黄瑞，陈福胜，申丽曼，李娥英，陈浩

(国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南 长沙 410007)

计量生产调度平台的设计与应用

黄瑞，陈福胜，申丽曼，李娥英，陈浩

(国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南 长沙 410007)

从湖南省电力公司计量生产调度平台建设出发，研究分析了计量生产调度平台的设计规划、建设架构及关键技术。计量生产调度平台结合计算机软件技术、自动化检定技术、智能仓储技术、智能化配送技术等，为计量生产提供平台和技术支撑。

计量；接口；省级计量中心；计量生产调度平台

为了确保国家电网公司 “大营销”建设的任务顺利进行，进一步推进国网湖南省电力公司省级计量中心建设工作，实现国网湖南省电力公司(简称湖南省电力公司)计量资产设备的全寿命周期管理，实现计量资产设备在全湖南省范围内的优化配置，湖南电力科学研究院、湖南电力计量中心、湖南电力信息通信中心等单位积极建设省电力公司计量生产调度平台系统，从而实现全省计量工作从需求计划制定、采购验收管理、检定、仓储配送、设备状态监控、监督评价、技术资质、决策分析等全过程闭环管理，为各项计量业务的高效开展提供切实有效的平台支持和技术保障，达到 “整体式授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送” 的目标〔1〕。

1 计量生产调度平台简介

计量生产调度平台是结合软件信息技术、自动化检定技术、智能化仓储技术、物流化配送技术、现场生产监控技术的一体化综合平台系统，平台用于6个大模块功能管理，包括生产运行管理、生产调度监控、计量体系管理、生产质量分析、系统辅助功能、系统支撑功能，同时在实现本业务的功能需求的基础上，还实现和营销业务应用系统、用电信息采集系统、各种人工台体检测系统等的对接，通过接口实现数据共享和交互，实现省级计量中心各项业务自动化、现代化管理〔2〕。

2 计量生产调度平台功能规划

如图1所示，平台设计的功能主要包括了6个模块，生产调度监控、生产运行管理、计量体系管理、生产质量分析、系统辅助功能、系统支撑功能。同时与SG186营销业务应用系统用接口方式进行数据的共享，国家电网公司通过从省级的计量生产调度平台数据库中调取数据，从而实现对计量业务的管控。其中，生产调度监控主要是调度和监控两大任务，包括对检定人员、人工检定台、自动化流水检定系统、智能化仓储系统、库房及物流配送进行调度，及对生产计划和任务、生产线上生产实施、库存、配送车辆、实验室环境等进行实时在线监控。生产运行管理主要是针对生产业务的展开和管理，包括从制定需求、招标采购、到货验收、集中检定、统一仓储、计划配送等整个流程的推进和管理〔3〕。计量体系管理是辅助管理，主要包括对计量人员资质、实验室授权资质认可、计量标准考核、计量标准及测试装备等的管理。生产质量分析主要是指在生产调度监控和生产运行管理的同时，结合生产过程，通过统计报表、分析考核指标、记录故障及差错、分析全寿命周期管理等为计量生产业务提供决策依据。系统的辅助功能包括对业务传递、培训管理、公告管理及低值易耗品等的管理。系统的支撑功能是前面5个功能的基础层，包括对网络管理、平台登录、业务流程控制、组态工具、报表工具等，是实现前面5个功能的支撑。

图1 计量生产调度平台功能图

计量生产调度平台应用后，业务开展流程每一步都经过生产调度平台，由各地市电力局制定需求计划，再由省级计量中心汇总后进行平衡，依据需求计划进行采购、订货，同时制定到货计划。省级计量中心进行供货前检查，合格后发出供货通知及做好到货登记，再进行到货后样品比对，到货后抽检验收，到货后全检验收。验收合格后，进入智能化仓储，进行出入库及库区管理〔4〕。地方电力局发出配送需求计划，由计量中心审核通过后，制定配送计划，进行配送执行及运行情况抽验，从而实现计量生产调度平台对计量资产的全寿命管理。

3 计量生产调度平台架构

3.1 硬件架构

如图2所示，计量生产调度平台的硬件架构由生产数据库服务器、应用服务器、接口服务器、接口数据库服务器、实时数据库服务器、备份服务器、存储设备、备份设备及相关的网络设备组成。计量生产调度平台硬件构架选择在省公司电力科学研究院机房部署。机房中统一部署数据库服务器、应用服务器、接口服务器、实时数据库服务器等服务器承担全省生产调度平台的数据存储、业务功能应用等。服务器部署在相对独立的网络环境中，可以保持计量生产业务的应用安全，减少其他干扰。生产调度平台、自动化检定系统、智能化仓储系统须单独组网，采用防火墙与其它应用系统以及公网信道进行安全隔离，从而保证系统的信息安全。生产调度平台通过强隔离装置与第三方物流系统、供应商MIS系统等外网系统进行内外网的有效安全隔离。全省的计量管理应用服务是通过部署多台应用服务器来实现。通过负载均衡器，应用服务器集群从而来进行WEB请求分配，通过负载均衡器的动态分配，所有客户端的业务请求被均匀分配到各个应用服务器上，从而保证应用的可靠性和可用性。具体部署为，生产数据库服务器采用2台小型机来对计量业务数据进行处理，应用服务器采用2台小型机为全省的计量业务提供服务，接口服务器采用2台4路PC服务器提供接口服务，实时数据库服务器、四线一库接口服务器采用2台4路PC服务器、外网服务器和备份服务器采用2路PC服务器来提供业务服务。对于存储系统，采用SAN架构，选用中端磁带库和存储。网络设备配置上，采用冗余的交换设备及连接线路，保证了单台设备故障时，不影响整个网络的运行，同时还能够通过负载均衡实现动态分配。

图2 计量生产平台硬件结构图

3.2 软件架构

在软件架构上，生产调度平台采用多层架构，如图3所示，分为数据层、支撑层、应用层、表现层。数据层主要为数据库，其中包括历史数据库和实时数据库，历史数据库主要储存需求、采购、合同、仓储、检定、配送等数据，实时数据库主要负责储存四线一库实时检定的实时数据。支撑层包括数据访问、日志、权限、接口、工作流、生产调度、3D监控、数据挖掘、数据服务、计算服务和接口API等。应用层包括生产运行、生产调度监控、计量体系、产品质量监督、技术服务、生产质量分析等业务，以及对生产、检定、配送、运行的监控和调度。表现层是通过浏览器窗口完成对整个平台的应用。采用多层架构技术将界面控制、业务逻辑和数据处理分离，实现系统内部的松耦合，以灵活、快速地响应业务变化对系统的需求。具体部署为，生产数据库服务器上数据库管理系统采用3套Oracle/11g DB、3套RAC 10g/11g、接口数据库服务器上的数据库管理系统采用1套Oracle 10g/ 11g DB、1套RAC 10g/11g、备份服务器采用1套NetBackup备份软件7.0、灾备服务器上数据库复制软件采用25套Goldengate 11g、应用服务器上应用中间件采用4套Weblogic server 10.3、四线一库接口服务器上的应用中间件采用4套Weblogic server 10.3、实时数据库上数据库管理软件采用1套海讯实时数据库软件、接口服务器上的应用中间件采用4套Weblogic server 10.3、外网服务器上的应用中间件采用4套Weblogic server 10.3、操作系统则采用windows server 2008 R2企业版。

图3 省级计量中心软件架构图

3.3 数据架构

如图4所示，在数据架构上，可以将数据分为结构化数据、非结构化数据、实时数据。结构化数据是行数据，存储在数据库表中，可以用二维表结构来逻辑表达实现的数据。非结构化数据是指视频、图片、文档等。实时数据是四线一库自动化流水线检定过程中的实时检定数据。

图4 生产调度平台数据架构

4 计量生产调度平台与其他系统的对接

计量生产调度平台包括生产运行管理、生产运行监控、生产质量分析、产品质量监督、技术支持与服务、计量体系管理和系统辅助等模块，计量生产调度平台在实现本业务的功能需求时，需与自动化检定综合管理系统、单三相电能表自动化检定系统、低压电流互感器自动化检定系统、人工检定系统、智能化仓储系统、物流配送系统等系统无缝连接，实现计量业务的开展〔5〕。计量生产调度平台向还需要实现和营销业务应用系统、用电信息采集系统等通过接口实现数据共享和交互，与ERP系统、供应商MIS系统进行连接，从而实现计量资产的全寿命周期管理。国家电网计量运行管控系统与计量生产调度平台连接，从计量生产调度平台中抽取数据，从而实现国家电网公司对计量业务和数据的管控。

5 计量生产调度平台关键技术

5.1 实时生产调度

计量生产调度基于实时监控，通过对自动化检定流水线、智能化立体仓储、第三方物流体系等体系的实时监控，通过对平台档案、仓储、检定、运行、配送等过程数据和四线一库的实时数据的存储和调用，从而实现最优调度，实现高效的工作任务调度和计划工作安排。

同时，通过接口与营销业务系统、用电信息采集等系统的数据进行整合，实现各类设备运行数据的采集和智能化的分析，利用分析结果，建立供应商综合评价机制，实现计量生产调度平台的辅助分析。

5.2 大屏监控系统

计量生产调度平台采用大屏幕显示系统和大屏幕中控系统，在调度总控室内监控各种生产信息，包括生产计划的执行、库存设备信息、检定流程信息、配送计划数据、实验室建设、辅助分析等。系统将实时监控内容通过视频显示在大屏幕上，并有相关异常报警提示，并通过3D建模和仿真技术，实现以3D图形化方式对自动化检定流水线、智能化立体仓储、物流化配送体系等过程进行监控，并通过模型进行现场控制。同时，系统通过图像处理技术从而实现外观检查、样品比对，存储和处理大量计量资产的高清图像，提高检定效率。

6 结语

国网湖南省电力计量生产调度平台实现了计量生产过程的实时监控调度、实现与自动化检定系统、人工检定台体、智能化仓库、人工库房、智能化物流系统、营销业务应用系统、用电信息采集系统等的对接，达到数据的交互和共享，做到 “整体化授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送”的最终目标。

〔1〕范志夫.电力计量中心生产调度平台的设计与实现 〔J〕.江西电力，2013，37(2):41-43.

〔2〕杨郁.统一检定平台与营销业务系统的综合应用 〔J〕.电测与仪表，2010，47(7):85-88.

〔3〕孟磊，谢烽，毛一峰.电能表智能仓储与智能检定一体化系统的设计与应用 〔J〕.浙江电力，2010，29(12):18-21.

〔4〕李秀君.智能化立体库仓库在电力计量设备管理中的应用〔J〕.内蒙古电力技术，2010，28(2):19-22.

〔5〕高利明，陈卓娅，张欲晓，等.一种智能化全自动流水线电能表检定系统 〔J〕.河南电力，2011(4):38-41.

Design and application of measurement production dispatching system

HUANG Rui，CHEN Fu-sheng，SHEN Li-man，Li E-ying，CHEN Hao
(State Grid Hunan Electric Power Corporation Research Institute，Changsha 410007，China)

Based on the construction of measurement production dispatching system of State Grid Hunan Electric Power Corporation，the design and planning，construction，architecture and key technologies of Measurement Production Dispatching System are researched and analyzed.The system combined with computer software technology，automatic verification technology，intelligent storage technology，intelligent distribution technology，provides the platform and technical support for the measurement production.

measurement；interface；provincial measurement center；measurement production dispatching system

10.3969/j.issn.1008-0198.2015.02.011

TM93

B

1008-0198(2015)02-0037-04

黄瑞(1989)，男，湖南常德人，助理工程师，电气工程硕士，主要从事电能计量、电力系统自动化等方面的研究工作。

2014-09-19