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    女，北京人，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院在讀本科生。

    本文提出了針對GIS/SCADA/OMS三系統(tǒng)的整體解決方案，這一整合不但獨(dú)立于單個(gè)系統(tǒng)，并且為網(wǎng)絡(luò)部署的操作功能性提供了可能性。

    綜合應(yīng)用互無聯(lián)系的運(yùn)作系統(tǒng)（如SCADA和GIS）會有很多困難。大多數(shù)系統(tǒng)供應(yīng)的整體解決方案常常依賴于某一特定的SCADA或GIS系統(tǒng)，這就限制了綜合操作。

    本文中提出的整合方案是獨(dú)立于任何SCADA或GIS系統(tǒng)的，運(yùn)用的理念是DMS（分布管理系統(tǒng)），它與任何一種SCADA或GIS系統(tǒng)相聯(lián)系，用戶可以從屏幕上獲得遠(yuǎn)程信息和即時(shí)數(shù)據(jù)。

    獨(dú)立的DMS平臺的建立使基于網(wǎng)絡(luò)的用戶界面得以實(shí)施。本文討論了不同的方案以利用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在公司傳送即時(shí)信息，乃至外部客戶，并且研究了真正的實(shí)時(shí)工作和功能實(shí)現(xiàn)之間的差異以及調(diào)整方法。其核心思想是：“解決綜合問題，選擇整體解決方案?！?BR>
●  引言

    創(chuàng)建高效DMS的系統(tǒng)可以獲得明顯的商業(yè)利益。這些利益包括顧客服務(wù)質(zhì)量的提高、網(wǎng)絡(luò)可靠性的加強(qiáng)和操作費(fèi)用的減少。

    為了建立先進(jìn)的DMS系統(tǒng)以達(dá)到已有的或未來的要求，必須完成兩個(gè)關(guān)鍵的步驟：

    一是靜態(tài)的GIS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)的SCADA數(shù)據(jù)的集成。這兩個(gè)系統(tǒng)的成功集成對于公司而言意味著一個(gè)巨大的技術(shù)里程碑―一個(gè)專一的操作網(wǎng)絡(luò)模型；

    二是在不失去安全、結(jié)果和功能保障的前提下，將這個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型面向整個(gè)公司展開。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為傳送數(shù)據(jù)提供的獨(dú)特幫助在于，來源于后臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以滿足廣大用戶的個(gè)人需求。 

    實(shí)用行業(yè)需要經(jīng)歷無數(shù)的合并和更新過程，這種反復(fù)使設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)效的DMS框架變得錯(cuò)綜復(fù)雜。每一次合并都會產(chǎn)生更新的SCADA和GIS系統(tǒng)，而整體DMS系統(tǒng)必須兼容這些系統(tǒng)。

●  商業(yè)目的

    分布管理系統(tǒng)具有提供實(shí)質(zhì)性商業(yè)利益的能力，包括一系列的效率提升和應(yīng)用在商業(yè)中操作和非操作領(lǐng)域的用戶服務(wù)工具。除了DMS系統(tǒng)供給的核心受益者，如監(jiān)控室操作員、調(diào)度員等，其他的眾多潛在受益者包括客戶、系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員、能源經(jīng)銷商、媒體工作人員和供應(yīng)廠商。

    DMS對電氣設(shè)備的直接益處包括工作程序標(biāo)準(zhǔn)化、手動任務(wù)自動化、網(wǎng)絡(luò)操作水平的提升和服務(wù)可靠性的進(jìn)步，其它的益處包括使處理用戶疑問和緊急措施能力變得更高效。盡管這其中的很多利益的獲得與DMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體構(gòu)成無關(guān)，但支持進(jìn)一步應(yīng)用的能力才真正能夠檢驗(yàn)DMS設(shè)計(jì)的堅(jiān)固性，一些設(shè)備已經(jīng)在探索這一點(diǎn)。

    工業(yè)行為的規(guī)范者將繼續(xù)要求提供更強(qiáng)大的穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)中斷的報(bào)告。市場競爭將迫使產(chǎn)品和服務(wù)功能進(jìn)一步細(xì)化。這些不斷提高的要求能否實(shí)現(xiàn)很大程度上取決于廠家能否利用IT手段以及能否為那些需要做實(shí)效決策的人提供信息。

●  集成的必要
    
    諸如GIS、SCADA、故障呼叫、用戶信息、用戶關(guān)系管理（CRM）和工作管理這些系統(tǒng)都盡全力試圖有效管理網(wǎng)絡(luò)和用戶。當(dāng)這些系統(tǒng)很好的維持它們的功能的同時(shí)，只有互相聯(lián)系和兼容的能力才能使它們給商業(yè)帶來最大的利潤。各操作系統(tǒng)集成后的信息可以為決策工作提供附加的價(jià)值。為了集成這些系統(tǒng)，人們已經(jīng)做了很多工作。無論從短期還是長期決策的角度看，尋求解決這個(gè)問題的辦法都需要一個(gè)總體的戰(zhàn)略步驟。

●  步驟一：完成操作網(wǎng)絡(luò)模型

    工作設(shè)備已經(jīng)擁有一些不同的網(wǎng)絡(luò)模型。GIS系統(tǒng)通常是主要的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型儲存庫，包括儲存連通和特性數(shù)據(jù)。SCADA系統(tǒng)掌握大量網(wǎng)絡(luò)元素的即時(shí)狀況。而其它次要的系統(tǒng)會掌握針對用戶或設(shè)備的具體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

    如果分別從GIS和SCADA系統(tǒng)中獲得的互無聯(lián)系的數(shù)據(jù)要被集成，那么應(yīng)該怎么做到？并且什么才是儲存這一單獨(dú)的即時(shí)的操作網(wǎng)絡(luò)模型的最佳地點(diǎn)呢？這主要有三種選擇。

    ? 選擇一：在SCADA系統(tǒng)中建立DMS

    ? 選擇二：在GIS系統(tǒng)中建立DMS

    ? 選擇三：將DMS作為一個(gè)獨(dú)立平臺建立

    選擇一：在SCADA系統(tǒng)中建立DMS

    上世紀(jì)90年代的早期就已經(jīng)完成了將GIS數(shù)據(jù)調(diào)入一個(gè)實(shí)時(shí)SCADA系統(tǒng)的工作，并且已被應(yīng)用到不同的項(xiàng)目中。然而人們的目標(biāo)是使SCADA系統(tǒng)有別于它原始的設(shè)計(jì)特征。

    從根本上說，要將SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為擁有預(yù)設(shè)大小的數(shù)據(jù)庫，高速的數(shù)據(jù)處理程序，高可靠性和比較簡單的圖形顯示功能。和GIS系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)欄要明顯高于傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)。空間數(shù)據(jù)顯示功能與基本的單線設(shè)計(jì)的SCADA系統(tǒng)顯示要有很大程度上的差異。因此，完成這一工作必須要有一定的協(xié)調(diào)犧牲，比如簡化網(wǎng)絡(luò)模型。

圖1

圖2

    選擇二：在GIS系統(tǒng)中建立DMS

    GIS系統(tǒng)最初不是做為實(shí)時(shí)運(yùn)作工具設(shè)計(jì)使用的。GIS平臺也很少以某種方式施展，該方式是指保證每天24時(shí)無故障的利用率。GIS系統(tǒng)原來的功能是要存儲數(shù)據(jù)，提供一套工具，該工具用來對其它系統(tǒng)保存數(shù)據(jù)并允許方便的輸入輸出數(shù)據(jù)。

    用地理數(shù)據(jù)集成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是作為經(jīng)營需要才開發(fā)的，GIS公司意識到了這一點(diǎn)并開始調(diào)整策略來變動他們的系統(tǒng)。然而這種變動提供了比預(yù)期更復(fù)雜的運(yùn)作。需要有效處理實(shí)時(shí)動態(tài)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功能在一個(gè)平臺上完成是困難的，該平臺執(zhí)行這么高輸入輸出水平是達(dá)不到的。雖然GIS公司現(xiàn)已采取了重要的步驟，但保證每天24時(shí)的利用率和達(dá)每秒（暴雨條件每10秒或20秒才能做到）200個(gè)事件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力，仍很難達(dá)到。

    選擇三：將DMS作為一個(gè)獨(dú)立平臺建立

    對綜合挑戰(zhàn)解決方案的決定從識別正確的哲學(xué)位置開始，根據(jù)這個(gè)位置做出決定。大多應(yīng)用公司正采用的哲學(xué)是包括選擇最好種類產(chǎn)品、利用模塊化設(shè)計(jì)方法和滿足基本經(jīng)營需要來推動這個(gè)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)。

圖3

    SCADA系統(tǒng)在顯示三維數(shù)據(jù)方面有較大的限制，GIS系統(tǒng)在管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)方面有內(nèi)在的缺陷，都不能提供對行業(yè)的優(yōu)化解決方案。這兩項(xiàng)選擇涉及到每一系統(tǒng)特殊特性的折中方案，對其它經(jīng)營系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展的硬性限制。

    因此一個(gè)合理的結(jié)論是集成SCADA和GIS數(shù)據(jù)在一個(gè)平臺上，當(dāng)需要提供必要的性能時(shí)，它均能支持三維數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。這個(gè)平臺也提供集成其它數(shù)據(jù)和相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)，如故障呼叫和用戶信息。這就允許用戶進(jìn)入這個(gè)平臺而不是只管理“產(chǎn)品”。通過利用模塊化設(shè)計(jì)，用戶保持選擇最好種類產(chǎn)品的靈活性，包括故障呼叫、調(diào)度和動力分析等等。

    一個(gè)完整的DMS產(chǎn)品以自己的優(yōu)勢，作為一個(gè)建立起來的集成平臺處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)，還具有至外部系統(tǒng)開放的接口和模塊化的內(nèi)部軟件結(jié)構(gòu)。這個(gè)解決方案保證了滿足當(dāng)前要求并且用現(xiàn)有開放DMS平臺簡單建立新的接口能夠保障適應(yīng)將來的需要。DMS平臺提供了對專家應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)，如：中斷管理、切換管理、動力分析、雷暴管理、負(fù)荷管理等。

●  靈活是關(guān)鍵

    使用了獨(dú)立的DMS，應(yīng)用不再限定在特定的GIS或SCADA廠商系統(tǒng)。如果應(yīng)用要與不同的GIS和SCADA系統(tǒng)應(yīng)用合并，這個(gè)應(yīng)用有這樣的選擇，即可以淘汰這些系統(tǒng)，也可以簡單提供另一接口至新的GIS和SCADA系統(tǒng)。

圖4

    這種靈活性延伸至其它系統(tǒng)的集成，這些系統(tǒng)可以給操作網(wǎng)絡(luò)模型提供數(shù)據(jù)，如轉(zhuǎn)換資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、地產(chǎn)基礎(chǔ)地圖等等。通過確保DMS標(biāo)準(zhǔn)組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使能夠在最小的花費(fèi)和風(fēng)險(xiǎn)情況下，得到新軟件功能性的增加。因?yàn)樵趯?shí)用中不需要立即對負(fù)荷流動分析，而可能希望在未來的時(shí)間里增加這樣的功能。

    那么理想的DMS內(nèi)部結(jié)構(gòu)是：

    ?  實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫（運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)模型）；

    ?  通用接口（GIS，SCADA等）；

    ?  可選軟件模塊（中斷管理、動態(tài)評估等）。

    一個(gè)近似于DMS的標(biāo)準(zhǔn)組件使SCADA、GIS和其它外部系統(tǒng)超過他們的使用周期并且最終可用任一選中廠商產(chǎn)品所替換。

●  步驟二：通過Web實(shí)現(xiàn)DMS

    ? 用Web激活組件建立GUI；

    ? 實(shí)現(xiàn)抽象層技術(shù)；

    ? 使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；

    ? 根據(jù)用戶需求使用筆記本或臺式客戶終端；

    ? 將靈活性作為重要指標(biāo)評價(jià)DMS系統(tǒng)建立的成功度。

    Web技術(shù)的強(qiáng)大已眾所周知，電子商務(wù)即刻將轉(zhuǎn)變?yōu)闃I(yè)務(wù)經(jīng)營。通過保持“經(jīng)營需求應(yīng)該帶動技術(shù)方案解決”的真實(shí)位置， 有機(jī)會在如DMS這樣的運(yùn)作系統(tǒng)中利用Web技術(shù)。需要考慮到所有的經(jīng)營要求包括保安性、技術(shù)特性和功能性。

    為什么Web能夠?qū)崿F(xiàn)DMS？

    以DMS的形式建立了中心的、單一的運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)模型后則在所需經(jīng)營領(lǐng)域?qū)κ褂迷撓到y(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。

    傳統(tǒng)的方法涉及到在每一工作站運(yùn)轉(zhuǎn)客戶軟件版本，該工作站需要讀取數(shù)據(jù)或DMS的功能。這種傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器的方法雖不是所有領(lǐng)域，而在一些經(jīng)營領(lǐng)域仍是最好的選擇。

圖5

    Web技術(shù)提供了多種利益包括：

    ?  在廣泛供貨給客戶時(shí)減少許可證消費(fèi)；

    ?  減少開發(fā)和維護(hù)客戶軟件時(shí)的消耗；

    ?  提供標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具和插件程序；

    ?  統(tǒng)一圖形用戶界面（GUI）；

    ?  支持公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

    怎樣使Web能夠?qū)崿F(xiàn)DMS？

    (1)  在專門的Web激活組件上建立GUI。DMS的GUI由一些不同功能組件組成。它們包括網(wǎng)絡(luò)圖表、報(bào)警、事件、曲線、列表和報(bào)告等等。作為單獨(dú)目標(biāo)建立每一組件，用適當(dāng)技術(shù)簡單化將來的Web拓展；

    (2)  建立一個(gè)抽象層。建立抽象層是為隔離客戶體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用程序。這消除了在客戶功能和后臺技術(shù)間高代價(jià)的依賴，也為集成其它系統(tǒng)提供了中間的通信支持；

    (3)  利用Web服務(wù)器。一個(gè)如IIS或Apache的商用Web服務(wù)器能夠用做Web拓展運(yùn)作入口；

    (4)  根據(jù)用戶需要使用筆記本或臺式客戶終端。

    筆記本客戶終端

    臨時(shí)存取有限信息的兼職用戶使用一臺筆記本電腦的方案就能夠滿足需要。選擇筆記本客戶機(jī)只安裝Web瀏覽器即可。由客戶終端做出對Web服務(wù)器的服務(wù)要求。顯示信息的相應(yīng)時(shí)間應(yīng)該在5秒以內(nèi)，取決于帶寬和Web服務(wù)器遞交圖形的復(fù)雜性，所顯示的信息指網(wǎng)絡(luò)圖表、供給顧客的數(shù)量、轉(zhuǎn)換狀態(tài)等等。選擇用筆記本方案是考慮在接近但不是實(shí)時(shí)的和大多數(shù)非操作型用戶，這在執(zhí)行基本功能方面將受到限制。

    臺式客戶終端

    需要完整功能和快速響應(yīng)的用戶使用臺式電腦方案是好的選擇。這意味著更多的程序軟件貯存在機(jī)器里，減少了網(wǎng)絡(luò)通信量并且增強(qiáng)了功能。一個(gè)與ASP、HTML、script、DCOM+、ActiveX、JAVA、XML、SOAP and C#等技術(shù)結(jié)合的方案能夠靈活地適應(yīng)新技術(shù)的出現(xiàn)。不足之處是對每臺客戶機(jī)的維護(hù)和DMS許可證開銷增加。

●  DMS商業(yè)上運(yùn)用前景

    由于利用了系統(tǒng)集成的所有獨(dú)特策略使DMS在行業(yè)內(nèi)形成明顯的趨勢。并入GPS移動數(shù)據(jù)終端提供了成本節(jié)約和功效改善，且高級聲音應(yīng)答裝置提高了顧客服務(wù)水平的基準(zhǔn)線，而被叫識別裝置能通告特殊客戶。這里GPS是被連入計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度系統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)，應(yīng)答裝置的動態(tài)數(shù)據(jù)是連接到SCADA系統(tǒng)和測量信息系統(tǒng)的，通告客戶是指有關(guān)停機(jī)的個(gè)人的、記錄的信息。

    市場競爭位置的引入加強(qiáng)了測量問題的重要性。集中測量信息至DMS系統(tǒng)就提供給一個(gè)體系一次機(jī)會，這個(gè)機(jī)會不僅監(jiān)視使用數(shù)據(jù)而且要求數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。這樣就能夠從控制中心控制和協(xié)調(diào)客戶負(fù)荷?；赪eb的DMS解決方案將提供給內(nèi)部決策者和外部投資者分散任務(wù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，他們還將提供基于Web的報(bào)告工具，保證滿足管理者和顧客的需求。

●  行業(yè)方向

    產(chǎn)品的多樣化已從電氣、煤氣應(yīng)用業(yè)擴(kuò)展到新的服務(wù)業(yè)包括長途通信業(yè)和銀行業(yè)等等。這些發(fā)展都呈現(xiàn)出對系統(tǒng)的需求，要求這些系統(tǒng)能夠聯(lián)接客戶經(jīng)營、能夠控制所提供的服務(wù)和產(chǎn)品。DMS在集成新的和成熟的競爭技術(shù)方面正作為關(guān)鍵技術(shù)顯現(xiàn)出來。實(shí)用銷售和市場群體已明確看到不斷成長的客戶對不同產(chǎn)品和服務(wù)的需求，而現(xiàn)在缺少這樣的技術(shù)或基礎(chǔ)設(shè)施來做出選擇。

    實(shí)用行業(yè)的采集更新和合并正在行業(yè)內(nèi)呈不斷增長趨勢。每一次合并對公司就有新的挑戰(zhàn)，涉及到扭轉(zhuǎn)經(jīng)營方向、集成不同技術(shù)、融合職業(yè)文化和與高水平的改變和不定因素競爭。系統(tǒng)需要在快速改變方向上有適應(yīng)性和響應(yīng)性。
在許多電力行業(yè)的專家領(lǐng)域，大多有經(jīng)驗(yàn)者關(guān)注技能連續(xù)性，大多應(yīng)用方向是要通過遷移詳細(xì)的信息至運(yùn)作計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來減少對經(jīng)歷過的特殊系統(tǒng)依賴。為了快速、可靠存取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，IT業(yè)在變動中的策略是對潛在能力需要。

●  結(jié)語

    雖然新上馬的SCADA，或稱故障呼叫和客戶信息系統(tǒng)在原來的版本上增加了特色，但他們實(shí)際上是對現(xiàn)存系統(tǒng)的全面更換，而DMS這種新技術(shù)給用戶提供了獨(dú)特的利益和機(jī)會。當(dāng)實(shí)用競爭提供成功的工具服務(wù)時(shí)，為了給出競爭優(yōu)勢，他們注重應(yīng)用技術(shù)方面。傳遞今日實(shí)際利益和為將來的多樣化奠定基礎(chǔ)的策略正在世界范圍內(nèi)采用。采取公司和行業(yè)的全局觀念，考慮選擇DMS方式能夠保護(hù)近遠(yuǎn)期業(yè)務(wù)利益。利用Web技術(shù)使能夠共同支持公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。集成關(guān)鍵數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，如包含在GIS、SCADA和其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的這些數(shù)據(jù)，給出了推進(jìn)發(fā)展進(jìn)程的基本決定。技術(shù)上的選擇確定了這種靈活，這就是利用標(biāo)準(zhǔn)Web開發(fā)工具使用DMS整體解決方案。

    通過選擇保留著特定GIS或SCADA產(chǎn)品特點(diǎn)的DMS，業(yè)務(wù)上可收到最佳效果，從建立一個(gè)系統(tǒng)并保留最大的靈活的目標(biāo)性到探索將來的業(yè)務(wù)和技術(shù)的主動性。許多成功開拓DMS系統(tǒng)的公司明確表示DMS證實(shí)了“集成業(yè)務(wù)而不只是數(shù)據(jù)”。DMS的核心是成功的集成了GIS和SCADA。

    原文引自 www.logicacmg.com 能源與應(yīng)用