談5G技術的配電網管理平臺的軟件開發范文

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摘要：基于5g技術的配電網精益運維管理平臺的軟件可梳理設備相關信息，可在移動端上應用5G通信，實時查看站、變、線、戶變動的數據信息，輔助完成線路巡視、故障報修工作。

關鍵詞：營配調貫通；配電信息；5G通信

引言

供電企業營配調貫通項目，已完成了電網資源空間信息及屬性信息的采錄工作，但由于營配調貫通項目涉及營銷、運檢、調度等多部門多專業，涉及業務系統多、范圍廣、設備量大，PMS2.0系統中難免存在設備臺賬不完整、不規范、圖數不一致、線路單線圖不完整、設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備的掛接關系錯誤或臺賬維護錯誤等基礎數據的質量問題，將直接影響線損管理與計算的準確性。因此通過梳理站、線、變關系，確?，F場與各系統內數據一致是一項重要任務。隨著電網建設快速發展和配電線路城鎮化建設的推進，人們對供電服務質量要求不斷提高，運維人員工作量大、工作時效低的問題日益突出。傳統的運行維護模式，越來越無法適應智能化電網發展的要求。長垣供電公司基于5G技術的配電網精益運維管理平臺的軟件開發較好地解決了上述問題。

1平臺功能的實現

該平臺將高德地圖、LBS定位、移動設備、PC端機械能集成，實現在PC端繪制桿塔信息，通過桌面端數據導入，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備信息；用戶可以在移動端上應用5G通信時時的查看站、變、線、戶變動的數據信息；完成線路巡視工作，故障報修工作；高效地完成PMS系統與現場雙向驗證變、線、關系的核查工作。

2技術原理分析

2.1網絡結構

1）服務器端包括數據服務器和系統服務器，數據服務器用于存儲應用數據2）PC電腦端：用戶實現數據匯總和后臺監控，繪制桿塔連線在移動端自動展示，錄入人員信息，設備名稱、參數信息等。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，根據當前位置可選擇驅車或者步行開啟導航。

2.2系統結構

1）數據層：用于實現數據庫的基礎操作，包括數據庫的存儲、數據的查詢統計等。

2）業務邏輯層：設置與業務相關的邏輯信息，系統在服務端通過查詢相應的邏輯信息，包括地圖桿塔的繪制、人員信息錄入和設備信息錄入。人員當前位置定位，人員根據當前位置到指定位置的精準導航。

3）功能層：系統功能層是系統與操作用戶的交互層，一方面提供用戶輸入數據的界面，另一方面提供系統返回的結果。系統采用“LBS”空間定位方案，最大程度地提高在各種復雜環境下的定位準確性，保證定位結構質量與可靠性。系統引入高德地圖作為地圖展示方案，系統采用三層框架，通過服務器端，構建PC電腦端和移動App端的數據共享平臺，工作人員通過移動App端可以快速根據當前位置選擇要到達目標進行驅車或步行導航。

2.3系統數據庫的設計方案

PD_CABLE：連線表，用于存儲桿塔連線。PD_DEVICES：設備表，用于存儲系統內的設備信息。PD_DEVICES_NAME：設備名稱表，用于存儲設備的名稱信息。PD_LINE：線路表，用于存儲系統內的線路。PD_ORG：組織表，用于存粗系統內用戶的組織信息。PD_SUB：變電站表，用于存儲系統內的變電站信息。PD_UDC：數據字典，存儲系統內的數據字典信息。……

2.4數據錄入與管理

從主要框架來看，PC端管理功能層包括桿塔信息錄入、設備信息錄入、桿塔創建、人員信息創建、線路創建等。移動端功能層包括個人信息查詢、線路查詢、精準導航等。

3平臺應用軟件的開發

1）服務器端利用Java+Mysql+Linux等常規開發手段進行開發和數據持久化存儲。

2）PC端利用Vue.js+Element-ui+Nginx+高德開發Web_API進行開發部署。

3）Android端利用Android原生+高德SDK進行開發。

4）第三方高德地圖開發API。

4設備部署環境

服務器：阿里云Ecs云計算服務器；數據庫：Mysql6；轉發：Nginx1.6；緩存數據庫：Rides6。

5技術特征

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。該系統會自動同步數據到移動端，工作人員在不需要更新App的情況下第一時間看到最新數據。

5.2“LBS”的定位模式

系統地理位置信息采用了“LBS”。內含地理無線標記語言標準，空間定位技術，地理信息服務系統。采用Viterbi算法，假設給定隱式馬爾可夫模型（HMM）狀態空間S，共有k個狀態，初始狀態i的概率為πi，從狀態i到狀態j的轉移概率為aij，令觀察到的輸出為y1，…，yt。產生觀察結果的最有可能的狀態序列x1，…，xt。由遞推關系給出：Vt，k=P（yt|k）maxx∈S（ax，kVt-1，x）此處Vb，k是前t個最終狀態為k的觀測結果最有可能對應的狀態序列的概率。通過保存向后指針記住在第二個等式中用到的狀態x可以獲得維特比路徑。聲明一個函數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為狀態空間參數。

5.3PC端采用Vue技術棧

本系統PC端采用Web應用目前主流的技術棧Vue+ElementUI進行實現。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應用開發的方向，它基于虛擬DOM是一套用于構建用戶界面的漸進式框架。與其他大型框架不同的是Vue被設計為可以自底向上逐層應用。Vue的核心庫只關注視圖層，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坐標系轉換

平臺系統利用高德地圖的開放API接口對第三方系統導入的設備的坐標系（WGS）轉換成火星坐標系（GCJ-02），解決了坐標系偏差大的問題，如圖1所示。

6管理平臺的應用

1）PC端操作服務臺主界面。首頁是基于高德地圖開放Web_API接口，結合系統內部接口返回設備/線路坐標點渲染到地圖上，主要用來展示配網線路圖，通過過濾條件可以在地圖上過濾相應的配網設備。并且首頁結合高德地圖提供的開發插件功能實現在地圖上進行導線/電纜的繪制并進行持久化保存。

2）設備管理頁面?；AVue.js和Element-Ui組件庫實現列表查詢。對設備進行添加和編輯。并且利用高德地圖的開放API接口對第三方系統導入的設備的坐標系（WGS）轉換成火星坐標系（GCJ-02）。避免了坐標系偏差大的問題。利用系統內部的Excel導入接口實現對設備的批量導入功能，大大提高了設備數據錄入效率。利用服務器靜態資源實現在線下載導入模版。

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。通過校驗登陸設備唯一IMEI碼對一用戶多端登陸進行控制，規避賬號盜用風險。

4）用戶APP端系統查詢界面見圖2。

7結語

基于5G技術的配電網精益運維技術的綜合管理軟件研發與應用，將配網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手持機相結合，可以高效地完成線變關系一致性核查，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：國網長垣市供電公司 北京華電博慧科技有限公司