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O引言

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，供電企業(yè)為提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化管理水平，陸續(xù)建立一些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如局域網(wǎng)的MIS系統(tǒng)，客戶服務(wù)技術(shù)支持系統(tǒng)，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)，公用配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理等等.而部分系統(tǒng)由于使用的技術(shù)手段不同，同一系統(tǒng)又由不同的廠家實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由于使用的技術(shù)不同，它們所擁有的資源很難被其它系統(tǒng)利用，數(shù)據(jù)也很難共享。雖然通過(guò)所采取的數(shù)據(jù)_飛方式在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了部分的數(shù)據(jù)共享和資源共享，但這些嘗試都是不系統(tǒng)的和標(biāo)準(zhǔn)化程度不高的，效果往往難以令人滿意。依靠各個(gè)子系統(tǒng)的功能完善、對(duì)外接口開發(fā)和外部數(shù)據(jù)讀取己經(jīng)無(wú)法滿足發(fā)展需求，特別是對(duì)今后可能引進(jìn)新的先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)，傳統(tǒng)模式根本無(wú)法做到與這些系統(tǒng)的互連互通互用，因此在各個(gè)子系統(tǒng)之上建立一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。通過(guò)多層體系結(jié)構(gòu)就能較好的解決上述問題。多層體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)，管理的對(duì)象是其它的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。采用的方法是標(biāo)準(zhǔn)化，使用的技術(shù)是的分布式計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)的是資源的高度共享。所謂高度資源共享就不僅是數(shù)據(jù)的共享，而包括所管理系統(tǒng)設(shè)備(通信信道、存儲(chǔ)設(shè)備等)和其實(shí)現(xiàn)的功能的共享。同時(shí)依附這個(gè)平臺(tái)其它各個(gè)子系統(tǒng)(如負(fù)荷管理系統(tǒng)等)通過(guò)它對(duì)外提供資源共享，而且也是其系統(tǒng)運(yùn)行的支持環(huán)境。作為一個(gè)系統(tǒng)它本身將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的管理功能和其管理的資源和數(shù)據(jù)的整合和處理功能，這些功能也以同樣方式對(duì)外共享。

1分布式系統(tǒng)

分布式系統(tǒng)是形式上分散的兩個(gè)或更多的計(jì)算機(jī)都為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)共同的目標(biāo)而共同工作的一個(gè)軟件實(shí)體的集合.用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信鏈接建立的分布式系統(tǒng)具有更大的影響.從最開始這些系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成他的軟件的組件可以在不同的機(jī)器上執(zhí)行。分布式對(duì)象體系結(jié)構(gòu)可以劃分為組件體系結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程體系結(jié)構(gòu)，跨語(yǔ)言，跨平臺(tái)，跨進(jìn)程，跨機(jī)器，甚至跨開發(fā)商的互操作性，使其成為解決大型軟件系統(tǒng)方案的首選.

1.1兩層結(jié)構(gòu)和客戶/服務(wù)器通常使用抽象詞“層”來(lái)討論客戶/服務(wù)器技術(shù)。在客戶/服務(wù)器意義上講，一層代表一個(gè)具有定義好的的特定功能的平臺(tái).第一層包含一個(gè)運(yùn)行主應(yīng)用程序的客戶工作站，這個(gè)客戶的支配程序除了系統(tǒng)要求的所有業(yè)務(wù)邏輯以外，由所有的用戶接口組成.所以客戶的應(yīng)用程序負(fù)責(zé)處理許多核心的功能，所以在二層的環(huán)境中的應(yīng)用程序被稱為胖客戶;第二層里，可以找到應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在某種數(shù)據(jù)庫(kù)里，如印A。王、閱址義瀏所等。客戶應(yīng)用程序可以有許多個(gè)，當(dāng)需要存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息或數(shù)據(jù)時(shí)就向數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)出要求.兩層結(jié)構(gòu)由于存在以下主要缺陷，非常適合規(guī)模較小的、部門型的應(yīng)用程序。

(l)管理方面:當(dāng)一個(gè)二層系統(tǒng)發(fā)展超過(guò)某一特定點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間地維護(hù)可能非常困難:

(2)二層結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的依賴性，當(dāng)開發(fā)一個(gè)修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的新客戶方的應(yīng)用程序，因?yàn)楫?dāng)前的所有應(yīng)用程序直接與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器本身對(duì)話，所以不得不修改為考慮了新的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和格式;

(3)數(shù)據(jù)分析處理在客戶層，存在大量的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)阻塞程度大大提高。

1.2三層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)是為了緩解在二層結(jié)構(gòu)中遇到的一些問題，和二層結(jié)構(gòu)一樣，三層結(jié)構(gòu)具有一個(gè)數(shù)據(jù)層，它通常運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用管理程序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。然而，在三層的模型中，應(yīng)用程序被一分為二。客戶仍舊負(fù)責(zé)維護(hù)用戶接口，因?yàn)樵谌龑咏Y(jié)構(gòu)中客戶只含有少量的功能，所以這些程序被稱為瘦客戶。大部分的業(yè)務(wù)邏輯和應(yīng)用程序規(guī)則現(xiàn)在都從客戶層被分離出來(lái)并放置于一個(gè)中間層運(yùn)行的服務(wù)器上，這樣在二層結(jié)構(gòu)中的管理、維護(hù)和系統(tǒng)的升級(jí)將集中在中間層服務(wù)器上.

1.3N層結(jié)構(gòu)N層的客戶/服務(wù)器指的是這樣一種體系結(jié)構(gòu)，客戶與中間服務(wù)器交互，這些中間服務(wù)器又與其他中間服務(wù)器交互。換言之，N層的系統(tǒng)不是將結(jié)構(gòu)限制在三個(gè)定義好的層，而是隨意混合匹配所需要的服務(wù)。N層結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)主要靠分布式對(duì)象技術(shù)，分布式對(duì)象技術(shù)是面向?qū)ο缶幊毯涂蛻?服務(wù)器技術(shù)的結(jié)合。分布式對(duì)象技術(shù)的核心是位置的透明性，分布式的真正價(jià)值在于分布式計(jì)算機(jī)和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)、分析及編程的精心結(jié)合。這意味著叨P(面向?qū)ο缶幊?的所有優(yōu)點(diǎn)一復(fù)雜事物的管理，一個(gè)服務(wù)的封裝，協(xié)同工作的能力，靈活性及代碼的重要性一都能在一個(gè)系統(tǒng)中提供，這個(gè)系統(tǒng)也提供客戶/服務(wù)器的所有優(yōu)點(diǎn):使用簡(jiǎn)便，資源共享，嚴(yán)格的服務(wù)封裝，靈活性等.

1.4WEB實(shí)現(xiàn)無(wú)論是二層、三層還是N層的結(jié)構(gòu)，用戶接口改變將總是要求客戶重新配置，而使用妮B瀏覽器就可以解決這個(gè)問題，瀏覽器只包含絕對(duì)的零應(yīng)用程序用戶接口或業(yè)務(wù)邏輯。當(dāng)需要時(shí)所有的用戶接口和業(yè)務(wù)邏輯都可以從倆EB服務(wù)器上以動(dòng)態(tài)的蛋m幾，衛(wèi)WAAI平比TS，ActiveX控件，VBScript等形式下載。事實(shí)上，將切田作為客戶/服務(wù)器的基本結(jié)構(gòu)使用解決了軟件的分布問題.在鑄田之上的存在份工應(yīng)用服務(wù)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)等，又使他B成為了客戶與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)的中間層，多層結(jié)構(gòu)體系使髓B應(yīng)用成為Internet最成功的解決方案。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)是運(yùn)行在本企業(yè)己建成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)來(lái)改造已建成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，整合他們的資源。通過(guò)這個(gè)統(tǒng)一接口暴露各子系統(tǒng)的資源，實(shí)現(xiàn)各資源的共享。同時(shí)滿足橫向的和縱向的以及自身的系統(tǒng)和系統(tǒng)互連，資源共享的要求。按管理對(duì)象分別實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)提取數(shù)據(jù)、按照實(shí)際的流程或算法進(jìn)行基本的電量統(tǒng)計(jì)和網(wǎng)損統(tǒng)計(jì)，抄表數(shù)據(jù)的智能分析，計(jì)劃考核等功能，并通過(guò)死B服務(wù)器經(jīng)系統(tǒng)加工、處理、統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù)信息或輸出各類報(bào)表。同時(shí)它可以對(duì)其他子系統(tǒng)進(jìn)行功能調(diào)用，工況監(jiān)視和異常報(bào)警。各相關(guān)工作人員通過(guò)授權(quán)可通過(guò)局域網(wǎng)登陸舵B服務(wù)器查詢數(shù)據(jù)信息，并可打印查詢結(jié)果。下面以供電企業(yè)的電能量管理系統(tǒng)為例，如圖1所示:圖1供電企業(yè)的電能t管理系統(tǒng)

2.1采集系統(tǒng)的三層實(shí)現(xiàn)從上圖可以看出，在這個(gè)大的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)子系統(tǒng)都要求實(shí)現(xiàn)對(duì)象的接口，因此各子系統(tǒng)本身就是一個(gè)小的三層結(jié)構(gòu)。下面就以負(fù)荷管理系統(tǒng)為例，介紹子系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)體系。圖2負(fù)荷管理系統(tǒng)如上圖所示負(fù)荷管理系統(tǒng)中RDBs作為服務(wù)層提供數(shù)據(jù)服務(wù):在中間層由應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器組成，為各類客戶請(qǐng)求提供服務(wù):而原有的負(fù)荷管理系統(tǒng)后臺(tái)程序(用戶接口應(yīng)用程序)、MIS系統(tǒng)、電能量管理系統(tǒng)等都作為客戶層.由于三層分布式體系結(jié)構(gòu)提供的任何粒度上的透明使用機(jī)制，客戶層只要提出做什么，而無(wú)需關(guān)心如何做，這樣使整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和資源共享得到空前的提高。

2.2軟件結(jié)構(gòu).對(duì)于負(fù)荷管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置定時(shí)將抄表數(shù)據(jù)通過(guò)接口調(diào)用抄表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)接口將抄表數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，抄表自動(dòng)化系統(tǒng)和其他子系統(tǒng)也可以通過(guò)負(fù)荷管理系統(tǒng)的服務(wù)接口讀取負(fù)荷管理的其他數(shù)據(jù)，這些操作當(dāng)然要有統(tǒng)一的權(quán)限，在授權(quán)的情況下才可以進(jìn)行，另外在授權(quán)的情況下，還可以通過(guò)負(fù)荷管理系統(tǒng)提供的服務(wù)直接通過(guò)負(fù)控終端抄表或控制終端的負(fù)荷控制操作，運(yùn)用相同的原理，對(duì)于其他子系統(tǒng)理論的上同樣具有類似的功能這就是所說(shuō)的提供功能的服務(wù)。同樣針對(duì)不同的終端規(guī)約和抄表規(guī)約，對(duì)于后臺(tái)客戶層應(yīng)用來(lái)說(shuō)是完全透明的，只要調(diào)用相關(guān)規(guī)約解析接口就可以完成操作，正是由于使用三層分布式結(jié)構(gòu)體系，如有關(guān)規(guī)約修改和更新只要在服務(wù)端所在應(yīng)用服務(wù)器完成即可，而無(wú)需大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)更新程序。對(duì)于負(fù)荷管理系統(tǒng)使用的通信方式使用中間層通訊服務(wù)，后臺(tái)操作對(duì)于使用通訊請(qǐng)求無(wú)需知道通信信道的物理位置和通信方式。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方式使信道資源能夠真正的共享出來(lái)，不僅僅滿足負(fù)荷管理系統(tǒng)的需求，同時(shí)也為其他系統(tǒng)提供信道服務(wù);反過(guò)來(lái)負(fù)荷管理系統(tǒng)的客戶層應(yīng)用也可以利用其他信道來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不同信道之間的中繼路由功能。

3多信道集成負(fù)荷管理系統(tǒng)使用了多層體系結(jié)構(gòu)，隨著現(xiàn)在通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線、有線、光纖、Modem撥號(hào)，GPRS幾SM等通信方式的出現(xiàn)，要求負(fù)荷管理系統(tǒng)支持多信道的同時(shí)應(yīng)用，該項(xiàng)平臺(tái)就是TeleAsk網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，信道物理結(jié)構(gòu)對(duì)于上層應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是透明的，數(shù)據(jù)通信只要調(diào)用TeleAsk提供的信道服務(wù)即可。由TeleAsk平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，充分實(shí)現(xiàn)了信道共享和重用，大大提高了信道的利用率，并且避免了信道的重復(fù)建設(shè)。在提供信道服務(wù)的同時(shí)，TeleAsk作為一個(gè)軟件管理平臺(tái)，同時(shí)提供了權(quán)限管理、網(wǎng)絡(luò)安全管理、數(shù)據(jù)傳送管理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理等服務(wù)。TeleAsk軟件管理平臺(tái)在通信功能上有以下特點(diǎn):

(1)采用先進(jìn)的糾錯(cuò)與檢錯(cuò)技術(shù)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和可靠性;

(2)統(tǒng)計(jì)通訊成功率，便于將來(lái)使用中與終端設(shè)備的規(guī)約調(diào)試和網(wǎng)絡(luò)通訊調(diào)試、前置機(jī)界面中應(yīng)可查看各種緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)、并可將某一時(shí)刻的數(shù)據(jù)界面打印或存為便于查看分析的文本文件:

(3)簡(jiǎn)單的手動(dòng)發(fā)送報(bào)文，方便靈活的系統(tǒng)設(shè)置;

(4)支持多線程，隊(duì)列緩沖技術(shù);既提高了運(yùn)行效率，又增加了模塊的穩(wěn)健性;

(5)具有基于信道的主備功能，握手協(xié)議，提高系統(tǒng)的可靠性:

(6)信道各份，通訊成功率高達(dá)98%以上。

(7)由中間服務(wù)完成網(wǎng)絡(luò)和各種信道通信規(guī)約轉(zhuǎn)換，對(duì)上層的應(yīng)用系統(tǒng)是透明的。示意下圖:多通道通訊示意圖對(duì)于上層應(yīng)用軟件，不需要處理各種信道的差異，例如有線電話需撥號(hào)連接，GsM短信單條信息長(zhǎng)度有限制，無(wú)線通訊需要有RTs電臺(tái)建立時(shí)間。烏魯木齊電業(yè)局負(fù)荷管理系統(tǒng)現(xiàn)在采用的就是先進(jìn)的多層體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，同時(shí)支持多種信道的負(fù)荷管理設(shè)備，此系統(tǒng)為推動(dòng)DsM(需求側(cè)管理)邁向現(xiàn)代高效提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持.它做為實(shí)現(xiàn)DsM(需求側(cè)管理)現(xiàn)代化的重要技術(shù)手段，無(wú)論對(duì)電力企業(yè)本身，還是對(duì)整個(gè)社會(huì)而言，都具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其實(shí)現(xiàn)的各種功能:

(1)遠(yuǎn)方自動(dòng)抄表實(shí)現(xiàn)客戶的遠(yuǎn)方自動(dòng)抄表，解決了人工抄表所帶來(lái)的錯(cuò)抄、估抄、漏抄等問題，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約了大量的抄表人工成本，帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)負(fù)荷電量分析和預(yù)測(cè)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性主要取決于基礎(chǔ)資料、預(yù)測(cè)方法、預(yù)測(cè)手段等，這其中基礎(chǔ)資料的正確、豐富尤其重要。而電力負(fù)荷管理終端設(shè)備的基本功能就是能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，它所采集的用戶側(cè)數(shù)據(jù)是必不可少的一手基礎(chǔ)資料，而且及時(shí)準(zhǔn)確.它不但能夠采集用戶的負(fù)荷、電量、電壓、電流等各類用電數(shù)據(jù)，而且通過(guò)遠(yuǎn)方抄表功能可實(shí)現(xiàn)每天各用戶24個(gè)(有的甚至可以達(dá)到96個(gè))點(diǎn)的采集值。系統(tǒng)豐富的數(shù)據(jù)資源可以對(duì)不同類型用戶的歷史數(shù)據(jù)分別建立各自的負(fù)荷結(jié)構(gòu)類型，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)用戶進(jìn)行單獨(dú)分析預(yù)測(cè)。

(3)反竊電電力負(fù)荷管理終端設(shè)備在線監(jiān)視功能可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)竊電行為，其基本原理就是在同一回路的不同點(diǎn)分別采集電量信息并上傳主站，主臺(tái)軟件對(duì)2個(gè)不同采集點(diǎn)的電量值相比較，結(jié)合該用戶實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果兩個(gè)點(diǎn)的采集誤差超出正常范圍時(shí)，很容易判斷竊電行為發(fā)生。

(4)諧波監(jiān)測(cè)利用現(xiàn)有的電力負(fù)荷管理終端設(shè)備將用戶側(cè)的高次諧波信息上傳主站(有條件的用戶還可利用該系統(tǒng)就地監(jiān)測(cè)高次諧波)，這些有較高危害的諧波就始終處于監(jiān)控之下，一旦有異常，可以及時(shí)準(zhǔn)確知道，得到及時(shí)處理，減少可能帶來(lái)的危害和損失。

(5)配變綜合監(jiān)測(cè)為了實(shí)現(xiàn)提高配網(wǎng)自動(dòng)化，提供線路運(yùn)行狀況，優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行方式，提高供電質(zhì)量和降低線損，減少故障巡查，通過(guò)現(xiàn)有的GP一zD3公用配變終端設(shè)備采集其數(shù)據(jù)，并用現(xiàn)有的通道上傳主站進(jìn)行統(tǒng)一分析、處理.

(6)購(gòu)電控制隨著電力體制的不斷改革，傳統(tǒng)的“先用電、后付錢”的電力買賣形式也將成為歷史.電力負(fù)荷與電能量管理系統(tǒng)通過(guò)負(fù)荷管理終端預(yù)付費(fèi)購(gòu)電功能可實(shí)現(xiàn)客戶“隨時(shí)用電、隨時(shí)付錢”的愿望。負(fù)荷管理中心將企業(yè)預(yù)購(gòu)電量定值及超額電量定值下發(fā)到負(fù)荷管理終端，終端將根據(jù)客戶的電量使用情況逐步扣減預(yù)置電量，并定時(shí)將剩余電量情況等信息上傳至主站，主站就可方便地對(duì)客戶進(jìn)行電費(fèi)催繳或者有選擇地進(jìn)行負(fù)荷控制。

4結(jié)束語(yǔ)

在通信技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展成熟的今天，充分利用現(xiàn)有的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)通信和處理能力，將各項(xiàng)促進(jìn)DsM進(jìn)步的新功能融入到該系統(tǒng)中來(lái)，走系統(tǒng)集成的道路，以較小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)大系統(tǒng)的運(yùn)作，而且從技術(shù)上真正起到促進(jìn)電力營(yíng)銷邁向現(xiàn)代化。