胡　宏，甘海庆，汪自虎，练华庆，杨　沁

（1.国网南京供电公司，南京　210019；2.江苏苏源高科技有限公司，南京　210008）

基于客户侧的保电应急指挥平台的开发与应用

胡宏1，甘海庆1，汪自虎1，练华庆2，杨沁2

（1.国网南京供电公司，南京210019；2.江苏苏源高科技有限公司，南京210008）

随着政府及企事业单位大型活动的日益增多，各省市供电单位的用电保障任务日益增长。但由于缺乏足够的技术手段，无法监测保电人员的实际到岗情况；无法实时监测保电客户的内外部电源运行情况，不能做到提前故障预警；信息或指令不能够及时上传和下达，只能通过对讲机、手机等传统通信方式进行沟通。

为解决上述问题，构建技术先进、安全可靠的保电应急指挥平台，确保在用电保障期间提供安全、可靠、充足的电力供应，正确、有效、快速地处置和应对电力突发事件，已经成为目前供电公司用电保障亟待解决的问题。

南京供电公司利用现有的4G通信技术、GPS定位、基站定位等移动应用技术，开展基于客户侧的保电应急指挥平台的开发与应用工作，为解决这个问题提供了一个方向。

1　主要技术分析

移动通信技术以及手机、平板等移动设备的高速发展，为通过移动应用技术开展用电保障工作提供了必要的技术支撑。

1.14G通信技术

与传统的通信技术相比，4 G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。4 G技术支持100～150 Mbps的下行网络带宽，也就是说4 G用户可以体验到最大12.5～18.75 MB/s的下行速度。

1.2GPS定位技术

GPS即全球定位系统，现实生活中，GPS定位主要用于对移动的人、宠物、车辆及设备进行远程实时定位监控。GPS定位是结合了GPS技术、无线通信技术（GSM/GPRS/CDMA）、图像处理技术及GIS技术的定位技术。

1.3基站定位技术

基站定位一般应用于手机用户，手机基站定位服务又叫做移动位置服务（Location Based Service，LBS），它是通过电信移动运营商的网络（如：GSM网）获取移动终端用户的位置信息（经纬度坐标），在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务。

1.4视频多码流技术

在低带宽网络环境下传输视频流，涉及到码流的固定带宽和可变带宽的控制技术，即多码流技术。所谓多码流是指从前端的网络视频设备（包含网络摄像机或者视频编码器）支持同时生成多个视频码流，这些视频码流是完全独立配置的，可以分为不同分辨率、不同帧速、不同压缩比率或者不同编码方式（H.264，MPEG-4或者MJPEG等），以满足不同的网络访问需求。

2　系统开发思路

2.1建设目标

保电应急指挥平台集基于4 G通信的个人手持终端、移动式保电在线检测仪、便携式视频周界报警仪等设备于一体，解决长期困扰客户端保电指挥决策缺乏信息系统支持的问题，为保电指挥层、执行层、保电人员3级保电体系提供必要的支撑，提供安全、可靠、充足的电力供应，正确、有效、快速地处置和应对电力突发事件。3级保电体系如图1所示。

图1　3级保电体系示例图

2.2研究内容

（1）保电应急指挥平台软件

开发用电保障主站平台系统及个人手持终端移动应用，组成“1套软件、2个界面”。通过主站平台可对保电客户重要设备运行状态、重要负荷电能质量参数进行实时监测并预警提醒，对保电人员、保电车辆等保电资源进行直观展示；对保电指挥中心、现场保电指挥所、现场保电人员3级保电体系之间的信息或指令及时上传和下达。现场保电人员可通过个人手持终端，定时上报值守位置的监测数据，实时查询保电区域内的接线情况，并可对保电区域内的供电电源、监测点运行数据进行监控，节约保电资源，提高工作效率。

（2）移动式保电在线检测仪

专业的电参数采集和监测设备，针对目标电力线路或用电设备，采集电流、电压、功率等电网运行数据，并通过4G通信传输技术传输数据。主要对重要低压关键部位数据进行采集，实现一人多点监控，有效提高工作效率。

（3）便携式视频周界报警仪

以视频监控为核心，通过摄像机，利用4G通信传输技术对设备进行视频监控。指挥层通过平台可以实时地查看现场视频。同时建立禁入区域的电子围栏，防止重要部位有非工作人员误入，发出声光报警，及时提醒现场保电人员加强防范。

（4）保电现场用电风险预警体系

现场保电人员采用个人手持终端将现场负荷参数异常（电压、电流、温度等）通过文字、图片、视频等方式实时传递回指挥层决策。

（5）保电预案可行性研判规则

按事件分级确定，固化相应应急规则，明确汇报、指挥、作业的流程。数字化改造现有应急预案，并建立数字应急预案库，提高应急预案的实用性与可操作性。包括：客户应急预案、保电手册、典型操作票等，调阅方便，为现场设备操作、抢险提供技术支持。

（6）保电应急指挥一体化通信网络

由于保电场所通信条件存在差异，研究开发4 G（3 G）、WIFI、光纤等方式适用于各种现场。

3　系统设计实现

3.1系统架构

保电应急指挥平台主要由个人移动数字设备、监测设备、数据库服务器、应用服务器组成，如图2所示。

图2 系统架构图

个人移动数字设备：实现保电应急指挥平台的移动应用，包括数据上报、监控分析、人员签到等。

监测设备：通过安装移动式保电在线检测仪及便携式视频周界报警仪，实现保电现场的数据及视频监测。

数据库服务器：提供保电应急指挥平台的数据存储服务。

应用服务器：提供保电应急指挥平台主站系统的web访问界面。

3.2主站平台系统功能

主要供应急指挥中心及现场指挥所相关业务人员使用，主要功能包括保电任务管理、保电监测管理、保电指令中心、保电预案库管理、保电资源管理、系统支撑应用等。

保电任务管理：根据用电客户提交的申请函启动保电流程，进行保电方案编制、审批、执行及保电工作总结的保电全过程管理。

保电监测管理：对保电用户现场的进线电源、配电房出线等进行实时监测；对供电异常及时提醒并给出推荐的应急预案等。

保电指令中心：接受、发送保电任务执行过程中涉及到的故障、通知、任务等指令或消息，并进行滚屏展示。

保电预案库管理：数字化现有保电应急预案，建立应急预案库。

保电资源库管理：对保电人员、保电车辆、监测设备、保电区域平面图、保电区域对应的用户配电房及中心变进行管理。

3.3手持终端移动应用功能

个人数字终端应用供现场保电人员进行现场保电监测工作时使用，主要功能包括保电指令中心、保电现场监测、到岗签到、保电区域查询、保电预案库、电力保障资源等。

保电指令中心：接受或发送保电过程中出现的故障、通知、任务等指令或消息等。

保电现场监测：保电现场用电信息监测、用电状态监测及监测视频展示等。

到岗签到管理：利用GPS定位、基站定位等技术对保电人员的值守位置进行定位，并在值守位置进行到岗签到，同时上传到岗照片。

保电区域查询：展示保电区域平面图、用电配电房、监测点位置等。

保电预案库：可查询相关保电预案及作业指导书进行参考。

电力保障资源：可查询本次保电涉及到的保电人员、保电车辆信息等。

3.4网络通信

电力保障应急指挥系统网络分为：指挥平台网络层、数据接入网络层、数据采集网络层。

指挥平台网络层是由应急指挥中心、现场指挥场所组成的。通过供电光纤专网方式实现现场指挥场所应急指挥中心之间的数据、信息传输。

数据接入网络层由无线接入节点、隔离装置、防火墙构成，实现数据通信接入。

数据采集网络层是由个人手持终端、移动式保电在线检测仪、便携式视频周界报警仪组成，实现数据的采集和上传。数据采集网络层主要通过4 G通信传输方式与数据接入网络层通信。如图3所示。

图3　网络通信示例图

4　应用实例

通过保电应急指挥平台的应用，现场保电指挥所相关人员通过电视墙的形式，可实现保电现场采集数据监测、现场应急指挥调度，协调场馆用电的保障工作。现场保电人员通过专用个人手持终端实现对责任区域内的监测点进行实时监控、数据上报，对异常情况进行报警并及时处理。

2013年2月南京夫子庙灯会期间，利用监测设备及验证原型进行了实地演练，试验移动式保电在线检测仪数据采集的稳定性、可靠性。保电结束后，对保电数据进行分析，并给出最终监测报告及用户用电诊断报告。

2013年8月南京亚青会期间，在南京国际博览中心安装电能质量监测仪、移动式视频监视设备，开展保电应用指挥数字化的试应用。设置固定监测点1处、移动监测点3处，将采集到的用户设备数据及视频数据通过无线专线上传至用电保障平台，实时掌握线路和设备的运行状况，保障了保电场所供电的输变电设施的安全、稳定运行。

2014年，保电应急指挥平台在南京青奥会期间进行实际应用，共投入80台个人手持终端、15台移动式保电在线检测仪、4台便携式视频周界报警仪。

开、闭幕式当天，自早上8：00起，值守奥体中心的108名供电保障人员会同场馆电工208人全部到岗到位，分成13个工作小组，在开幕式现场205个值守点进行值守和巡视。奥体中心共安装4台移动式保电在线检测仪、4台便携式视频周界报警仪进行自动数据上报以及视频监控，设置70余个人工监测点通过40台个人手持终端进行人工手动数据上报及监控。其中4台移动式保电在线检测仪共自动上报1 106万余条电流、电压数据；40台个人手持终端共上报7 554条电流、电压、温度数据；指挥层通过用电保障指挥系统发送指令及通知107条，指令反馈率97%；执行层通过个人手持终端签到441次，签到率99%。

南京青奥会比赛期间，80台手持终端覆盖16个比赛场馆、主媒体中心、总部酒店等重要客户，同时设置237个重点人工监测点，通过手持终端上报11376条电流、电压、温度数据。此外，在奥体中心、国际博览中心、五台山体育馆、龙江体育馆、钟山国际高尔夫、紫金山庄等重要场馆及重要客户，安装了15台移动式保电在线检测仪，对重要低压负荷进行实时在线监测，累计上报电流、电压数据超过1亿条。

5　展望

4G通信传输技术、智能电网技术、用电信息采集技术、数据分析与可视化技术、个人移动数字设备技术的快速发展，为实现客户侧的用电保障提供技术条件。数字化技术、设备的应用，将促进形成立体互动、动态实时、反应迅速、安全可靠的预警防范、指挥调度、过程跟踪、善后处理全过程的保电应急指挥平台。D

［1］沈桂城.电力企业应急保障体系存在的问题及对策［C］//2012年电力通信管理暨智能电网通信技术论坛论文集，北京：2013.

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［3］陈盛，吕敏.电力用户用电信息采集系统及其应用［J］.供用电，2011，28（4）45-49.

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［5］李瑞峰.电力企业中的移动分析应用及其安全机制研究［J］.信息通信，2014，（1）：200-201.

Development and application of electric emergency security command platform based on client side

HU Hong1，GAN Hai⁃qing1，WANG Zi⁃hu1，LIAN Hua⁃qing2，YANG Qin2
（1.Nanjing Power Supply Company，Nanjing 210019，China；2.Jiangsu Suyuan Hi⁃Tech Co.，Ltd.，Nanjing 210008，China）

针对当前客户侧用电保障工作的现状及存在的问题，介绍了基于客户侧的利用移动应用技术实现用电保障数据采集、监控、分析等功能的保电应急指挥平台的设计开发及实现途径，该平台在亚青会、青奥会等重大活动中得到了应用并取得了成功。

客户侧；用电保障；4G；移动应用；数据采集

In view of the current status of client⁃side with electric security work and the existing problems，the article intro⁃duced design and development means of electric emergency securi⁃ty command platform with the functions of electricity security data collection，monitoring，analysis，and others using mobile applica⁃tion technology based on client side.The platform is applied in Nanjing Asian Youth Games，Nanjing Youth Olympic Games and other practical important activities.

client side；electricity security；4G；mobile ap⁃plication；data collection

TM73；F407.61

C

2014-10-22