陳川剛 王漢高 王海玲

：電力試驗可預(yù)防電氣設(shè)備在運行時或運行中發(fā)生事故，是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要措施。本文遵循南方電網(wǎng)公司數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略的理念，對電力試驗的數(shù)字化管理進行研究，提出了基于移動應(yīng)用試驗數(shù)據(jù)數(shù)字化采集和基于數(shù)據(jù)標簽試驗報告管理，為電力試驗數(shù)據(jù)數(shù)字化管理提供了有力保障。

：電力試驗，數(shù)字化，數(shù)據(jù)標簽，報告生成

當前，以數(shù)字技術(shù)為代表的第四次工業(yè)革命正在加速改變世界，引領(lǐng)生產(chǎn)模式和組織方式的變革，對電網(wǎng)作業(yè)模式、企業(yè)管理流程再造、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)變革等方面產(chǎn)生深遠影響。南方電網(wǎng)公司明確提出“數(shù)字南網(wǎng)”建設(shè)要求，將數(shù)字化作為公司發(fā)展戰(zhàn)略路徑之一。電力試驗是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的一種有效手段，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，電力試驗不可或缺，目前各試驗儀器及平臺相互獨立，數(shù)據(jù)不能互通共享，且還沿用傳統(tǒng)的紙質(zhì)報告形式，缺少對試驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化管理。本文以電力數(shù)據(jù)數(shù)字化為目的，建立了一套電科院電力試驗數(shù)字化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了電力試驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集和試驗報告審批的信息化，為電網(wǎng)電力設(shè)備狀態(tài)分析提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，有效的服務(wù)于企業(yè)的管理和決策，促進企業(yè)資源的優(yōu)化配置。

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本文對電力試驗數(shù)字化管理系統(tǒng)的信息流、工作流進行統(tǒng)一規(guī)劃，做到試驗過程數(shù)據(jù)的數(shù)字化和試驗過程管理的信息化，在系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計上遵循了規(guī)范性、可擴展性、開放性、安全性和易維護性的原則，系統(tǒng)基于分層架構(gòu)的理念，以MySQL數(shù)據(jù)庫為依托，采用J2EE體系架構(gòu)進行開發(fā)。

整個系統(tǒng)的軟件架構(gòu)分為三個層次，表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖如圖1所示。

表現(xiàn)層包括用戶界面和表現(xiàn)邏輯，實現(xiàn)用戶與系統(tǒng)的交互。本平臺用戶界面功能主要包括試驗數(shù)據(jù)記錄、試驗報告錄入、試驗報告審批流程、試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢等界面。本系統(tǒng)為了滿足試驗場景的個性化需求，除了提供基于web訪問的用戶界面，還基于移動終端實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)記錄及采集功能。

業(yè)務(wù)邏輯層處于表示層和數(shù)據(jù)訪問層中間，主要負責(zé)業(yè)務(wù)流程的邏輯實現(xiàn)，接收表示層的數(shù)據(jù)請求，根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問層數(shù)據(jù)，將業(yè)務(wù)處理結(jié)果返回給表示層。業(yè)務(wù)邏輯層主要負責(zé)試驗過程結(jié)果計算和判斷、試驗報告文檔生成、試驗報告電子簽名、試驗報告流程審批等邏輯處理。

數(shù)據(jù)訪問層是處于業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫之間，用于數(shù)據(jù)庫訪問，封裝各種數(shù)據(jù)操作，主要實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)增刪改、試驗報告保存、試驗數(shù)據(jù)的查詢等功能。

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本電力試驗數(shù)字化管理系統(tǒng)覆蓋的試驗包括瓦斯繼電器檢驗與整定試驗、壓力釋放閥檢驗、油面溫控器檢驗與整定、繞組溫控器檢驗與整定、速動油壓繼電器檢驗、兆歐表檢定、變壓器油檢測、六氟化硫氣體密度測量裝置校驗、六氟化硫新氣微量水分和純度檢測等電力試驗，主要實現(xiàn)了電力試驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集、試驗報告模板的管理、試驗報告的自動生成、試驗報告的流程審批、試驗報告電子簽名、試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計查詢等功能，系統(tǒng)功能模塊設(shè)計如圖2所示。

為了適應(yīng)原有電力試驗的試驗場景的個性化需求、試驗平臺及儀器的多樣化及相互獨立性，本系統(tǒng)實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)記錄APP，提供試驗數(shù)據(jù)記錄、試驗過程自動化計算以及試驗結(jié)論自動判斷的功能。通過試驗數(shù)據(jù)記錄APP將試驗過程記錄的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)數(shù)字化采集。此種數(shù)據(jù)采集方法具有通用性，可實現(xiàn)多樣化試驗平臺及儀器試驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集。

2.2.1 ?基于數(shù)據(jù)標簽的試驗報告模板

電力試驗均有固化的試驗報告模板，為了滿足試驗報告內(nèi)容自動生成的需求，本系統(tǒng)提出了基于數(shù)據(jù)標簽的試驗報告模板。基于原有的試驗固化word文檔模板將試驗?zāi)０逯行枰到y(tǒng)自動填入的試驗數(shù)據(jù)和試驗結(jié)論等內(nèi)容替換為相對應(yīng)的數(shù)據(jù)標簽，每個數(shù)據(jù)對應(yīng)一個唯一的數(shù)據(jù)標簽，將試驗?zāi)０迮c數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)形成一一對應(yīng)的關(guān)系，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動插入和可靈活排版。

2.2..2 ?試驗報告數(shù)據(jù)修改

試驗報告模板相對固定，但為了滿足試驗報告固定內(nèi)容的修改需求，此功能模塊主要實現(xiàn)了試驗報告模板替換和基于數(shù)據(jù)標簽的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)修改兩種報告模板修改方式。

此模塊提供整個試驗報告模板替換功能，可通過模板替換修改試驗報告已固化的內(nèi)容，但替換的試驗報告模板的數(shù)據(jù)標簽必須保持不變。

（2）基于數(shù)據(jù)標簽的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)修改

本系統(tǒng)提煉出試驗報告修改頻率較低的內(nèi)容，例如試驗標注、報告通信地址等內(nèi)容，在初始化時對此部分數(shù)據(jù)進行固化，本模塊功能對此部分數(shù)據(jù)進行了獨立的維護，支持在線單獨修改，對修改頻率低的數(shù)據(jù)進行單獨管理，實現(xiàn)了試驗報告的可維護性。

本系統(tǒng)基于2.2節(jié)編制的試驗報告模板，根據(jù)試驗報告數(shù)據(jù)標簽將2.1節(jié)采集的試驗過程數(shù)據(jù)和試驗結(jié)論一一對應(yīng)填入試驗報告模板，自動化生成完整的word文檔格式的試驗報告，同時可下載修改。

數(shù)據(jù)標簽是為了存儲方便，在業(yè)務(wù)表述和數(shù)據(jù)庫之間進行的語言溝通，將原始試驗數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)標簽進行了對應(yīng)，構(gòu)建了本系統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)標簽管理。

數(shù)據(jù)標簽與指定試驗數(shù)據(jù)字段相對應(yīng)，例如系統(tǒng)中將“報告編號”這一字段與@{s8}相映射，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫中讀取報告編號并替換@{s8}數(shù)據(jù)標簽，數(shù)據(jù)標簽示例如圖3所示。

此模塊實現(xiàn)試驗報告流程的在線審批功能。根據(jù)預(yù)設(shè)的報告審批流程，系統(tǒng)生成試驗報告后在系統(tǒng)中傳遞審批，實現(xiàn)了網(wǎng)上流程審批，存有電子化審批記錄。

在試驗報告完成了網(wǎng)上流程審批后，系統(tǒng)將自動為試驗報告審批頁審批人簽字位置嵌入相應(yīng)審批人的電子簽名圖片。系統(tǒng)還實現(xiàn)了相關(guān)審批人電子簽名圖片的管理，可進行編輯修改。

此模塊實現(xiàn)了歷史試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計查詢功能，可根據(jù)時間、試驗人員、試驗類別、被檢儀器、關(guān)鍵字等維度進行歷史試驗數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計分析，例如可對某個被檢儀器進行歷史試驗數(shù)據(jù)的查詢，可查看分析該儀器的狀態(tài)。

工作流是可以使一系列過程規(guī)則、文檔、信息或任務(wù)在不同操作者或執(zhí)行者之間進行傳遞和執(zhí)行，操作人員依循工作流設(shè)計對文件、信息進行某種操作，并將文件或信息在參與者之間傳遞的過程。本系統(tǒng)的工作流主要表現(xiàn)為：

試驗人員進行數(shù)據(jù)錄入和生成試驗報告，管理人員進行試驗報告審核，審核不通過再由管理人員退回，試驗人員修改后再重新提交審核。

本系統(tǒng)提供可視化的工作流定義，可以定義多種不同類型的工作流模型，定義多種不同結(jié)構(gòu)的工作流任務(wù)，如自動任務(wù)、人工任務(wù)和條件任務(wù)等。

電力試驗數(shù)字化管理系統(tǒng)的應(yīng)用可以實現(xiàn)以下成效：

（1）基于移動應(yīng)用的試驗數(shù)據(jù)記錄，實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集和記錄，解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄試驗數(shù)據(jù)無法數(shù)字化痛點問題，為后續(xù)電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測及故障分析提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

（2）基于移動應(yīng)用試驗數(shù)據(jù)記錄，滿足不同試驗現(xiàn)場試驗人員的個性化需求，固化試驗?zāi)０澹峁╇娮踊脑囼炦^程記錄，實現(xiàn)了試驗過程管理信息化、規(guī)范化。

（3）試驗過程中間數(shù)據(jù)的自動化計算以及試驗結(jié)論自動判斷的功能，簡化了試驗人員復(fù)雜的試驗過程計算，有助于提高試驗人員工作效率以及避免不必要的人工計算錯誤，保證了試驗的準確性。

（4）基于數(shù)據(jù)標簽的試驗報告，將試驗報告數(shù)據(jù)字段通過數(shù)據(jù)標簽標記，與數(shù)據(jù)庫字段相對應(yīng)，后臺查詢數(shù)據(jù)填充，本項目提出的此方法可實現(xiàn)試驗報告的靈活調(diào)整和排版。

（5）系統(tǒng)實現(xiàn)試驗報告網(wǎng)上審批，自動嵌入審批人員簽字，免去紙質(zhì)報告審批人人工簽字環(huán)節(jié)，簡化試驗流程。

本文對電力試驗數(shù)字化管理系統(tǒng)進行了研究，介紹了總體架構(gòu)和系統(tǒng)功能，采用基于移動應(yīng)用試驗記錄APP和基于數(shù)據(jù)標簽試驗報告管理的方式實現(xiàn)了電力試驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集和試驗報告的自動化生成，提高了工作效率，為電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)分析和決策提供了有效的數(shù)據(jù)保障。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會.南方電網(wǎng)公司印發(fā)《數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)字南網(wǎng)建設(shè)行動方案（2019年版）》[DB/OL].http：//www.cec.org.cn/zdlhuiyuandongtai/dianwang/2019-05-20/191163.html，2019-9-15.

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