网络运营环境下的多种类型的软件测试服务能力,包括远程交互式测试、基于脚本的自动化测试、系统资源监控以及二进制代码逆向分析测试,并通过原型工具集印证了该平台的可行性。

1相关工作

据调研,在本文提出“智能移动终端应用软件综合测试服务平台”之前,全球市场上存在两种较实用的基于真实终端环境的网络化测试解决方案,即美国的Device Anywhere[1]和以色列的Perfecto Mobile。两种方案的实现原理大体相似,这里仅介绍市场份额较高的Device Anywhere的基本情况。

Device Anywhere的系统架构如图1所示,它由单个中心控制结点(Access Server、Web Portal、Live-Monitor、Data)和多个分布式的测试服务结点(DAStudio、Ensemble Server、Direct-To-Device Hardware)构成。基本工作流程为:测试用户使用DA Studio客户端软件通过Web Portal连接到Access Server,获得对所需配置的终端环境的访问权限;Access Server为用户分配符合需求的最优(综合考虑网络访问速度、设备性能等因素)测试服务结点,并在该结点的DAStudio软件与客户端软件之间建立网络连接,使用户可以通过客户端虚拟操作界面在终端设备上执行交互式测试、脚本自动化测试等操作;每个测试服务结点部署在特定的网络运营环境下,采用Direct-To-Device专利技术直接管理USB数据线连接的若干部智能移动终端设备,实现了界面操控、音视频录制、图片文本比较等底层机制,并通过Live Monitor服务器向中心控制结点即时报告运行状态和接受调度。

Device Anywhere引入了基于云服务和真实终端运行环境的测试模式,在功能测试领域获得了成功。它的主要不足在于:

1. 缺乏系统级API访问能力,完全依赖于图形化界面级别的交互,测试脚本也仅是界面操作的录制和回放;

2. 缺乏系统级资源监控能力,无法获得较低层的性能参数信息;

3.缺乏安全测试能力,仅支持通过视频录制来人工监测软件运行状态。

以上问题限制了Device Anywhere的适用性,本文提出的综合测试服务平台能够较好地解决这些困难。

2测试技术概览

智能移动终端应用软件测试技术的研究方兴未艾,测试类型的划分依据也有很多种。本文这一部分不是对已知测试技术的全面总结,而是从我们研究中最感兴趣的几个角度进行点到为止的介绍,为后文综合测试服务平台的提出做铺垫。

2.1 手工测试

手工测试就是由人执行测试案例的测试方法,它的优点在于高度的灵活性:测试人员能够自主控制测试的整个过程,从各个角度观察结果、思考分析、改进测试过程。

另一方面,手工测试成本高昂而又容易出错,难以大规模流水线式应用。目前国内中小企业和个体开发者仍普遍采用手工拨测,由于资金的限制,很少有条件在不同的终端型号、操作系统版本和网络环境配置下进行充分测试,有的甚至仅在模拟器内调试通过就匆匆上线。这种状况直接影响了软件产品的最终质量。

2.2 自动化测试

自动化测试使用机器执行测试案例,能够节省大量人力,测试效率也更高。自动化测试通常采用脚本技术实现,便于测试经验的积累和复用。目前占主导地位的智能移动终端操作系统中,Android通过SL4A开源项目[2]开放了支持多种语言编程的脚本运行引擎,Symbian通过Py S60开源项目开放了Python脚本运行引擎,i OS系统也开始支持Lua脚本运行环境。

2.3 资源监控

与台式机不同,智能移动终端应用软件的功耗直接影响电池续航时间,因此尤其需要测试其对系统资源的占用情况,及时发现和消除性能瓶颈。

目前主流的智能移动终端操作系统均提供了对CPU、内存、I/O等关键性能参数的访问接口。实际测试中应该注意避免过于频繁地采集监控数据而对系统性能造成显著影响。

2.4 逆向分析

程序开发人员常说“源代码不会撒谎”,意思是不管文档怎样记录、广告如何宣传,程序表现出来的任何行为最终都能在源代码中找到答案。但是,为了保护商业机密,很多软件在进行第三方安全测试时并不提供源代码,因此在常规的黑盒测试之外,只能直接从程序的二进制代码入手进行分析。

从测试的角度看,作为“固化的源代码”,二进制代码更不会撒谎,这是因为:

使用不同的编译选项,可以从同一份源代码生成千差万别的二进制代码;

无论怎样调整编译选项,也难以从逻辑行为不同的源代码生成运行在同一目标平台的完全相同的二进制代码。

在这个意义上,二进制代码确切标识了用来生成它的源代码,更为直接地体现了程序的行为逻辑。逆向分析分为静态(分析反汇编代码)和动态(使用调试器跟踪)两类,一般都要求测试人员对目标平台架构和汇编语言有精确的理解。IDA Pro[3]是目前功能最强的反汇编及调试工具,能处理多种硬件平台下的原生代码,包括使用Symbian C++SDK和i OS Objective-C开发的程序。开源工具smali实现了在Android系统的dex格式文件及其反汇编代码之间的双向转换。

3应用软件综合测试服务平台

针对智能移动终端应用软件综合测试的重难点问题,中国软件评测中心信息系统可靠性测试中心组织技术攻关小组进行探索研究,取得了若干阶段性成果,并已开发了一款原型测试工具集,如图2所示。该原型工具集运行在Windows系统上,包含四部分内容。使用一部Android手机,再配上一根USB数据线和笔记本,就构成了整个运行环境。本文将以这款原型工具集为引,结合前面的技术概览,介绍我们提出的软件综合测试服务平台。在Mobile Application Testing网站最近发布的Three Key Recommendations/Considerations for Choosing a Mobile Testing Solution(“选择移动测试解决方案的三大建议与考虑”)一文[4]中,作者首先强调了自动化测试对于提升测试效率和质量的必要性,接着建议通过云平台访问部署在真实网络环境下的物理终端进行软件测试,以降低测试成本、增强测试效果。这些观点都与我们构思综合测试服务平台、设计测试原型工具集的初衷不谋而合。

3.1 远程交互式测试工具

借助于开源项目androidscreencast[5],原型工具实现了对Android终端软件进行远程交互式测试的功能。这里“远程”的含义是,通过USB数据线连接到PC主机的Android终端的屏幕界面被完整映射到PC上的一个窗口程序,并同时具备“输入”和“输出”两种能力:Android终端界面的任何变化都被实时反映在窗口上,用户通过与窗口界面的交互能够实时控制Android终端完成相同的动作。

如图3所示,通过USB线将Android手机连接到笔记本后,点击“交互式测试”的“启动”按钮,程序自动检测已连接的Android手机,并创建一个映射有手机界面的窗口。显示上,窗口客户区实时获取和显示手机界面的显示内容,并允许调整刷新频率与显示比例。操作上,该窗口能处理鼠标和键盘两类交互事件。窗口客户区的鼠标点击被转换为手机触摸屏上的点击,用来操纵Android系统的图标、菜单、按钮等控件。鼠标拖放被转换为手机触摸屏上的划动,甚至可以用于手写输入。笔记本上的键盘事件被转换为手机的键盘输入,例如可以直接输入电话号码、使用方向键控制光标等。窗口底部状态栏内的按钮模拟了Android手机机身上的呼叫和挂断电话、后退、菜单、搜索等物理按键。除了一些与硬件紧密相关的功能(如震动、加速)外,测试人员完全能够通过这个模拟操作界面直接在真实的终端设备上执行各种类型的手工操作,而不用考虑终端的物理连接方式、硬件参数、环境配置等细节。

在实际运行环境下,多个终端设备将被集中连接到托管服务器,并通过Web方式向网络上的测试用户提供交互式操作界面。这种“虚拟交互界面”的意义在于消除了交互式测试“必须接触物理终端”的局限性,能够通过网络化的操作界面一致地访问集中部署的各种真实设备,实时执行常规的手工测试任务。“虚拟交互界面”还与“云平台”的概念具有天然的契合:将多种型号的终端设备分布式部署在不同的网络环境下,通过控制服务器进行集中的管理和调度,对外使用Web服务提供一致的用户交互界面;测试用户能够自由选择所需的终端类型、系统版本、网络环境等配置,在“云”管理的大量物理终端上执行任何交互式测试,得到真实直观的效果反馈。与目前国内普遍采用的小规模、个体作坊式测试相比,云模式无疑能够降低测试成本,提高资源利用率和测试全面性。

3.2 脚本自动化测试工具

使用开源项目SL4A[2]提供的运行时环境和开发接口,原型工具实现了在Android终端设备上执行自动化测试的功能。SL4A是Google官方开发的Android系统脚本运行环境,通过JSON(数据载体)和RPC(作为隔离层验证脚本安全性)与Android系统进行交互,支持多种脚本语言。目前对Python语言的支持最为成熟,除提供CPython标准库外,还将Android平台编程接口按功能包装成20余个分类,涉及界面操作、电话呼叫、网络访问、媒体播放、系统配置等诸多方面。

点击“编辑脚本”按钮可以查看事先准备好的Python脚本,使用“上传脚本”按钮将脚本文件通过USB数据线从笔记本传送到Android手机的指定路径,随后就可以启动手机端的脚本引擎来执行测试脚本。以下列出了定时播放MP3的代码片段,执行顺序为每播放4秒后暂停2秒,共循环3次。

值得说明,脚本自动化测试可以很好地结合到上一节提出的云平台中。测试用户在本地编写测试脚本(平台可提供典型脚本库作为参考),通过网络上传到预订的远程终端设备的指定路径,并使用虚拟交互界面调用终端上的脚本引擎执行自动化测试。目前,在移动终端上运行脚本程序会产生较明显的性能开销,但一方面随着终端设备的推陈出新,这种开销正在不断降低,另一方面,自动化测试仍然具有人工操作无法比拟的重复执行效率与精确控制能力。因此在测试绝大部分并不苛求系统资源的应用程序时,自动化工具都可以成为测试人员的得力武器。

3.3 系统资源监控工具

原型工具通过一个外观类似Windows资源管理器的窗口实时监控Android系统的资源占用情况。为清晰起见,仅显示了内存占用率、系统CPU占用率和用户CPU占用率3个参数。可以观察到,在执行脚本自动化测试时CPU曲线会产生较大幅度的抖动。

性能参数直接取自Android系统的统计记录。Android是从Linux派生的系统,可以从/proc/meminfo虚拟文件获得当前内存性能参数[6],从/proc/stat虚拟文件获得当前CPU性能参数[7]。使用Android开发包提供的adb命令行程序可以登入USB线连接的Android手机并执行shell命令:

这个操作对Android系统的性能影响通常可以忽略不计,程序中还提供了“刷新频率”选项来配置采样时间间隔。adb进程的标准输出包含所需要的性能参数,程序采用管道(Pipe)机制将其读入内存,使用正则表达式进行匹配、提取和计算比例值,并通过Windows消息投递到显示窗口。

3.4 二进制代码静态逆向分析工具

利用Symbian平台下的某款下载工具中的一个可执行二进制代码模块,原型工具展示了使用测试脚本自动化扫描和定位可疑代码段的能力。作为分析对象的可执行文件是使用诺基亚Symbian S60 C++SDK开发的,运行在加载ARM芯片和S60 v3系统的手机上。分析目标为判断其是否使用了静默安装或卸载其它程序的功能。

静默安装卸载功能位于S60 SDK API插件的SW Installer Launcher部分。利用objdump工具[8]处理从SDK中提取的导入库文件swinstcli.lib,并比对S60在线开发文档,可以获得与静默安装卸载相关的文本函数名和二进制代码引用名(“混淆”名)之间的关系如表1:

如果通过手工执行静态分析测试,必须在二进制代码中搜索对这些函数的引用地址并回溯调用关系,整个过程较为繁琐。尤其是可执行文件中的函数调用关系错综复杂,仅仅300余KB的被测文件的函数逻辑图就达到了肉眼难以辨识的程度(见图4)。我们利用IDA Pro提供的脚本扩展IDAPython[9]开发了一键式扫描工具,只需要指定待测的二进制代码模块,就能够全自动地分析模块自身实现的哪些函数调用了静默安装卸载功能,并生成直观的调用关系图(见图5)。工具源代码中调用了IDAPython提供的Functions、Seg Start、Seg End、Get Function Name、Code Refs To、Is User Function、Visited等实用函数,并利用pydot[10]生成PDF结果图。

(sub_开头的为被测模块自身实现的函数,后跟该函数在二进制代

应该注意,测试人员只需要在测试脚本中定义代码行为模式,整个分析过程就可以自动完成。尤其是,测试人员不必掌握目标平台架构和汇编语言基础,也不必手动跟踪二进制符号间的相互引用关系。代码行为模式能够使用简单的语法进行定义,并通过专家知识库的方式不断积累和复用。因此,本工具显著降低了逆向分析测试的技术门槛,提高了发现软件安全隐患的时间效率与准确率。

3.5 综合测试服务平台

至此,我们提出的智能移动终端应用软件综合测试服务平台已经呼之欲出,其系统结构如图6所示。

该平台以互联网为边界,划分为内部区和外部区两部分。测试用户使用互联网访问云测试服务接口,通过虚拟交互界面自由选择测试配置和场景。在接受测试委托或对实时性要求较高的场合下,也允许在局域网内进行测试。测试应用服务器分布式部署在多种实际网络运营环境下,每台服务器通过可支持的通信链路管理若干部典型配置的终端设备,根据用户需求调用测试工具执行测试。测试中既可以使用平台内置的丰富测试工具,也支持通过虚拟交互界面将第三方工具上传和部署到测试应用服务器,实现良好的可扩展性。另外,测试过程可以调用资源库中积累的案例、缺陷等作为参考,每次测试完成后获得的经验也将被更新至资源库。

智能移动终端应用软件综合测试服务平台的先进性主要体现在:

1.全面:支持丰富的终端设备、操作系统与运营环境配置,提供多种类型的测试服务;

2.易用:屏蔽了与测试无关的细节,用户可以随时随地通过统一的虚拟操作界面进行远程测试;

3.高效:交互式测试与自动化测试相结合,案例库、缺陷库等资源作为支撑;

4. 经济:测试资源集中整合,优化分配,避免重复建设,用户能够以按需付费等方式灵活使用。

因此,该平台提供了综合测试环境与一体化测试服务,有利于发挥资源整合优势,使测试人员专注于被测软件本身,能够有效降低开发测试成本,快速提高软件产品内在质量。

4结论

综上所述,本文提出的智能移动终端应用软件综合测试服务平台通过云模式整合资源并提供通用的测试服务,通过界面虚拟化技术提供易用的远程测试环境,通过脚本技术提供高效的自动化测试能力和可复用知识库,并使用系统级性能参数对程序资源占用情况进行监控和统计。针对安全性测试的重难点问题,我们提出了二进制代码静态逆向分析技术,并结合具体案例进行了讲解。

软件质量的综合保障和自动化能力的提升是软件测试领域的发展方向,能够发现并解决开发过程无能为力的问题是专业测试的价值体现。在工业和信息化部电子发展基金支持下,我们一方面将继续完善测试脚本库与行为模式库,同时也计划尝试结合动态分析的自动化测试方法,这对我们又是一次有意义的挑战。

参考文献

[1]DeviceAnywhere-The Mobile Quality Platform,http://www.deviceanywhere.com.

[2]Scripting Layer for Android(SL4A),运行于Android系统的开源脚本执行环境,支持Python、Lua、Perl、JRuby、PHP、Beanshell、Rhino等多种脚本语言,code.google.com/p/android-scripting.

[3]IDA Pro,交互式二进制代码逆向分析工具,www.hex-rays.com/products/ida/.

[4]Three Key Recommendations/Considerations for Choosing a Mobile Testing Solution,Anurag Khode,September14,2011.

[5]androidscreencast,Android终端的远程控制软件,code.google.com/p/androidscreencast.

[6]Measuring memory usage on a device Options,Dianne Hackborn,March21,2009,http://groups.google.com/group/android-porting/browse_thread/thread/3073e0d0fe8e4b7d.

[7]/proc/stat explained,LinuxHowtos,www.linuxhowtos.org/System/procstat.htm.

[8]objdump,MinGW编译器套件中的库文件和目标文件符号转储工具,nuwen.net/mingw.html.

[9]IDAPython,IDA Pro的Python脚本插件,code.google.com/p/idapython.

综合化智能平台 篇9

计算机技术的发展, 尤其80年代初微机出现以来, 以及近些年来的PC机和工作站的性能不断提高, 价格不断降低, 给各个行业带来了新的机遇和活力。虚拟仪器就是一个典型的例子。随着信息时代和网络时代的来临, 传统仪器已不能满足科技以及社会生产的需要。仪器已不再是简单的机械或电子设备, 而是融合了机械、电子、光学、计算机、材料化学、物理学、化学、生物学、系统工程等学科和先进制造技术的一门综合性技术。虚拟仪器技术是把计算机技术和仪表仪器技术完美地结合起来, 利用现有计算机资源, 配以独特设计的软硬件, 实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的功能。

二、设计理念

本项目的设计理念是以嵌入式系统为核心, 配合笔记本电脑, 构建一套智能化便携式电子实验平台, 利用该实验平台, 可以在做电子电路实验时完成各种系统的调试, 为学生提供一个方便携带和使用的“移动实验室”, 使学生可以方便的在宿舍、教室等实验室以外的地方完成课程实验内容以及自主实验项目。并编写相关的计算机程序, 通过USB接口以及直观的用户图形界面控制实验箱。

本项目的设计更多地是对实现原理的探索, 不一定要求方案的性能最优, 但需要提出一种可行的解决方案, 了解最普遍的虚拟仪器的原理。

三、系统组成

本项目所构建的实验箱满足的功能包括以下几个方面:

1. 实现2通道信号预处理、采集、显示功能, 并以数字标记信号电压、时间等参数;

2.一个任意信号发生器, 可以产生方波、三角波、正弦波等信号输出, 输出频率可以达到5MHz, 并且输出幅度可调;

3.2路可调电源输出, 最大可以到+18V

系统组成框图如下。

其中电源模块为最基本的支持模块, 在上面的框图中没有出现。笔记本与FPGA之间的通讯线路中包含二者之间建立的通讯管道以及通讯子模块。

四、模块设计

根据完成功能的不同, 可以将本系统划分为如下的几个模块。

(1) 函数发生模块

(2) 示波器模块

(3) 用户笔记本辅助程序

(4) 通讯模块

1. 波形发生模块

波形发生模块作为波形发生部分, 包含DDS波形发生, 程控增益, 功放电路等部分。DDS模块采用ADI公司的AD9851芯片完成波形的输出。AD9851模块采用30M晶振, 可满足项目中最大5MHz的正弦波输出。同时AD9851带有高速片内比较器, 可以完成占空比可调的方波输出。

由于AD9851默认没有三角波的输出, 因此系统中采用积分电路来产生三角波。方波经过积分电路就能得到三角波, 电路原理简单、操作容易。三角波产生电路我们采用了运算放大器OP07构成积分电路, 将方波转换成三角波。

由于需要实现任意频率波形的发生, 需要将用户选择的频率转换为AD9851所需要的频率字并写入其内部寄存器。考虑到FPGA的I/O数量, AD9851采用了串行写入的方式。计算频率字过程中设计到了乘除法, 较难用FPGA直接实现。解决方案通常包括以下几种。

(1) 外挂小型单片机用于频率字的计算、写入

(2) FPGA内部植入NIOS II软核用于频率字的计算

(3) 上位机计算频率字并通过USB接口传输给FPGA

方案一的方法较为简便, 但是由于需要外接单片机, 增加了硬件的消耗和设计成本。方案二是方案一的一种改进方案, 普通的单片机的程序也可以通过用户定制方便地移植到NIOS软核上, 但是这样会增大FPGA的逻辑单元消耗 (最简化的Nios II/e需要消耗700个逻辑单元) 。方案三则是本次项目中采用的解决方案, 能够充分发挥笔记本上位机的计算优势, 但是需要在通讯协议中增加额外的传输与确认环节。

2. 示波器模块

示波器模块设有通道1和通道2用于信号的采集, 输送至硬件电路进行信号的处理。信号处理电路对输入的各种不同模拟信号进行电压转换, 增益可调, 使其电压幅值变化范围满足A/D转换模块的要求。同时为了使信号不失真, 还应对其进行滤波, 减少失真和噪声, 抑制其他频率信号的产生和干扰。下位机选用FPGA作为控制核心。

AD芯片采用TLC5510并行比较型高速AD, 并工作在20M的最高采样速率下。由于采样速率较高, 直接将采样结果发送至计算机容易造成误码、丢包等一系列问题, 因而项目中采用了存储深度为2k的双口ram作为缓存。

3. 通讯模块

通讯模块采用USB通用串行总线完成高速数据传输和通讯工作。这一部分连接了上位机与下位机, 同时涉及到两部分的设计。由于USB通讯默认采用的铜线传输误码率非常低 (后文中分析) , 因而本项目中采用了无确认的面向连接服务。

下位机需要发送的数据 (上位机需要接收的数据) 包括建立连接的握手信号以及示波器模块的采样数据 (事先已保存在双口ram中) 。

下位机需要接收的数据 (上位机需要发送的数据) 包括回应握手信号、软复位信号、控制信号以及频率字的计算结果。

最需要注意的是下位机上传数据中的示波器采样数据。这一部分的数据量很大。为了保证传输速度和充分利用USB的传输带宽, 在示波器模块的采样结果的上传过程中, 发送端和接收端应各自设立发送窗口与接收窗口, 保证数据传输管道接近满载。在此过程中发送窗口为FPGA内部的发送FIFO, 接收端的缓存则较为复杂, 将在下一节中介绍。

FPGA采用分包的数据发送方式, 按照包的大小读取相应数量的数据, 加入头部与尾部组成封包插入发送FIFO队列。USB数据线上则采用无确认的分帧发送方式, 每一帧包含8bit数据。

传输过程中的误码问题需要特别的关注。此处的误码包括丢包以及数据错误。在接收实验中, 我们发现误码的出现率不高 (5s发生一次) 。丢包问题最常发生。然而此问题并不会对示波器的显示波形造成任何可视的影响 (20M的采样速率, 每一帧包含的仅仅是50ns内信息的反应) , 可以忽略。

传输错误发生较少, 情况也较为复杂。在传输出错中, 高位出错往往比低位出错造成更大的影响。由于错误发生的不规律性, 往往会引入瑕点造成波形的连续性被破坏, 通过斜率趋近的方法可以很方便的剔除错误点。

4. 上位机程序设计

在传统的虚拟仪器开发中, 上位机的控制程序多采用LabView程序进行设计。而由于本项目中涉及的算法较为复杂, LabView的可定制能力较差, 因而选择采用C#进行上位机程序的设计。

上位机中需要完成与下位机的通讯以及完成仪器的大部分功能。

为提高虚拟示波器程序的运行效率, 编程采用多线程思想, 所谓多线程就是将程序分割成相互独立运行的子任务, 其中包括主线程和分线程, 利用CPU分时机制, 每个线程都能循环地获得自己的CPU时间, 由于轮询速度非常快, 使得所有线程都像是在同时运行一样。

由于多线程的引入, 线程间对数据结构的访问相互之间存在冲突。例如对最基本的示波器模块中波形显示对的存储区域的访问与FFT运算中对存储区域的访问之间就可能存在冲突。本项目中修改了缓存区域的数据结构, 保证数据的读取不会存在潜在的冲突。

系统中采用一种包含冗余数据存储区域的环状数据结构作为接受缓存, 将不同线程之间对存储结构的读与写错位开来, 避免同时访问造成的冲突。实际在分析过程中。考虑到USB的传输速度与CPU处理速度之间的关系, 应选取适当的缓存大小 (既能减小资源占用, 又能保证冲突不发生) 。具体的问题分析需要用到Repast仿真模型。

示波器的波形显示的实现较为复杂。LabView中提供了现成的模组, 本项目中在C#的实现则较为复杂。波形显示控件因为涉及到坐标系、数据显示方式、精确度、实时性等因素, 存在一定的开发难度。C#中提供了GDI (即Windows Graphical Device Interface, 是Windows API (应用程序编程接口) 中处理图形的部分) 绘图功能, 借助此API可以完成用户控件的构建。本项目中借用了一款已被开发完成的开源的波形显示控件。

五、结语

本项目最终完成了一个虚拟仪器的框架, 初步实现了“微型实验室”的多数功能, 为今后学生们的实验调试等提供了便利。本项目最终完成的虚拟仪器各个模块是从原理上实现具体功能的, 为日后方案的进一步优化升级提供了基础。同时基于FPGA的下位机和C#编写的上位机程序都保证了良好的扩展性和可升级、可定制性能, 可以供之后的二次开发等。

摘要：本项目研制的智能综合实验平台包括电源、波形发生、虚拟示波器以及相应的笔记本软件, 可以为学生提供一个方便携带和使用的“移动实验室”, 使学生可以方便的在宿舍、教室等实验室以外的地方完成课程实验内容以及自主实验项目。同时本项目采用的基于模块化的解决方案具有良好的扩展性和可升级、可定制性, 为日后方案的进一步优化升级提供了基础。

关键词：嵌入式系统,虚拟仪器,频率合成

参考文献

[1]王新波, 朱维杰.虚拟仪器的现状及发展前景[J].科技创新导报, 2011, (30) :108.

[2]赵雷廷, 吴佐民, 全恒立, 刘志刚.基于以太网的虚拟示波器设计[J].电子设计工程, 2010, 18 (11) :4-7.

[3]Andrew S.Tanenbaum.计算机网络[M].潘爱民译.北京:清华大学出版社, 2004.154-205.

综合化智能平台 篇10

1.1 应用智能变电站辅助系统的意义

随着经济社会的不断发展,提供更加安全、更加高效、更加清洁、更加优质的供电服务,对于国家电网公司显得越来越重要了。近几年随着“三集五大”体系建设的不断深入推进,国家电网公司在建设智能电网的道路上迅速提速,这样就为进一步推进社会改革开放和经济社会发展奠定了更加扎实的基础。智能电网作为实现全社会低碳绿色环保、科学可持续发展的关键环节,它决定着未来电网的发展方向,在电能的发配送等各个领域都崭现出越来越重要的作用。智能电网技术用在发电领域,在提升接纳清洁能源的同时提高传统电厂发电的效率;用在输送领域,在降低线路损耗的同时达到提高输电效率的目的,同时通过提升电网基础设施资源利用率和供电可靠性,达到了降本增效、节能减排;用在配送领域,用户通过智能电表反馈的数据可以及时的得到用电信息,提高电能使用效率,同时还可以把自家太阳能发的电通过智能电表这个媒介卖给电网,这样就实现了绿色环保、智能互动的配送。在以上的领域中,智能变电站担负着最核心、最关键的任务。

相比于传统的变电站自动化系统,以“智能感知和智能控制”为核心的智能变电站辅助系统综合监控平台,通过运用各种互联网技术,可以方便地访问到更多的数据,实现更为智能化的各种高级应用功能,包括全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境的全天候状态监视和智能控制,在保障电力系统安全生产的同时确保变电站的安全警卫。

为了集成变电站相关辅助系统,实现全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化,本文提出了一种智能变电站辅助系统综合监控平台的实现及应用方案。该系统在无人值守的情况下,将视频子系统、门禁子系统、安全预警子系统、火灾报警子系统、环境监控子系统、SF6气体泄漏监控子系统、排水子系统、智能照明等控制子系统实施集成联网、集中监控、统一调度、统一指挥,全面实现了变电站的状态可视化、操作程序化、检修状态化、运行智能化,实现了智能变电站防火、防汛、防盗及保障安全生产的目标。智能变电站采用统一的全站在线检测系统,对已有的设备性能劣化现象或者是已经威胁到设备正常运行的缺陷进行识别,并根据识别数据进行进一步的分析判断,以此提出正确的状态预判,安排设备检修计划,为变电站的运行管理改善和制度改进提供技术保障。

1.2 电力发展的现状分析

目前电荒正在向全国范围内不断蔓延,电网建设面临着由于电网调度能力受限、夏季用电高峰、电煤供应紧张等因素的影响,所造成了供电不足的局面。而传统变电站的辅助系统是由单独、分散的小型自动化装置组成,它们之间缺少一定的关联,信息不能共享,缺乏横向、纵向的有效联系,导致了各个系统信息成为了离散的、孤立的信息点,所以需要消耗各方面的人力、物力、财力来运行维护以上系统的数据信息,致使电力工作者无法掌控整个安全防范局面,同时对重点安全工作的指导也不能统一指挥、落实到位。由于对设备运行状态不了解、不清楚,对设备的管理就会出现断层现象,不能形成闭环,这种情况长期存在且得不到有效的处理[1]。

安全设备分布广泛,并且出自不同的厂家,有着不同的型号,各自有自己的接线方式和运行类型,对这些设备往往是采取各自为营分头管理,遇到专业界面交叉的情况,就会出现重复管理或无人管理的现象,费时、费力、费财,防范合力整体偏低。部分设备存在缺陷,长期运行异常,而变电站的日常运行与例行检修试验分属不同的部门管辖,这样由于设备“带病”工作、功能欠佳,同时报警信息不能及时得到反馈,运维人员很难及时发现设备故障,不能保障设备安全稳定运行;安全设备通常采用终端管理的方式,报警界面不清晰,没有规范的管理流程,仅仅是定性管理却没有数据指标的定量管理,巡查也存在盲目性,责任鉴定不能到岗到位,处置措施不能到人到心,这样就造成出现了问题互相“扯皮”的现象;各安全设备不能智能联动,报警信息独立存在,重要设备缺少联动功能,报警性质很难确认定性,进而无法准确地对数据分析判断,做出正确的实施方案,从而造成现有的安全设备防范功能及作用很难体现其真正价值,直接影响变电站的安全稳定运维,对供电造成了一定的影响。

1.3 新旧系统的比较

传统变电站的大部分辅助子系统都是独立运行在各自的通道上进行数据传输的,并且有各自独立的管理人员进行管理维护。这些系统各自为阵,很难做到多系统的集中管理、综合监控,在降低了系统高效性的同时增加了系统管理和运维成本[2]。

智能化辅助系统以高清数字视频采集及智能视频分析为核心,将智能变电站照明系统、环境监测系统、消防报警系统、门禁系统、空调系统、给排水系统、安全防范系统等高度集成在一个统一的信息管理平台上,实现了子系统间的信息共享和信息互动;同时,与其他系统进行整合,智能化辅助系统实现了纵向、横向的联系,即纵向上负责与上级统一信息平台进行信息交互,横向上负责与变电站自动化系统信息交互、行为互动,达到了可以随时满足智能变电站建设对辅助系统提出的新需求。

智能化辅助系统应用,使变电站的管理从人工例行巡检跨越到系统的在线实时监测,有效地提高了变电站安全管理的质效,提升了变电站运行管理集约化水平。同时,能够及时、有针对性地处理系统监测的突发故障(设备和运行环境的突发故障),通过集中管理变电站设备及运行环境信息,综合诊断设备运行环境状态,对设备及运行环境状态的反馈更加及时、准确、灵敏,节省了人、财、物的投资消耗,减轻了各级人员的劳动强度,减少了人力的投入,在一定程度上消除了人员的配置跟不上电网发展的矛盾,进一步促进了变电运行的集约化管理。

以500 kV晋中、榆次变电站为例,应用旧系统1个变电站所需人员是18人,分3个组进行轮班,每组6人,工作时间全部在变电站里。变电站的运行人员不仅仅需要对变电站内的设备进行监视、控制、操作、巡视、维护和事故处理,同时还需要对变电站里的视频监控、环境监控、安全防范、给排水、火灾报警及消防等辅助生产系统分别维护,所需人员多、工作量大。应用智能变电站辅助系统监控平台1个变电站所需人员为6人,分3个组进行轮班,每组2人,他们只需要对主控室里控制屏上的表计和信号光子牌进行检测,就可以随时掌握变电站里一次、二次设备的运行状况以及电网潮流分布情况,同时也实现了智能变电站的防火、防汛、防盗及保障安全生产的目标。综上,应用智能变电站的辅助系统,在人力资源上较旧的系统减少了66.67%,劳动强度上降低了80%,同时也大大提高了工作效率[3]。

2 智能变电站辅助系统监控平台

2.1 智能变电站辅助系统结构概述

智能变电站的重要支撑部分是辅助系统,其主要包括了消防报警系统、环境监测系统、照明系统、空调系统、安全防范系统、门禁系统等予以辅助的子系统,肩负着变电站的安全稳定运维的重任。

针对变电站智能化辅助系统而研发的辅助系统综合监控平台,囊括了SF6气体泄漏、门禁、智能照明、安防、环境监控、消防、视频、防洪排涝等控制子系统,采用组态开发模式,统一界面,可以实现子系统内和跨子系统的报警布撤防预案、报警联动预案。

如图1为系统拓扑结构:

系统架构如图2所示:

2.2 子系统组成

系统构成包括变电站消防子系统、安全防范子系统、智能门禁管理子系统、六氟化硫(SF6)气体监测子系统、环境监控子系统、视频监控子系统、智能控制子系统、灯光控制子系统,各子系统既可以独立运行,又可组合部署。

2.3 标准及改进

设备先进适用,可靠是前提,国家电网公司制定了统一的新一代智能站检测计划和调试方案,建立由承建变电站、设备制造企业、专业验收公司等多家单位共同配合协作的检测调试工作体系。系统对设备性能的安全可靠性进行验证,承建单位、验收单位共同到岗到位见证关键试验项目,科研检测单位公布检测结果,同时专业验收单位根据验收工程中发现的设备缺陷及时提出消缺方案,多管齐下防止有缺陷的设备投运。所有设备、工程实施全寿命、全过程监管,特别是对于设备的运行、保护、自动化等关键环节,都有各单位的技术骨干驻厂监造、协调,及时报告调试中存在的问题,督促配合厂家迅速解决问题。为规范智能化变电站的标准化应用,国家电网发布了《国家电网公司新建变电站设计补充规定》和《智能变电站优化集成设计建设指导意见》,明确了智能变电站建设要求、技术路线、属性定位,突出了优化资源配置、功能整合、信息共享、设备集成、设备创新、技术创新等要求。

信息网络化是智能变电站和传统变电站最大的不同,是在智能变电站辅助系统综合监控平台成功应用的基础上,国家电网公司又提出了“集成化智能设备+一体化业务系统”的建设思路,在安全可靠的前提下,节约变电站的占地面积、紧凑变电设备的接线布置、降低工程建设成本等;在电气二次设备的设计中考虑对一次设备和二次设备进行一体化设计,多功能集成二次设备,这样智能变电站辅助系统综合应用不仅仅是涉及到消防、环境、安全、灯光、六氟化硫气体监测系统,更多的与安全生产紧密结合起来[4]。

3 发展及展望

智能变电站辅助系统的基本要求是全站信息数字化、通讯平台网络化、信息共享标准化,可以实现自动采集信息、保护、控制、测量、计量和监测等基本功能,并可以根据实际需要实行顺序控制,智能调节等高级功能,使设备状态检修更加科学可靠,最大限度地减少了操作的失误,提高了变电站安全运行水平,有效防止了各类事故的发生,形成了监控中心与操作站相互结合、智能化变电站运行环境风险控制和自动检修的“调控一体”模式。

智能变电站辅助系统的实施,是电力发展道路上的里程碑,在保障变电站设备安全稳定运行及可靠供电的前提下,提高了工作效率,降低了维护成本,减轻了运维人员的工作强度,实现了科学发展、高效监控、精益管理,有效地避免了由于突发事件而中断用户供电所带来的不良影响,体现了国家电网“你用电、我用心”的企业经营理念。

参考文献

[1]鲁东海,孙纯军,秦华.基于物联网技术的智能变电站辅助控制与监测系统设计与应用[J].华东电力,2011(4):11-12.

[2]庄文柳.智能变电站技术在实际工程中的设计和应用[A].2010输变电年会论文集,.2010:51-52.

[3]梅鲁海,金文兵.SIP控制系统在变电站监控中的设计与实现[J],电力系统及其自动化学报:2010(6):37-39.