 Smart Grid 智能电网, 2011, 1, 23-27 http://dx.doi.org/10.12677/sg.2011.11005 Published Online June 2011 (http://www.hanspub.org/journal/sg/) Copyright © 2011 Hanspub SG Strengthen Safety Management by Information and Technology —PDA and Control System Interconnect, 800 M Cluster Unlimitedly Communicates Ying Sun*, Zhaoyang Cui Guangzhou Power Supply Bureau, China Southern Power Grid, Guangzhou Email: sy_1234@126.com; arain032012@gmail.com Received: May 8th, 2011; revised: May 20th, 2011; accepted: May 23rd, 2011. Abstract: As for the problems of limited resource data association and cooperation capacity in repair and maintenance situations, the paper creates a unified platform to maintain the entire network resource data by introducing PDA (Personal Digital Assistant), and dispatch personnel with 800 M trunking communication network. As a result, such measurement improves the efficiency of repair and maintenance, and even achieves good results in aspects of safe operation and standardized repair defects. Keywords: PDA; 800 M Trunking Communication; Safe Operation Rate 以信息化科技化加强安全生产管理 ——PDA 与管控系统互联，800 兆集群沟通无限 孙 颖*，崔兆阳 南方电网广州供电局，广州 Email: sy_1234@126.com; arain032012@gmail.com 收稿日期：2011年5月8日；修回日期：2011年5月20 日；录用日期：2011 年5月23日 摘 要：本文针对抢修维护中资源数据关联和协作能力有限，现场通信交流方式单一的问题，引入 PDA 建立了一个全网统一的平台维护资源数据，并利用 800兆集群通信网统一指挥调度人员，提高了抢修 维护的效率，在安全运行管理和规范化缺陷检修方面取得了良好的效果。 关键词：PDA；800 兆数字集群；安全运行率 1. 引言 2010 年，南方电网庄严承诺“举全网之力确保广 州亚运会供电万无一失”，这是南网组建以来规格最 高、难度最大、介入最深、投入人员最多的保电任务。 “万无一失”这个目标直接对安全生产管理提出了更 高标准、更严要求。广州供电局通过推广 PDA(Personal Digital Assistant)系统派单作业、利用 800 M 数字集群 通信网指挥调度现场人员，实现了各项涉亚活动的安 全可靠供电，提升了运行的安全性。 2. PDA派单和 800 兆集群通信系统简介 2.1. PDA分析与运行环境 PDA[1,2]不仅能收集、保管资料，并且具有强大的 电子图书、多媒体、数据库、网络通讯等部分或全部 功能，其本身还有扩充软硬件能力的功能，数据分析 和处理能力非常强大。智能巡检管理系统支持掌上电 脑的两大主流产品：Palm系列和 WinCE 系列。 Palm 系列：Palm 系列掌上电脑的共同基础是选 用Palm 0S 操作系统作为其应用软件的支撑平台。  孙颖等 | 以信息化科技化加强安全生产管理 24 Palm05 系统是 Palm Source公司开发的一个 32 位的嵌 入式操作系统。Palm 05的最大优点就是简单易用， 占用系统资源少。缺点是功能比较简单，本身缺乏多 媒体和通信功能，相当产品还是英文界面，需外挂中 文平台，信息兼容性弱等。目前生产基于该操作系统 的掌上机公司有：Palm Computing、H andspnng 、Sony、 Symbol和Acer 公司。 WinCE 系列：WinCE 是微软公司推出的新型嵌入 式掌上电脑操作系统，风格类似于桌面 Windows 操作 系统，与 Palm 产品相比，在文字处理和多媒体应用 方面更具竞争优势。在操作界面与应用性能上，WinCE 可以让用户更易上手，可以和现流行的 Windows 操作 系统无缝连接，能非常方便的支持 Office 格式文档等。 且它支持微软的同步技术，方便数据通信。基于该操 作系统的掌上机公司有：卡西欧、惠普、康柏、联想 等。所有基于 WinCE 的掌上机都称之为 Pocket PC(或 Pocket 掌上机)。 此外，还有基于EPOC 和Linux 的PDA，应用也 十分广泛。 基于对产品的广泛性和应用性以及系统维护的角 度考虑，采用基于 WinCE 的掌上电脑。 该款的产品性能指标如下： 处理器：Intel PXA255 处理器，400 MHz 操作系统：Windows CE. NET 5.0(简体中文)，加 手写中文识别 内存：ROM 64 M Byte Nor Flash RAM 128 M Byte Mobile SDRAM 显示：半透半反射，2.8英寸屏幕(320 × 240 分辨 率)，带背光装置和触摸屏 通讯： 内置GPRS 通讯模块，支持数据和语音通讯(可选) 内置 Bluetooth，可以实现与其他蓝牙设备的互联， 如蓝牙打印机、蓝牙 GPS 等 支持串口、USB(DEVICE)，通过 USB 与计算机进行 同步、通讯。 内置 RFID读写器，支持对电子标签的读写能力(无 线) 音频系统：全双工方式同步音频记录及记录回放 系统，内置扬声器、麦克风及Receiver 智能卡接口：支持两个PSAM 卡、一个 IC 卡； 支持非接触卡 按钮：电源按钮、4个方向导向键、12 个数字符 号键、2个用户自定义快捷键、回车键 电池：1800 mAh 铿离子电池，同时内置 15O mA 的小电池，保证在更换电池时的数据安全 扩展接口：支持 SD卡以及 SDIO 协议，可以通 过SD 卡进行存储及其他设备的扩展，如 802.11等 尺寸：143 mm(长) × 76 mm(宽) × 34 mm(高) 重量：380克(含电池) 工作温度：–20℃～50℃ 工作湿度：30%～80% RH 电源：DC5.5 V ± 10%，2.OA 2.2. PDA系统方案设计 掌上 PDA 系统是南方电网公司的试点项目，于 2010 年9月通过验收，成功投入运行。这一系统具有 重新登录、上传任务、系统设置、查看工单、巡检任 务、清理数据、下载任务、RFID识别、其他类别等 9 个模块。系统通过与现有的管控系统互联，实行现场 资料和设备维护部门存档资源的共享和整合，实现了 线路巡检、智能派单、数据中心和风险评估四个功能， 极大地提高了抢修维护的工作效率和管理水平。 整个 PDA巡检系统由移动巡检终端、数据传输层 和上层巡检管理系统组成，其总体架构如图 1所示。 带有 RFID 读写器及 GPRS模块的 PDA 作为巡检 器，其与中心数据库服务器之间采用 M/S (Mo- bile/Server)移动技术架 构；上层应用系统利用电力 企业 Figure 1. PDA and control system interconnect 图1. PDA设备和管控系统互联 Copyright © 2011 Hanspub SG  孙颖等 | 以信息化科技化加强安全生产管理 Copyright © 2011 Hanspub SG 25 局域网，采用B/S(Browser/Server)的架构。数据传输 层是联系 PDA 嵌入式数据库与中心数据库服务器的 纽带。 个基站和60 多组室内分布系统，可同时容纳 7万数字 集群用户使用。广州市的 800 MHz数字集群通信共网 有2个交换控制中心(异地冗余备份)、195 个基站、60 套室分系统、8万用户，共占用频率170 对，可组成 10,000 个通话组。它实现了“大广州”十区两市 98% 地区的覆盖，重点基站采用“双冗余链路”设计。 移动巡检终端是一个简易的数据采集系统，数据 采集系统主要完成人员到位信息及变电站缺陷信息的 采集，这些信息暂时存储在PDA 上的嵌入式数据中。 800 M数字集群通信系统[3,4]不同于对讲机，它可 以在整个“大广州”网内实现随时呼叫，一呼百应， 而不局限于对讲机只能呼叫一两公里的范围。在电力 现场的抢修维护工作中，处于同一个工作组的人可以 利用 800 M 数字集群通信手持台接收指挥部的调度， 也可以利用它和同事协调沟通不同现场抢修维护工作 的进展状况。因此，800 兆数字集群通信可以大大地 提高工作效率，从而提高安全运行率。 数据传输层主要完成 PDA 与中心数据服务器之 间的数据通讯，包括巡检任务内容的下达和巡检数据 的实时回传等功能。数据传输方式包括GPRS 无线通 信和 USB 接口有线通信两种方式。在信号强的情况 下，采用 GPRS可进行数据实时回传，当信号较差或 无信号时，数据暂存在PDA 的嵌入式数据库看中，在 信号强的地方进行回传或将PDA 带回，通过 USB接 口在局域网中将数据上传至数据库服务器。 上层应用系统采用B/S 模式，局域网内部带有 IE 浏览器的机子都能使用巡检系统，包括巡检任务制作、 缺陷信息查询、缺陷统计及报表和到位信息查询及报 表等功能。 3. PDA派单、800 兆指挥的工作流程 PDA 智能巡检系统提供对光缆、光接头、设备 等资源的定期巡检，提供对工程验收、工程数据录 入等功能支持。这就是所谓的线路巡检。通过这个 环节，对电缆中间接头实行芯片管理，录入 PDA， 将每段电缆的制作人、厂家、型号、安装日期等所 有信息共享，实现对电缆进行全生命周期管理。 2.3. 800 M集群通信网 中国电信总计投资 2.3 亿多元用于建设800 兆数字 集群共网，覆盖广州 10个区、两个县级市，设置了 177 生成定检方案 网管告警、业务中断、设备故障 领导及方案负责人审批 定检人员用800兆报告 通信调度，准备前往工作 通信调度用 组，离现场最近的人员赶往抢修 800兆呼叫检修班 PDA上发布定检计划 直接创建临时计划，生成 XML文件，上传到PDA 现场刷RFID卡，读取抢修维护工作表单，对大量资源数据进行快速筛选和查看 工作结束，保存抢修维护结果至XML文件，传回PDA 回到部门，复核PDA与管控系统资料同步准确 对通信设备技术状况、运行状况、维护水平等指标提供风险评估支持 不同现场间用 实时联系，了解所有人员的调度和工作进程800兆 生 成 维 护 表 单 生 成 抢 修 表 单 现 场 工 作 Figure 2 . Flow chart of PDA assignment and 800 M cluster dispatch 图2. PDA派单、800 M调度的工作流程图  孙颖等 | 以信息化科技化加强安全生产管理 26 一旦出现网管告警、业务中断、设备故障等情况， PDA 智能地由这些重要事件自动驱动检修流程，并分 派各负责人去现场检修，体现了智能电网中信息化的 概念。通信调度人员也可以参考PDA 对重要事件的排 序，经过重新考虑，通过800 兆集群通信终端下达指 令，在小于 500 毫秒的时间内接通，呼叫检修班组离 现场最近的人员赶往抢修。呼叫的同时，检修班组所 有成员都将听到指令，随时待命准备增援。这是电话 通信所不能达到的效果。 运维人员到达现场后，在该系统软件的帮助下， 能对收到的大量资源数据进行快速筛选和查看，使流 程的安排更加有计划性和合理性，既提高了抢修维护 的效率，又提高了设备的安全运行率。另一方面，调 度通信人员利用800 M 数字集群终端一呼百应，在第 一时间获得离现场最近的人员信息；而维护人员也因 此能够得到最合理的调配和安排，实时了解所有人员 的调度和工作进程，也利于提高抢修安全性。 每次抢修维护工作完成后，PDA 通过管控平台与 现场终端的配合，实现对管控平台与现场数据的资源 普查、数据核查、数据修正等方面的数据应用。同时 利用这个庞大的数据库，实现对通信设备技术状况、 运行状况、维护水平等指标的风险评估支持。 4. 应用效果 2010 年亚运前的第三季度，即 7、8、9三个月， 广州供电局通信设备运维部的 PDA和800 M数字集 群通信系统项目还在最后的研究阶段，使用传统方法 进行日常维护及抢修工作。 第四季度，为保障亚运保供电的任务万无一失， 全面使用图 2中的流程工作，不仅提高了光缆抢修和 维护的效率，而且提高了安全运行率。取光缆线路安 全运行率、传输设备安全运行率、数据设备安全运行 率、以及通信电源安全运行率[5]四个指标对比第三第 四季度的生产安全性。 光缆线路安全运行率[6]，用 表示，Probability of Fiber Safe Operation。 fso P 1 100% mal mal fso all mon LT PLT (1) 故障条数(Line)用 ，mal表示malfunction，故 障时间用 ，实用光缆数用 表示；全月日历时间 表示。 mal L bro Tall L mon T 传输设备安全运行率，用 表示 ，Probability of Transmission equipment Safe Operation。 tso P 1 100% mal tso trans mon T PET (2) 故障时间用 ，所负责运行维护的传输设备用 表示，即All the Transmission Equipments；全月 日历时间 表示。 mal T trans E mon T 数据设备安全运行率，用表示，Probability of Data Equipment Safe Operation。 dso P 1 100% mal tso data mon T PET (3) 故障时间用 ，所负责运行维护的传输设备用 表示，即All the Data Equipments；全月日历时间 表示。 mal T data E mon T 通信电源安全运行率，用 p so P表示，Probability of Power Supply Safe Operation。 1 mal break tso all mon NT PNT 100% (4) 电源故障节点(Node)数用，中断时间 ， 电源节点总数 ，全月日历时间 表示。 mal Nbreak T all Nmon T 由表 1可知，传输设备安全运行率和通信电源安 全运行率在第三季度就已经达到了最理想的值，分别 是99.99%和100.00%，而光缆线路安全运行率、传输 设备安全运行率和数据设备安全运行率都有了 0.05%、0.19%和0.03%的提高，具体如图3中对比所 示。PDA 派单、800 兆通信的抢修维护方式确实对提 高生产运行安全性起了积极的作用。 5. 结语 南方电网在 2009 年设立首席信息官，由集团副总 Table 1. Comparison of production security between the third and forth quarter in 2010 表1. 2010年三、四季度的生产安全性对比 指 标 达标要求 第三季度 第四季度 光缆线路安全运行率 ≥99.80% 99.80% 99.85% 传输设备安全运行率 ≥99.00% 99.80% 99.99% 数据设备安全运行率 ≥99.85% 99.85% 99.88% 通信电源安全运行率 100.00% 100.00% 100.00% Copyright © 2011 Hanspub SG  孙颖等 | 以信息化科技化加强安全生产管理 27 99.20% 99.40% 99.60% 99.80% 100.00% 光缆线路安 全运行率 传输设备安 全运行率 数据设备安 全运行率 通信电源安 全运行率 第三季度 第四季度 Figure 3. Comparison of safety operation index 经理担任，通过制度建立健 信息化管理体系，致力于 全生 图3. 三、四季度四个安全运行指标的对比 全 信息化建设。PDA 技术早先曾被引入移动办公、移动 EIP 及线路巡检等多个业务，效果良好。现在，利用 PDA 技术完成光缆的抢修维护，能够及时准确地获得 现场的设备信息，提高了工作效率和 电网安全运行 率。 随着 PDA在电网安全生产中的应用日趋广泛，安 产管理将“纵向到边，横向到底”，延伸至以往 不能达到的场合，为智能电网信息化及安全生产管理 做出重要的贡献！ 6. 致谢 值此论文完成之际，感谢南方电网公司广州供电 局给予的生产平台，感谢广州局通信中心科技项目《应 急通信在广州亚运保供电中的应用研究》给予我的启 发，感谢 PDA 智能巡检系统在通信中心生产安全上的 应用，感谢工作中的领导和同事给予的支持和关怀！ 谢谢你们！ 参考文献 (References) [1] 郭碧翔, 郭凯军, 孙伟红. 基于PDA的变电智能巡视系统的设 计与应用[J]. 电气技术, 2009, 10(4): 69-71. [2] 秦明波, 赵建涛. 智能变电设备巡检系统中PDA应用程序的 开发[J]. 电力科学与工程, 2009, 25(11): 56-58. 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