低压台区运行感知系统设计与实现

低压台区运行感知系统设计与实现

张胜利 苗堃 李大伟 李家林 付浩 王曜天

国网河南省电力公司济源供电公司， 河南 济源 459000

摘要：本文主要对低压台区运行感系统架构设计，然后探讨整个系统的业务模块设计，包括用户的登录，设备的管理、场景的管理、数据的采集，报警管理、数据加密和缓存机制详细实现。

关键词：低压台区，系统架构，物联网

1背景和意义

近年来，随着经济社会的快速发展和人民生活水平的不断提高，用电客户对供电可靠性及供电服务质量的要求越来越高，低压台区作为与客户用电满意度感知最为贴近的末端电源节点，其供电质量将直接关系电力营商环境的好坏。目前低压故障主要依赖用户报修或投诉工单，客户用电体验差。因此急需加强对低压台区运行情况的感知能力，及时监测辨识配电台区停电事件，探索停电信息主动精准推送，大幅度提升供电服务水平、降低客户投诉,本文以低压台区运行感知系统设计实现探索低压台区感知能力。

2.系统的总体设计

2.1系统架构

该系统架构采用分层架构设计思想、主要由数据源、中间层、数据层、业务层，前端UI层五层组成。

数据源：数据源是该系统的重要支撑部分，该层主要将采集到的数据发送给低压台区运行感知系统，系统接收到数据后对数据进行相应的处理、

中间层：中间层主要的作用是对数据源发送过的数据进行处理操作，保证数据的完整性和唯一性。

数据层：数据层的主要作用是将中间层传输过来的结构化数据存储在磁盘上进行持久化处理；目前该系统是mysql关系型数据库和Redis内存数据库两种结合来使用。

业务层：业务层主要作用是前端交互页面和数据层的中间桥梁。

前端UI层：前端UI层主要作用是系统数据呈现的一种形式，是用户和系统交互最直接的一部分。

3功能模块详细设计与实现

3.1登录模块设计与实现

“低电压台区运行感知系统”由于其系统的特殊性，没有开放用户的注册模块，该系统的账号是由系统管理人员或部门管理人员统一进行分配管理，用户使用管理人员分配的账号和密码进行登录。用户通过登录页面输入账号和密码后点击“登录”按钮，后台获取到前端发送过来的账号和密码，进行账号的逻辑验证判断，符合规则则查询数据库中的账号和密码进行对比，返回给前端“是否登录成功”以及用户的权限信息。

3.2用户管理角色管理设计与实现

（1）用户管理

“用户管理”主要功能是实现账号的新增、修改，查看，筛选、用户权限的分配，账号删除，禁用等功能，新增用户输入用户的基本信息，分配用户所属角色权限；禁用用户和删除用户是对其字段状态进行改变，禁用用户正常在用户列表中显示，删除的用户在列表中不存在。为保证数据的完整性、关联性，整个系统的数据删除，都采用模拟删除，数据在删除时候只是对其字段进行改变，其数据还在数据表中存在。

(2)角色管理

由于当前系统应用的用户不同，为保证数据的安全性，需要分配不同的角色，角色不同相应的权限也不同，不同角色显示的对应数据和页面。。

3.3设备管理功能设计与实现

设备管理就是对所接入系统的感知设备，进行添加、编辑、查询、删除等管理。

（1）新增设备

点击“添加”按钮，填写设备基本信息，点击”确认“按钮将数据发送给后台，后台接收到数据后，通过“设备唯一标识”从数据数据库中获取到已添加的设备数据，进行判断是否添加，如果设备已经添加，返回”设备已存在”,设备不存在将设备字段添加到数据库，返回添加成功。

（2）设备列表查询

设备列表查询功能是用列表显示所有的设备，考虑到设备数量添加的越来越多，页面显示设备越多，设备不容易查找，列表使用分页进行显示，支持设备字段模糊查询功能，以达到快速查找设备。

3.4场景管理功能设计与实现

场景管理功能设计是对台区信息的基本管理、以及当前台区的设备管理，当前台区数据的管理。

（1）新增场景

在场景新增页面中填写基本信息场景名称，场景位置，场景简称、场景描述等信息，点击完成，将当前数据插入到数据库中，当前场景创建成功。

（2）场景设置

场景设置按钮可以对场景中的设备进行管理，一个场景中可以设置多个设备。场景设置中有场景设备列表和待选的设备列表，可以将未配置的台区的设备拖动到场景设备列表，已选择的设备不能在其他场景中的未选择列表中显示出来。在场景的设备列表中，可以将设备拖到待选的设备列表中，其他场景就可以选择该设备。

3.5报警管理功能设计与实现

报警管理功能是对报警的信息记录，报警接收人员，报警信息的模板等功能的管理，其业务流程就是当前设备发送过来的数据与报警阈值进行比对，对比结果发现超过预警阈值就调用报警模板信息，通过短信接口将报警信息发送给报警人员进行信息接收。

3.6数据管理功能管理设计与实现

数据管理是展示所有的数据源传送过来的数据,可以展示当前设备的历史数据和实时数据。历史数据和实时数据展示的方式采用曲线列表的方式进行展示；前端展示通过v-chart框架进行图标的点线绘制，实时数据前端获取的数据的方式是通过websocket长连接的方式获取数据，数据通过v-chart自动进行绘制。

3.7数据缓存机制和加密技术

数据缓存目的是提高获取数据的效率，减少数据获取对网络的依赖和对数据数据库的频繁操作；该系统前端使用的缓存技术采用cookie，localstorage等技术，对前端页面的常用的基础设置信息进行缓存处理。后端缓存机制采用redis内存数据库进行常用数据和热点数据进行存储，减少对数据操作的次数，提高数据获取的效率。

加密技术是系统采取最重要的保密措施，也是最常用的保密手段。当前系统对数据进行加密采用的是MD5非对称加密方式，保证当前系统的运行的稳健性，数据的安全性和保密性。

结语

本文介绍了“低压台区运行感知系统”设计的背景，系统架构设计、系统模块设计与实现等实现，通过低压台区运行状态感知系统对低压台区运行状态实时感知，监测辨识配电台区停送电情况，及时向台区负责人以及用户推送故障信息，达到缩短故障响应时间,使故障得以及时抢修的目的，以此降低客户投诉率。

参考文献

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