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摘要：基于5g技術(shù)的配電網(wǎng)精益運維管理平臺的軟件可梳理設(shè)備相關(guān)信息，可在移動端上應(yīng)用5G通信，實時查看站、變、線、戶變動的數(shù)據(jù)信息，輔助完成線路巡視、故障報修工作。
關(guān)鍵詞：營配調(diào)貫通；配電信息；5G通信
引言
供電企業(yè)營配調(diào)貫通項目，已完成了電網(wǎng)資源空間信息及屬性信息的采錄工作，但由于營配調(diào)貫通項目涉及營銷、運檢、調(diào)度等多部門多專業(yè)，涉及業(yè)務(wù)系統(tǒng)多、范圍廣、設(shè)備量大，PMS2.0系統(tǒng)中難免存在設(shè)備臺賬不完整、不規(guī)范、圖數(shù)不一致、線路單線圖不完整、設(shè)備拓撲不連通等情況。對于kV線路來說，尤其是配電變壓器等主設(shè)備的掛接關(guān)系錯誤或臺賬維護錯誤等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題，將直接影響線損管理與計算的準確性。因此通過梳理站、線、變關(guān)系，確保現(xiàn)場與各系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)一致是一項重要任務(wù)。隨著電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展和配電線路城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進，人們對供電服務(wù)質(zhì)量要求不斷提高，運維人員工作量大、工作時效低的問題日益突出。傳統(tǒng)的運行維護模式，越來越無法適應(yīng)智能化電網(wǎng)發(fā)展的要求。長垣供電公司基于5G技術(shù)的配電網(wǎng)精益運維管理平臺的軟件開發(fā)較好地解決了上述問題。
1平臺功能的實現(xiàn)
該平臺將高德地圖、LBS定位、移動設(shè)備、PC端機械能集成，實現(xiàn)在PC端繪制桿塔信息，通過桌面端數(shù)據(jù)導入，移動端上進行定位導航，快速找到當前需要檢修的桿塔等設(shè)備信息；用戶可以在移動端上應(yīng)用5G通信時時的查看站、變、線、戶變動的數(shù)據(jù)信息；完成線路巡視工作，故障報修工作；高效地完成PMS系統(tǒng)與現(xiàn)場雙向驗證變、線、關(guān)系的核查工作。
2技術(shù)原理分析
2.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1）服務(wù)器端包括數(shù)據(jù)服務(wù)器和系統(tǒng)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器用于存儲應(yīng)用數(shù)據(jù)2）PC電腦端：用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總和后臺監(jiān)控，繪制桿塔連線在移動端自動展示，錄入人員信息，設(shè)備名稱、參數(shù)信息等。3）移動App端：為智能手機，工作人員查看當前位置，選擇指定目標進行導航，在整個過程中可以快速地定位用戶當前位置，根據(jù)當前位置可選擇驅(qū)車或者步行開啟導航。
2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1）數(shù)據(jù)層：用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)操作，包括數(shù)據(jù)庫的存儲、數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計等。
2）業(yè)務(wù)邏輯層：設(shè)置與業(yè)務(wù)相關(guān)的邏輯信息，系統(tǒng)在服務(wù)端通過查詢相應(yīng)的邏輯信息，包括地圖桿塔的繪制、人員信息錄入和設(shè)備信息錄入。人員當前位置定位，人員根據(jù)當前位置到指定位置的精準導航。
3）功能層：系統(tǒng)功能層是系統(tǒng)與操作用戶的交互層，一方面提供用戶輸入數(shù)據(jù)的界面，另一方面提供系統(tǒng)返回的結(jié)果。系統(tǒng)采用“LBS”空間定位方案，最大程度地提高在各種復雜環(huán)境下的定位準確性，保證定位結(jié)構(gòu)質(zhì)量與可靠性。系統(tǒng)引入高德地圖作為地圖展示方案，系統(tǒng)采用三層框架，通過服務(wù)器端，構(gòu)建PC電腦端和移動App端的數(shù)據(jù)共享平臺，工作人員通過移動App端可以快速根據(jù)當前位置選擇要到達目標進行驅(qū)車或步行導航。
2.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方案
PD_CABLE：連線表，用于存儲桿塔連線。PD_DEVICES：設(shè)備表，用于存儲系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備信息。PD_DEVICES_NAME：設(shè)備名稱表，用于存儲設(shè)備的名稱信息。PD_LINE：線路表，用于存儲系統(tǒng)內(nèi)的線路。PD_ORG：組織表，用于存粗系統(tǒng)內(nèi)用戶的組織信息。PD_SUB：變電站表，用于存儲系統(tǒng)內(nèi)的變電站信息。PD_UDC：數(shù)據(jù)字典，存儲系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)字典信息。……
2.4數(shù)據(jù)錄入與管理
從主要框架來看，PC端管理功能層包括桿塔信息錄入、設(shè)備信息錄入、桿塔創(chuàng)建、人員信息創(chuàng)建、線路創(chuàng)建等。移動端功能層包括個人信息查詢、線路查詢、精準導航等。
3平臺應(yīng)用軟件的開發(fā)
1）服務(wù)器端利用Java+Mysql+Linux等常規(guī)開發(fā)手段進行開發(fā)和數(shù)據(jù)持久化存儲。
2）PC端利用Vue.js+Element-ui+Nginx+高德開發(fā)Web_API進行開發(fā)部署。
3）Android端利用Android原生+高德SDK進行開發(fā)。
4）第三方高德地圖開發(fā)API。
4設(shè)備部署環(huán)境
服務(wù)器：阿里云Ecs云計算服務(wù)器；數(shù)據(jù)庫：Mysql6；轉(zhuǎn)發(fā)：Nginx1.6；緩存數(shù)據(jù)庫：Rides6。
5技術(shù)特征
5.1地圖的繪制
管理員通過PC端登陸，在地圖菜單欄，選擇繪制電纜或者導線，對各個桿塔進行連線，形成線路圖。該系統(tǒng)會自動同步數(shù)據(jù)到移動端，工作人員在不需要更新App的情況下第一時間看到最新數(shù)據(jù)。
5.2“LBS”的定位模式
系統(tǒng)地理位置信息采用了“LBS”。內(nèi)含地理無線標記語言標準，空間定位技術(shù)，地理信息服務(wù)系統(tǒng)。采用Viterbi算法，假設(shè)給定隱式馬爾可夫模型（HMM）狀態(tài)空間S，共有k個狀態(tài)，初始狀態(tài)i的概率為πi，從狀態(tài)i到狀態(tài)j的轉(zhuǎn)移概率為aij，令觀察到的輸出為y1，…，yt。產(chǎn)生觀察結(jié)果的最有可能的狀態(tài)序列x1，…，xt。由遞推關(guān)系給出：Vt，k=P（yt|k）maxx∈S（ax，kVt-1，x）此處Vb，k是前t個最終狀態(tài)為k的觀測結(jié)果最有可能對應(yīng)的狀態(tài)序列的概率。通過保存向后指針記住在第二個等式中用到的狀態(tài)x可以獲得維特比路徑。聲明一個函數(shù)Ptr（k，t），它返回若t>1時計算Vt，k用到的x值或若t=1時的k，這樣：xt-1=Ptr（xt，t）這里使用了argmax的標準定義算法復雜度為O（T×S2），其中S為狀態(tài)空間參數(shù)。
5.3PC端采用Vue技術(shù)棧
本系統(tǒng)PC端采用Web應(yīng)用目前主流的技術(shù)棧Vue+ElementUI進行實現(xiàn)。Vue是阿里巴巴目前正在推廣和使用的主流框架之一，也是未來Web應(yīng)用開發(fā)的方向，它基于虛擬DOM是一套用于構(gòu)建用戶界面的漸進式框架。與其他大型框架不同的是Vue被設(shè)計為可以自底向上逐層應(yīng)用。Vue的核心庫只關(guān)注視圖層，便于與第三方庫或既有項目整合，利于后期擴展和維護。
5.4坐標系轉(zhuǎn)換
平臺系統(tǒng)利用高德地圖的開放API接口對第三方系統(tǒng)導入的設(shè)備的坐標系（WGS）轉(zhuǎn)換成火星坐標系（GCJ-02），解決了坐標系偏差大的問題，如圖1所示。
6管理平臺的應(yīng)用
1）PC端操作服務(wù)臺主界面。首頁是基于高德地圖開放Web_API接口，結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)部接口返回設(shè)備/線路坐標點渲染到地圖上，主要用來展示配網(wǎng)線路圖，通過過濾條件可以在地圖上過濾相應(yīng)的配網(wǎng)設(shè)備。并且首頁結(jié)合高德地圖提供的開發(fā)插件功能實現(xiàn)在地圖上進行導線/電纜的繪制并進行持久化保存。
2）設(shè)備管理頁面。基礎(chǔ)Vue.js和Element-Ui組件庫實現(xiàn)列表查詢。對設(shè)備進行添加和編輯。并且利用高德地圖的開放API接口對第三方系統(tǒng)導入的設(shè)備的坐標系（WGS）轉(zhuǎn)換成火星坐標系（GCJ-02）。避免了坐標系偏差大的問題。利用系統(tǒng)內(nèi)部的Excel導入接口實現(xiàn)對設(shè)備的批量導入功能，大大提高了設(shè)備數(shù)據(jù)錄入效率。利用服務(wù)器靜態(tài)資源實現(xiàn)在線下載導入模版。
3）用戶管理界面。利用MD5不可逆加密技術(shù)對新增用戶密碼進行加密，確保密文傳輸進行持久化存儲。通過校驗登陸設(shè)備唯一IMEI碼對一用戶多端登陸進行控制，規(guī)避賬號盜用風險。
4）用戶APP端系統(tǒng)查詢界面見圖2。
7結(jié)語
基于5G技術(shù)的配電網(wǎng)精益運維技術(shù)的綜合管理軟件研發(fā)與應(yīng)用，將配網(wǎng)資源空間信息及屬性信息與新型的具備GPS導航、高清攝像頭、5G通信和超長待機時間的工業(yè)手持機相結(jié)合，可以高效地完成線變關(guān)系一致性核查，幫助不熟悉道路信息或線路運行信息的員工完成線路巡視、檢修工作。
作者：夏溫松 盧向東 邢蓓蕾 朱景航 單位：國網(wǎng)長垣市供電公司 北京華電博慧科技有限公司