基于网络化测试技术的电力通信装备维修保障系统研究★

2023-08-19王显轩卢善勇陈洁萍邓国斌

现代工业经济和信息化 2023年6期

王显轩，卢善勇，陈洁萍，邓国斌

（广西职业技术学院大数据学院，广西南宁 530226）

0 引言

电力通信设备是保证电网正常运行的重要设施，其可靠性、安全性和稳定性直接关系到电网运行质量。随着我国特高压工程快速发展和智能电网建设不断推进，对电力通信设备依赖程度越来越高。然而因电力通信设备分布范围广、数量庞大、使用环境恶劣等因素影响，导致故障频发，严重威胁电网安全与稳定，因此建立一套高效、准确、实时的电力通信设备检测体系具有重大意义。而目前针对电力通信设备的检测主要采取定期检修，其存在周期长、效率低、成本高等问题，为此提出一种如图1 所示的基于网络化测试技术的电力通信装备维修保障系统，旨在提高检测效率及准确率，降低维护成本，提升电力通信设备的可靠性和安全性[1]。

图1 电力通信网资源优化分配测试流程

1 电力通信装备维修保障系统总体设计

1.1 系统总体目标

该系统主要是对设备进行检测和维护，并能将相关数据传输到计算机。在这个过程中需要使用多种仪器及仪表来完成相应工作任务，因此该系统具有一定复杂性[2]，必须具备较高的自动化程度，应用先进技术，使整个操作流程便捷，保证各项任务顺利地完成，有效提高电力通信装备维修保障能力。该系统涉及很多方面，包括测试、管理及技术等多个领域，想要实现这一目标并不容易，有关部门应加大资金投入力度，引进先进设备和技术，完善系统功能。

1.2 系统总体结构

在对系统进行开发时，需要将其分为3 个部分：第一是硬件设备；第二是软件程序；第三是应用。硬件包括各种设备、仪器和仪表以及相关工具，为系统提供相应数据和信息支持；软件则指利用计算机来实现对整个系统的管理与控制；应用也称为服务，负责完成各项具体任务，确保及时发现问题并采取有效措施予以解决。电力通信装备维修保障系统具有以下特点：

1）综合性强。系统不仅涉及多门学科知识，还融合多种先进技术与手段，因此具有很高的复杂程度；

2）开放性好。系统属于开放式的体系结构，用户只需借助互联网就可以使用，使系统更容易操作；

3）动态性较差[3]。系统采用分布式结构，导致系统中各节点间存在一定的差异性，且每台机器所处环境不同，所以很难做出统一调整。

1.3 系统硬件平台

在进行系统软件开发时，需要对相关设备、仪器等进行如图2 所示的连接，因此为了保证系统能够正常运行，需要建立一个完善的硬件平台。该平台包括以下方面：

图2 通信技术在设备状态检修中的应用

1）通过各种类型接口将不同种类仪器和计算机连接；

2）利用网络实现信息的传递与共享，就可使整个系统的各个部分都处于一种良好的工作状态下，有效地提高电力通信装备维修保障效率；

3）由于电力通信装备具有较强的专业性，需要及时发现并解决故障问题，确保电力通信装备的安全稳定运行，需要配备相应的检测工具及检测仪器来完成一系列操作。同时，还要加强对维修人员的培训力度，提升他们的业务水平，更好地满足当前社会发展需求。

1.4 系统软件平台

系统主要是为了实现对各种设备和仪器的管理，并能及时将设备及仪器的相关信息传输到相应的数据库中，同时还需要通过一定的方式来获取这些数据，再利用这些数据来完成其他方面的工作。在这个过程中最重要的是保证整个操作流程都符合规范要求，使最终所得到的结果更准确可靠，达到这一目的必须有一个完善的测试系统作为支撑，因此，电力通信装备维修保障系统的建立离不开先进的测试系统。目前我国已研发出一种全新的测试方法——Testbed，它不仅具有较高的自动化程度，还具备较强大的功能，非常适合应用到电力通信装备维修保障系统；系统拥有一定扩展性，包含内容丰富，既涵盖理论，又涉及实践经验，可见该系统能满足当前电力通信装备维修保障系统建设需求。

1.5 系统工作原理

在进行电力通信装备维修时，需要对相关仪器、仪表及其他设备进行检测和分析。通过设备反馈出来的数据，了解到当前设备所处状态及运行情况，因此为了保证整个维修过程顺利完成，需要一个完善的保障系统作为支撑。该系统包括以下几个方面：

故障诊断与预测；制定相应方案；实施具体操作；收集整理信息资料；评价效果并改进。

这五项是相互关联的，只有将每一个部分做好才能确保整体功能得以实现。此外，在使用该系统前要明确其应用范围，由于不同类型的电力通信装备具有各自独特的特点，在实际应用时要结合自身需求选择合适的方式方法，才能使其作用得到充分发挥。

2 电力通信装备维修保障系统关键技术研究

2.1 总体架构设计

该系统主要由数据采集、数据处理和数据分析三个模块组成，并通过网络连接。数据采集模块负责从各个检测点收集相关信息；数据处理模块对采集到的数据进行处理和分析，得出相应结论；数据分析模块则将所得结果与预设标准比较，判断是否需要采取措施或调整当前方案。整个过程涉及多个环节，如数据采集、传输、存储、处理等，因此在系统实现时需考虑多方面因素，确保其可靠性及稳定性。为使各模块间能有效协作，系统采用分布式结构，每个模块都可独立运行，同时与其他模块相连接，这样既可提高工作效率，又便于后期维护管理。此外，针对不同类型设备，还开发了对应的子系统，如针对光端机的子系统就包括硬件状态监测、故障诊断及远程控制等功能，子系统相互配合，共同完成整个系统运作。

2.2 硬件平台设计

在对电力通信设备进行维修时，需要通过相应仪器完成，因此，要保证整个过程能顺利开展下去，必须有一个良好的硬件环境作为支撑。硬件平台由以下3个部分构成：电源模块、信号采集模块、数据处理模块。其中最重要是数据处理模块，它将所收集到的信息进行分析和处理，再传输给其他模块，实现对相关工作人员的指挥调度和任务分配。

2.3 软件平台设计

在对相关技术及设备进行一定程度上的分析之后，需要对这些内容来构建出相应的软件平台。要能将其与数据库、服务器和其他一些硬件设施结合起来，使整个系统更加完善。同时通过这种方式来实现各种信息资源的共享，从而为后续工作提供更多便利条件。另外，由于电力通信装备具有较强的复杂性，所以必须确保各个环节都能得到有效控制，并且做好相应的记录工作。除此以外，还应建立一个专门负责维修保障的部门，然后利用计算机来完成各项任务。

2.4 数据库设计

在对电力通信设备进行检测时，需要将相关信息和数据进行记录，因此需要建立相应的数据库为信息和数据提供存储空间，并且通过这个数据库来完成与外界之间的连接工作，实现对电力通信设备的实时监测和故障诊断等功能。由于不同类型的电力通信设备所具有的特点不一样，所以在对其进行维修时，应该采取针对性措施才能保证维修效果达到最佳状态，对此必须结合实际情况来制定合理有效的维修方案。此外，对所有维修人员、时间及内容等方面都做到详细明确，使整个维修过程变得更加规范有序。

3 电力通信装备维修保障系统软件开发

3.1 系统软件总体设计

在对电力通信装备进行维护和保养时，需要使用大量仪器、仪表等设备。为了保证设备能够正常运行，必须有相应的配套设施来提供支持。因此，设计将从以下三方面入手：

对各种资源进行整合；建立一个完善的管理机制；制定合理的计划。

通过这三个步骤可以有效地完成对电力通信装备的维修工作，并且能提高维修效率。

3.2 系统软件模块设计

在对系统进行一定程度的分析后，可将其划分为三个不同部分：一是对设备和技术方面的管理；二是对设备的维护与保养工作；三是对故障问题的处理，三者是相互联系、密不可分的关系，因此要实现对整个系统的有效控制，必须从整体出发来完成相应操作。首先需要建立一个完善的数据库，还应具备良好的查询及统计功能；并对各个环节中涉及到的数据信息进行全面地记录，保证后续工作能顺利开展。当然，也可通过人工方式来完成相关内容填写。另外，在实际应用过程中，应做好相应的备份工作，避免出现意外而导致数据丢失现象。对维修人员所需要使用的器材及工具进行合理配置，确保各项工作得到有序落实。具体来说，包括以下方面:

1）器材库：用于存放各种类型的维修器材，如备件、耗材、仪器仪表等。

2）维修资料库：用于存储各类维修手册、规程规范、技术标准等文件材料。

3）专家知识库：用于存储专业领域内专家经验、理论方法、解决方案等。

4）训练题库：用于存储各类培训试题、考核试卷等。

5）案例库：用于存储典型故障案例、疑难杂症诊断等。

3.3 系统软件界面设计

在完成上述工作后，需要对整个系统进行功能性验证。首先，明确该系统中包含哪些模块和各个模块之间的关系；其次，确定每个模块所对应具体的内容和作用；最后将所有模块组合起来形成一个完整的体系。这里以“装备”这一模块为例，介绍实现网络化测试技术下的电力通信装备维修保障系统。

1）登录模块。用户通过输入账号、密码等信息进入系统，并可查看自己当前所在位置及相关数据；

2）主页模块。主要显示本系统所有的模块及其名称，点击相应按钮即可跳转到相应页面；

3）故障诊断模块。用于记录维修过程中出现的问题，方便后续查找原因；

4）器材管理模块。用来存储各种器材详细情况，便于查询使用；

5）人员管理模块。用于维护保养人员信息管理，包括个人资料、联系方式、培训考核成绩等等；

6）任务管理模块。用于添加新任务或删除已执行过的任务；

7）统计分析模块。用于对维修过程中产生的各类数据进行统计与分析，从而得出结论，指导维修工作。

3.4 系统软件功能测试

在完成对系统软件的设计后，需要进行相应的调试工作。首先明确该系统中各个模块间的关系以及其具体作用；再通过模拟实际应用场景来检测整个系统能否正常运行。为确保系统顺利地投入使用，还应对相关人员进行培训，使其掌握基本操作方法和技巧。此外，对系统所涉及的各种器材、设备等进行全面检查，以保证这些物资符合要求。