输电线路装态监测系统技术规范

1、 输电线路装态监测系统技术规范1. 范围本规范规定了国家电网公司输电线路状态监测系统的功能要求和技术要求 ,包括功能规范、系统架构、前置子系统、再线监测信息交换模块、业务应用子系统、GIS 集成、数据存储与管理、用户界面展示、视频子系统、网络通信、信息安全及软硬件等技术要求，是构建输电线路状态监测系统的指导性规范。本规定适用于国家电网公司的各级线路状态监测系统。2. 规范性引用文件下列文件中的条款通过蹦规定的引用而成为本规范的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注

2、明日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。IEC 61968 电力企业应用集成IEC 619701 2005 能量管理系统应用程序接口第 1 部分：导则和一般要求IEC 61970301 20032005 能量管理系统应用程序接口第 301 部分：公共信息模型（CIM）基础IEC 61970401 20052005 能量管理系统应用程序接口第 301 部分：组件接口规范（CIS）框架IEC 61850 变电站通信网络和系统GB 503952007 视频安防监控系统工程设计规范GB 501981994 民用闭路监视电视系统技术规范GB/T 13720 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件DL

3、4761992 电力系统实时数据通信应用层协议DL/T 547 电力系统光纤通信运行管理规程DL/T 5334 电力光纤通信工程验收规范Q/GDW 2422008 架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则Q/GDW 2432008 架空输电线路气象在线监测系统技术导则Q/GDW 2442008 架空输电线路微风振动在线监测系统技术导则Q/GDW 2452008 架空输电线路在线监测系统通用技术条件Q/GDW 1732008 架空输电线路状态评价导则Q/GDW 2152008 电力系统数据标记语言E 语言规范电监安全200634 号电力二次系统安全防护总体方案国家电力监管委员会第 5 号令电力二

4、次系统安全防护规定3. 术语和定义下列术语和定义适用于本规范3.1 输电线路状态监测系统 Condition Monitoring System of Transmission Lines对输电线路运行状态进行监测、预警、辅助决定、数据分析的软硬件平台的总称。3.2 前置子系统 Front End Processing System状态监测系统平台的重要组成部分，对状态监测装置发送的原始数据进行接收、处理、交换的软件系统。3.3 在线监测信息交换 Data Exchange Platform状态监测系统平台的重要组成部分，实现地市与网省公司之间输电线路在线监测信息与相关系统的传输。 3.4 专

5、家知识库 Expert Knowledge Base对线路状态问题求解所需要的领域知识的集合，包括基本事实、规则和其他有关信息。3.5 面向服务架构 Service-Oriented Architecture面向服务的体系结构（SQA）是一个组件模型，他将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。服务层是 SQA 的基础，可以直接被应用调用，从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性，SQAde 关键是“服务”的概念。4. 总体要求总体原则输电线路状态监测系统在技术实现上应符合运行高效、稳定可靠、实用易用、安全坚固、可扩展及开放性原则。各级状态监测系统均

6、采用平台化构建、集中式部署。通过采用组件化的系统结构既保证平台功能的扩展性业务实现的复用性；将数据和服务部署在不同物理层次，网站系统和应用服务各自又部署为集群方式，以保证系统的高效性。为实现输变电设备状态集中监控系统建设除应按本技术规范执行外，还应符合国家、电力行业、国家电网公司现行的有关标准规定。4.2 系统架构输电线路状态监测系统在国网-网省-地市三个层面上分别进行部署，其基本框架如图4.21 所示。按照以上架构，通过各类监测装置获取的输电线路信息通过安全信道进入地市状态监测系统，在地市监测系统实现对线路运行状态和环境的集中监视，以及灾害预警、辅助决策等功能；地市状态监测系统获取的线路状态

7、数据通过电力专网送入省网状态监测系统，实现灾害预警、辅助据测及统计分析等功能，为制定规划、设计、运行的技术原则及确定技改、大修、科研项目提供技术支持；网省状态监测系统获取的线路数据通过一体化平台送入国网公司状态监测系统，实现灾害预警、辅助决策及统计分析等功能，为制定规划、设计、运行的技术政策提供支持。国网省网地市三层架构中国王河网省级包含以下几部分：一体化平台、GIS 平台，业务应用子系统、数据库、web 展示以及视频子系统；地市及部署在线监测信息模块、前置子系统、视频子系统、介入状态监测数据。国网、网省一体化平台需从地市级状态监测系统获取在线监测数据，并下发在线监测装置控令，为国网、网省状态

8、监测系统提供数据支持。各类监测装置获取的输电线路状态信息也可通过安全信道进入网省状态监测系统，有网省状态监测系统上送到国网状态监测系统和夏传至地市状态监测系统。状态监测系统平台是数据汇聚的中心，横向上实现与已有系统业务的数据的集成，并为基于这些信息的上层应用提供数据支持（包括对其它业务系统提供状态监测数据支持）；纵向上实现各级状态监测系统数据的上下交互，以及控制指令的下达。4.3 功能要求输电线路状态监测系统应在适用的原则下实现状态监测、与已有生产运行系统信息交互、图像/数据展示、预警、辅助决策、信息统计分析等功能。4.3.1 具备与已有生产、运行系统信息交互功能（1）信息接入a)输电线路 G

9、IS 信息，包括二维、三维书店线路地理信息。b)输电线路生产管理，包括输电线路基础信息、缺陷信息、巡检信息、检测试验信息等。 c)雷电定位系统信息，包括雷电（害）密度分布图等。d)输电线路故障信息数据，包括故障定位测距信息等。e)智能巡查信息（PID），包括数据、图象、缺陷、位置、路径等。f)直升机（包括无人直升机）巡检信息，对已应用直升机巡检的地区增加之升机巡检模块，包括数据、图象、缺陷、位置、路径等。g)调度自动化实时数据，主要包括输电线路的电流、电压、有功、无功等实时数据。h)天气预报信息，主要包括天气预报、卫星云图、降雨分布图、地质灾害分布图，台风路径图等。i)污区图、雷电密度土、冰区

10、图、风区图等(2)输电线路运行状态信息提供功能a)应可向生产管理系统（PMS）提供相应状态监测、预警及辅助决策等信息。b)应可向电网调度中心、应急指挥中心提供相应预警及辅助决策等息。4.3.2 具备输电线路运行状态实时监测功能系统应实现以下监测功能：*输电线路再线增容监测*输电线路覆冰监测*导地线微风振动监测*输电线路风偏检测*导线温度、弧垂监测*输电线路气象环境监测*输电线路图象/视频监控*绝缘子污秽度监测*杆塔倾斜在线监测对 PMS系统的静态设备台帐查询、输出；建立检测装置与线路本体设备间逻辑关系，形成一体化数据关系模型，对线路本体、附属设施及线路通道进行管理。从设计、基建接收其电子化移交

11、的数字化资料和 3D 模型，逐步建立线路本体，附属设施及线路通道的 3D 模型，实现数字化和可视化的输电线路设备管理。以二维/三维线路漫游浏览、线路监测数据展示、专题图展示等方式，对线路动态状态数据如再线监测数据、巡检数据（PID）、检测数据，进行管理，查询、报表统计和输出。4.3.3 具备图象/数据展示功能（1）输电线路状态监测数据展示状态监测系统能够展示输电线路走廊、铁塔、导线和其他线路设备的二维、三维视图等，能够对各类输电线路运行状态和气象环境数据及分析结果，以二维、三维可视化方式进行直观展示，展示的内容具体包括原始值、曲线图、三维图及警报信息；能够对故障定位测距信息展示，包括定位杆塔、

12、档距、周边线路、通道状况、气象环境、抢修道路等。（2）输电线路生产运行管理业务展示能够对生产管理系统（PMS）各模块信息进行直观展示，包括台帐管理、作业管理、运行管理、故障管理、雷电定位管理、缺陷管理、两票管理、设备异动管理、状态检修管理、车辆调度管理等应用模块信息的展示，展示内容包括设备地理位置、设备有关图纸档案、照片、抢修车辆实时位置、故障杆塔地理位置及故障发生时的雷电情况等展示信息源为生产管理系统。（3）SCADA 系统展示：包括线路实时潮流、电压、电流等运行参数。4.3.4 具备预警功能（1）状态判别和预警 通过对各类在线监测数据、离线检测数据、电网实时数据和设备基础数据综合分析，判断

13、线路的危险临界条件，实现在出现可能的线路隐患时及时通过多种有效的方式为用户发布报警信息，以及对被报设备进行定位（含二维场景、三维场景定位）。（2）灾害预警功能结合天气预报系统和网省公司的气象监测系统，在监测到出现大风，覆冰，台风、暴雨、沙尘等极端恶劣气候条件，以及严重外力破坏、火灾、地质等线路灾害时，能及时进行灾害预警、定位、并按照灾害的种类、规模进行缓冲级别和各级缓冲半径设置，形成灾害来临时，线路运行管理单位进行应急对应的信息依据。建立灾害事前预警、事中应急、事后评估机制，应急物资存储调配机制。在应急期间，可通过内网将图像、数据分析结果在应急指挥中心展示以便于应急指挥中心及时掌握各类实时监测

14、的线路状态并应急指挥。4.3.5 具备信息系统分析功能对输电线路状态监测信息进行系统分析，为制定规划、设计、运行的技术政策提供支持。4.3.6 具备辅助决策功能（1）状态预测功能具备输电线路状态预测和趋势预测功能，如杆塔倾斜预测、导线温度预、绝缘子严密预测、疲劳寿命预测、覆冰生长预测等。建立覆冰区、舞动区土、污区图、雷电区土、滑坡图等，为规划、设计提供依据。逐步实现对各种恶劣气象条件如大风、雨雪、雷暴、台风、风沙等对输电线路的影响仿真及预测。（2）状态实时评估功能对安装了在线监测装置的设备本体进行状态评估，如根据微风振动监测信息评估大跨越的安全运行状态，根据杆塔倾斜在线监测信息评估杆塔稳定性等

15、。4.3.7 高级应用功能状态监测系统应具有 PMS 及输变电设备状态检修各相关功能模块数据接口。（1） 状态诊断功能针对输电线路导地线、绝缘子、金具、杆塔等部件，根据状态监测数据获取线路设的故障特征信号和特征量，表征损伤或破坏的物理指标、特征参数和损伤模式，应用损伤诊断技术、特征量性质的诊断方法、数学诊断方法等，进行分析诊断，查找故障和事故原因，提出防止措施。具备事故及历史数据分析判断功能。对线路故障、事故，进行历史追溯分析、诊断、查找原因，形成防治措施。不断完善专家诊断系统，包括在线诊断和离线专家诊断系统。5. 前置子系统5.1 基本要求前置子系统作为输电线路状态监测系统在线监测数据的直接

16、提供者和在线监测装置控制指令的最终发送者，实现不同厂家在线监测装置上传的监测数据、远程图像数据、心跳数据等各种数据的统一接收、处理、存储、转发，实现在线监测数据（即符合数据库规范的数据）与控制指令在监测系统平台间的统一传输。前置子系统平台应基于开放性结构，充分满足系统的维护扩充和升级等方面的要求，支持第三方标准模型插件、在线监测新应用的自由扩展华人方便快捷的软件升级。前置子系统平台在设计中充分考虑对在线系统实施不中断运行的扩充、升级，当硬件扩充后，系统可以保持其互操作性华人交互环境的兼容性，使得软件投资得到长期利用，同时能支持用户进一 步开发应用软件或接入第三方软件。前置子系统平台的设计应充分

17、考虑系统稳定性、健壮性需求，从各个方面严格把关，确保系统稳定性。系统平台的设计和建设注重稳定性、实用性和人性化的统一。在数据接收、数据处理、数据转发环节应满足数据完整性和准确性要求，保证信息、分析结果的正确性。前置子系统平台要充分考虑系统安全的要求，遵循电力二次系统安全防护的要求，并提供详细的操作、运行日志，以便发现应用系统的安全隐患。5.2 系统架构前置子系统总体架构如图 5.2-1 所示。5.3 数据处理流程5.3.1 数据接收1）数据接收前，完成对通信模块 IP 地址、端口的配置。2）采用 JAVA 多线程、数据缓冲区等相关技术，对不同厂家、不同方式传输的在线监测原始数据和指令进行统一接

18、收。3）系统对缓冲区接收的数据进行 CRC 校验。校验合格后，向对方监测装置发送应答包。5.3.2 协议解析系统按照Q/GDW2452008 架空输电线路在心监测系统通用技术条件附录 D“应用层数据传输规约”数据通讯方式中约定的基于主从问答方式的 UDP 改进协议进行网络层通讯协议解析，UDP 报文结构定义如表 5.31 所示：表 5.31UDP 报文结构定义报文长度 报文内容2Byte 变长校验位2Byte2Byte1Byte1Byte1Byte根据协议约定，报文头固定为 05AA5，定义在线监测数据。帧类型、报文类型分别定义数据包的自身属性（含挤占、应答、控制、视频、心跳、同步等）和监测类

19、型属性（含气象、微风振动、弧度、温度等）。协议解析流程中，由系统分类线程根据报头文、帧类型、报文类型对数据进行分类划分，将不同报文放入数据队列中去。5.3.3 工程量计算系统利用 JAVA 多态特性实现工程量模型的动态加载，并采用 JAVA 多线程技术将歌唱家、各监测类型的原始数据由各自对应的计算线程进行处理，并将结果写入缓冲区队列。5.3.4 工程量分析计算系统利用 JAVA 多态特性实现工程量分析模型的动态加载，并采用 JAVA 多线程技术将歌唱家、各监测类型的工程量数据由各自对应的计算线程进行处理，并将结果写入缓冲区队列。5.3.5 数据存储系统从不同监测类型的缓冲区队列中提取数据，并发

20、送至后台关系数据库。为了保证数据存储的安全性和持久性，推荐采用大型关系型数据库。5.3.6 数据转发系统从缓冲区队列中提取数据，并直接发送至在线监测信息交换模块接收端口。5.4 接口要求1）接入数据种类：根据电话电线路监测系统功能要求，前置子系统接受的在线监测信息至少应包括输电线路气象环境、覆冰，风偏、导地线振动、导线温度和弧度、绝缘子污秽、杆塔倾斜、图像/视频等九类监测原始数据及控制指令。2）接入数据格式：接入前置子系统的在线监测原始数据机控制指令的报文结构、内容、传输规则、校验算法应遵循 Q/GDW245-2008架空输电线路在线监测系统通用技术条件附 录 D“应用层数据传输规约”3）在线

21、监测原始数据转工程量分析接口要求：在线监测产品厂家提供其在线监测始数据转工程分析量的接口函数及说明文档，接口函数封装格式建议为 JAR 包。且接口函数初始化参数（各种计算常量、设计参数、预输入值等）应封装在接口函数中，或在函数运行时自动在数据库中生成，使前置子系统无需考虑参数初始化问题。4）在线监测工程量转工程量分析接口要求：在线监测产品厂家提供其在线监测工程量转工程分析量的接口函数及说明文档，接口函数封装格式建议为 JAR 包。且接口函数初始化参数（各种计算常量、设计参数、预输入值等）应封装在接口函数中，或在函数运行时自动在数据库中生成，使前置子系统无需考虑参数初始化问题。5）输出数据格式：

22、前置子系统传递至在线监测信息交换模块的在线监测始数据的格式应遵循架空输电线路在线监测系统通用技术条件，控制指令格式应遵循 Q/GDW2452008架空输电线路在线监测系统通用技术条件附录 D“应用层数据传输规约”6.在线监测信息交换模块6.1 基本要求国网、省电、地市状态监测系统应建立对应的信息交换功能。其中国网、网省状态监测系统信息交换通过一体化平台实现，地市与网省状态监测信息交换通过在线监测信息交换模块实现。在线监测信息交换模块应具备已由地市系统（包括调度自动化系统、雷电定位系统）进行信息交互的功能。在线监测信息交换模块采用分布式部署，独立运行的方式，实现信息和服务的共享与调用，在线监测信

23、息交换模块可以提供全开放，可与其他异构系统进新房教化功能，能实现跨机构，跨系统，跨语言的交互。在线监测信息交换模块针对外接业务系统的不同部署结构和输入数据的不同更新频率，实时性需求，可采用不同的接入方式。6.2 系统架构通过一体化平台和在线监测信息交换模块，状态监测系统可以实现与同级生产管理系统，调度自动化系统，雷电定位系统，故障定位系统等业务系统数据的横向集成，在线监测系统数据的接入，以及上下级平台间状态监测数据，前端设备控制指令的纵向贯通。6.3 功能模块要求在线监测信息交换模块模块在技术上建议采用 SQA 架构，运行于 J2EE 平台，各节点由管理控制层和传输层构成。管理控制层包括交换配

24、置管理、交换核心组件、业务系统统一接口、统一监管和管理，完成数据交换的监控、配置、接入以及数据的处理。传输层完成交换双方之间的多种方式的传输、包括 JMS、WEB、SERVICE、SQL、文件及其它传输方式。6.3.1 管理控制层 交换配置管理交换配置管理是为满足多种交换方式、多种交换格式的可配置，可管理而设计的，使得信息交换平台在不停的运行、不影响其它业务交换的情况下随时接入或退出业务系统，并随业务系统交换需求的变化调整交换内容，交换方式及交换格式。交换配置管理是数据交换执行的基础，应提供平台管理、数据交换标准管理、数据发送、抽取管理、作业调度管理等功能，数据交换核心组件按照交换配置管理定义

25、的参数执行交换。1）模块配置。为实现个业务系统的相关数据交换配置信息进行有效管理，应设计业务数据类管理； 为保证信息交换平台管理的安全性，应设计用户管理、权限管理，防止非法用户访问。2）数据交换标准管理。数据中心、业务系统、信息交换构成交换的主体，数据交换标准描述交换双方之间数据格式，是进行数据交换的规则。当业务系统交换需求变更或新接入业务系统时，根据交换需求，利用交换标准管理功能，可定义每一类数据的交换格式，包括 XML 文件、Excel文件，SVG 图形文件，关系数据库文件等格式，提高信息交换平台的灵活性。3）数据发送、抽取管理。该功能完成对数据发送、抽取过程执行时需要发送、抽取方式、格式

26、及目标单位等信息的灵活配置。4）作业调度管理。为实现自动交换，需要对交换周期和交换执行时间进行设置。信息集交换平台根据该功能所配置的作业调度信息和系统时钟自动执行交换。 交换核心组件为提高信息交换平台的灵活性，信息集交换模块除具备强大的配置功能外，核心自建功能应包括数据封装服务、数据解析服务、数据发送服务、数据抽取服务作业调度、任务监听器及队列监听器等。核心组件在技术上以消息服务方式实现，达到整个集哦啊换过程的可配置。1）数据封装服务。数据封装服务完成将数据库中的数据交换标准转换为对方可识别的数据格式的功能。在数据封装服务的设计中，为满足数据增量的传输要求，对于有周期特征的数据，按照数据周期参

27、数（入年、月、日等信息）获取；对于无周期特征的数据，依据关键属性识别上次集哦啊换后的变化数据，关键属性可以根据业务数据的特点定义，一般至少包括主键部分。2）数据解析服务。数据解析服务是数据封装服务的逆过程，负责按数据交换标准解析收到的数据，解析后的数据写入业务系统数据库，数据解析服务是影响数据交换效率的关键环节，在向数据库中写入数据时使用批量方式提交。写入完成后，向业务系统发送数据到达通知，通知采用JMS方式发送，通知内容 XML 格式。3）数据发送服务。数据发送服务是数据交换的执行者，他接受业务系统的触发或作业调度的交换请求，并调用数据封装服务进行数据封装，然后按照预先设置的发送方式，目的地

28、等参数，通过传输层执行发送。数据发送服务的异常处理至关重要，应能够设置异常重试、发送方式自适应调整策略，以提高数据交换的异常处理能力。4）数据抽取服务。数据抽取服务应实现同步和异步两种方式：同步方式有数据需求单位发起，调用数据提供单位的数据封装服务获取数据，再调用本地数据解析服务完成数据交换；异步方式数据需求单位发送一个抽取任务到对方的任务队列，由对方任务监听器执行发送。5）作业调度。作业调度是实现自动交换的关键组件，任务调用进程根据作业调度设置中已定义的交换时间，、周期和系统时钟，生成交换任务，并将交换任务放到任务队列中，有任务监听器执行交换。6）任务监听器。任务监听器实时监听任务队列，当作

29、业调度或抽取服务发送交换任务到队列任务时，调用发送、抽取服务执行交换操作，当将失败次数超过极限值时，将任务放到错误队列中，管 理员进行人为干预处理。7）队列监听器。队列监听器用于监听接收数据的消息队列，当数据发送到消息队列后，监听器启动，从消息队列中获取数据，再调用数据解析服务，完成异步方式的数据交换。 业务系统统一接口根据业务系统接入的方便性需求，接口建议统一采用 WEB SEVICE、数据中心共享区、安全文件传输方式实现；根据节口的稳定性和可扩展性需求，接口参数采用 XML 格式，当接口参数发生变化时，只调整 XML 中的结构，不影响接口；根据信息交换的安全性需求，应设计安全访问验证，避免

30、非法连接。 统一监控可管理在线监测信息交换模块采用分布式部署，需要对所有节点进行集中监控，建议采用可缩放矢量图形（SVG）技术，通过地图显示监控信息。信息交易通常由2 类错误导致；一类为网络、服务器软件出现异常，另一类为数据交换节点配置信息的不正确导致的异常。对于前者，采用定时扫描方式进行实时监控，对于后者，当配置信息发生变更后，自动触发该功能进行验证。为方便信息交换模块征途资源协调和日志分析，应具有作业统一管理功能以实现对各单位自动交换作业统一调配，防止作业过度集中，影响信息交换模块的整体运行性能；应具有日志管理功能实现交换日志的备份删除、分析功能。6.3.2 数据传输层 传输层数据交换技术

31、要求1）交换方式.同步异步交换方式。当数据较大时，受网络传输速度限制，短时间内无法完成交换，因此需要提供异步的交换方式，即业务系统提交一个交换任务后，不等待任务处理结果而继续其它的事务，由信息交换模块在后台完成交换；当数据量较小、即时性要求较高时，需提供同步交换方式，即业务系统提交一个交换任务后阻塞等待，直到信息交换模块将数据送达对方并返回交换结果。.即时触发、自动交换方式。上下级单位监测数据中心间的数据交换通常是在无人值守的情况下按照预先设定的时间和周期执行，因此需要提供自动交换方式；而业务系统通常是根据业务需要随时交换数据，因此需要提供即时触发交换方式。发送、抽取交换方式。数据交换的发起操

32、作应即可以是数据发送方，也可以是数据接收方，如当下级单位准备好数据时，可以由下级单位执行发送，也可以由上级单位执行抽取。2）交换格式数据交换双方必须约定数据格式才能相互识别并完成交换。为适应多种交换场景的需要，信息交换需支持 XML 和 EXCEL两种数据交换格式。3）接口需求在线监测信息交换模块作为各业务系统纵向贯通的共享通道，需要以 WEB SERVICE 或其它合理的方式提供统一的接入服务，并实现与业务系统的松散耦合。4）交换频度从交换数据的时间特点分析，一般分为周期性和非周期性数据，数据的周期主要包括年度、半年度、季度、周、日、时、分等，此类数据可按期进行交换，按对于非周期性数据，为减

33、小数据传输量，应能实现增量交换。 5）交换安全为保证数据的安全性，要求对敏感数据进行加密传输，并可接入第二方的安全产品。6）交换监控和管理信息交换模块是系统进行的基础信息平台，其稳定运行至关重要，因此必须提供监控和管理工具，以实现对其运行状况和资源分配情况进行监控。 传输层技术实现要求传输层是数据交换的基础，数据交换管理控制层中的核心组件最终通过交换传输层将数据传输到对方。从以上对数据量、及时性等方面的要求出发，采用 Web Service、JMS、共享区复制等多种方式。1)WEB SERVICE 方式。为满足小数据量、及时性要求高的传输要求，实现同步交换操作，采用 WEB SEVICE 完成

34、信息节点之间的数据传输。同时为提高数据交换的安全性，在 WEBSEVICE 交换中增加 SSL，可与第二认证系统进行集成。2)为满足异步交换需求，采用 JMS接口实现 2 个信息节点之间的安全、可靠地传送大批量数据功能。.消息收发。在各级党委的数据交换节点中设计发送、接收、回复队列，以处理数据的存储转发。.队列容量的设计。消息队列在基于广域网进行数据传输时，加大队列深度，避免在数据交换频率较高时，出现信息队列满而导致发送失败的问题。.数据压缩设计。受网络带宽限制，传输时间与数据量成正比，自己传输数据的压缩功能，可有效减小传输数据量，提提高传输效率。但数据压缩也会占用一定时间，必须在两者之间取得

35、平衡，在模块中设计压缩参数，该参数一般设置为多次数据交换所用时间的平均值，从而达到最佳传输效率。.数据加密。为提高数据的安全性，在数据传输时对敏感数据进行加密。3)共享区复制。实时监控铺获数据中心共享区的数据变化事务，并将铺获结果传输到目标数据库中，支持数据库同步和备份容灾，保证数据的一致性。4)安全文件传输：支持跨越安全区额 文件传输功能，完全遵照网络安全隔离的数据单向流通机制。5)其它方式。为满足一些特殊情况的数据交换要求，设计 MAIL 和网站 2 种方式作为WEB SEVICE、JMS 方式的补充。可将手工填写或系统导出的数据文件以附件形式发送到指定的邮箱，通过邮箱完成纵向交换；也可以

36、登录信息交换网站，直接提交数据文件完成数据交换。6.4接口要求在线监测信息交换模块负责与调度自动化系统平台进行标准数据交换，并与在线监测系统、故障定位系统、智能巡查系统依据规定的接口方式交换数据，信息交换模块与相关系统的接口规范逻辑结构如图 6.4.1所示。6.4.1 横向集成框架1）业务系统数据集成。通过各种标准规范建立满足、调度自动化系统、雷电定位系统，故障定位系统等业务应用数据接入需要的数据模型，实现异构业务系统数据集成。同时，信息交换模块为业务系统提供状态监测，在线预警及辅助决策信息数据。2）在线监测数据接入。包括接入前置子系统传送到在线监测数据，并向前置子系统发送在线监测指令。3）同

37、级业务应用子系统数据转发及指令接收。转发数据包括：业务系统数据，在线监测数据。6.4.2 纵向交换要求 根据已有业务系统不同部署结构，地市信息交换模埠需从网省系统获取生产管理系统数据，雷电定位系统数据，接收国网、省网公司在线监测装置控制指令，为地市状态监测系统平台提供数据支持。6.4.3 前置子系统接口 接口要求1）接入数据在线监测数据：包括导地线微风振动监测数据、输电线路在线增容数据、导线与弧垂监测数据、杆塔倾斜在线监测数据、绝缘子污秽监测数据、输电线路风偏在线监测数据、输电线路覆冰监测数据、输电线路气象环境监测数据、输电线路图像监测数据。数据格式应符合架空输电线路在线监测系统数据库规范相关

38、要求2）输出数据控制指令：前端状态监测装置控制指令格式需符合 Q/GDW245-2008架空输电线路在线监测系统通用技术条件附录 D“应用层数据传输规约”相关要求 接口方式国网网省地市三级信息交换平台应分别通过架空输电线路在线监测系统数据库规范、Q/GDW245-2008架空输电线路在线监测系统通用技术条件附录 D“应用层数据传输规约”进行在线监测数据接入和控制指令传递。6.4 生产管理系统接口 接口要求1）接入数据输电模型部分：输电设备台帐数据、设备变更管理数据。运维信息部分：运行巡视、检测与缺陷管理等信息。2）输出数据各级状态监测系统可向对应的各级生产管理提供相应状态监测、预警及辅助决策等

39、信息。 接口方式根据生产管理系统标准接口技术方案，PMS 对外部系统交换通过统一接口实现，对于大批量非实时的数据交换提供数据中心实现，对于实时性要求高（如检修工单）的数据交互，接口利用企业服务总线，采用 WEB 服务的方式来实现。信息交换模块建议采用 WEB SEVICE 接口获数据中心共享区等方式从生产管理系统接入信息。通过 WEB SEVICE 接口等方式向生产管理系统（PMS）提供状态监测、预警及辅助决策信息数据。6.4.5 在线监测信息交换模块调动自动化系统接口 接口要求输电线路状态监测系统接口应遵循智能电网调度技术系统的相关规范。1） 接入数据电网模型：通过 CIM/XML 接口定义

40、的电网模型数据；2） 输出数据运行状态：CIS/GDA 接口定义的线路运行状态数据（如电压、电流、有功、无功、保护动作信息等）；图形信息：SVG 规范定义的一次接线图形信息等。.接口方式信息交换模块建议采用数据中心共享区或网络隔离下的安全文件传输等方式接入调度自动化系统信息。其中，安全文件传输方式具体可参考 Q/GDW215-2008电力系统数据 标记语言E 语言规范或 DL47692电力系统实时数据通信应用层协议采用文件或报文传输方式接入。平台通过 WEB SEVICE 接口等方式向调度自动化系统提供状态监测、预警及辅助决策等信息。6.4.6 在线监测信息交换模块雷电定位系统接口 接口要求雷

41、电定位系统可提供信息交换模块提取雷电监测信息可视化、雷电故障诊断、雷电活动报警等功能，但不直接提供了的数据查询服务接口和同步数据到数据中心的方式，避免数据的不完整性和应用结果不一致性。交换数据格式为 XML、PNG 格式，以满足接口的跨越平台性、通过性要求。服务接口支持跨平台，具有硬件和操作系统无关性、编程语言无关性。服务接口提供不同粒度，并支持服务关联应用。提供的基本公共服务包括：1）雷电查询服务：根据下列跳闸信息提供跳闸线路走廊落雷情况图片和查询结果报表。2）提供电网覆盖区域雷电活动实时发布图；提供实时告警输电线路名称、线路雷击风险等级。3）雷电统计服务：提供电网地闪密度分布图、输电线路雷

42、电参数（地闪密度、雷电日、雷电小时、落雷总数、平均强度）时间空间发布信息。 接口方式信息交换模块建议采用 WEB SEVICE 接口方式接入雷电定位系统相关信息。6.4.7 故障定位系统接口 接口要求接入数据：故障时间，故障线路名称或编号，线路故障位置信息（可能的故障杆塔段）、故障距离等信息。 接口方式信息交换平台建议采用数据中心共享区域隔离下的安全文件传输等方式接入故障定位系统信息。其中，安全文件传输方式具体可参考 Q/GDW215-2008电力系统数据标记语言E 语言规范或 DL47692电力系统实时数据通信应用层协议采用文件或报文传输方式接入。6.4.8 气象信息系统接口 接口要求接入数

43、据：气象灾害预警类别（如台风、暴雨、暴雪、高温、雷电、冰雹、大雾等）、参数、预警信号级别等信息。 接口方式信息交换模块建议采用数据中心共享区或网络隔离下的安全文件传输等方式接入气象信息系统相关数据。其中，安全文件传输方式具体可参考 Q/GDW215-2008电力系统数据标记语言E 语言规范或 DL47692电力系统实时数据通信应用层协议采用文件或报文传输方式接入。6.4.9 智能巡检系统接口 接口要求接入数据：智能巡检缺陷记录、故障记录、检修记录、输电线路坐标库，故障设备杆号等信息。 接口方式信息交换平台建议采用数据中心共享区方式接入智能巡检系统信息。6.4.10 电网应急指挥系统接口 接口要

44、求输出数据：线路在线预警、决策分析等信息。 接口方式信息交换模块建议采用数据中心共享区方式与电网应急系统进行信息交互。7.业务应用子系统业务应用子系统是从各个业务角色的实际工作需求出发，通过对状态监测系统中各类应用的梳理，整理和分解出不同业务角色所关注和需要的信息，并按照角色的需求进行应用的整理和集成，而形成面向使用对象的应用解决方案。71 业务应用子系统业务应用子系统是一个独立的应用子系统,它可以对外提供多种接口调用，以满足不同用户角色的需要。状态监测数据由信息交换模块接入到业务子系统中，业务子系统内部要对接收到监测数据进行筛选，组织加工，形成可用的结构信息数据持久化到数据库中。业务应用子系

45、统按功能细分为线路状态监测、在线预警、灾害预警、辅助决策，统计分析等几大应用。7.1.1 线路状态监测实现对线路气象环境、导线温度、导线弧垂、覆冰、微风振动、杆塔倾斜等运行状况和气象环境条件的监测。接入雷电监测系统雷击数据并进行展示和查询等。 气象环境监测针对气候自然灾害和输电线路设计的特点，实时监测现场风速、风向、气温、湿度、雨量、气压和光辐射等参数，准备掌握现场的微气象条件和环境状况，为输电线路故障判断、保护线路安全、提高线路输送容量提供科学依据。系统根据定时传送的气象信息，可在 GIS 图上及时提供天气变化趋势的显示，可对不同气象的区域进行着色显示，对异常气象的区域如：雷雨区、大风区域等

46、特殊颜色着色区别显示，提供风险提示。 导线温度、弧垂监测与在线增容实时采集导线表面温度、气温、风速、风向、光辐射以及导线相关参数，建立模型分析中当前气象条件下导线允许运行温度对应的动态流量，作为调度进行线路动态增容的参考；可预测导线在给定电流下，一定时长后的温升，作为线路短时超负荷运行的依据。监测导线弧垂或对地距离，并进行相关查询和显示。 输电线路覆冰监测在线监测输电导线等值覆冰厚度，综合拉力，不均衡张力差、绝缘子串风偏角、偏斜角等值，并结合电网空间信息形成电网输电走廊覆并专题图。 微风振动监测对输电导地线的动弯应变值进行监测，得到导地线的振幅、频率以及疲劳损伤等数据，结合输电图形数据进行展示

47、，同时可以按时间段等方式查看微风振动历史数据。 杆塔倾斜监测对杆塔顺线倾斜度、横向倾斜度和综合倾斜度进行监测，通过杆塔倾斜监测发现人工很难用肉眼观察到的杆塔倾斜微小变化，帮助运行部门及早发现隐患，及时排除故障。 雷电监测通过接入已有的雷电监测系统，进行雷击术力进的显示、查询等功能，包括以下内容： 1)雷电实时监测提供实时信息显示功能，按照设定周期刷新每日某个时刻至当前时刻的雷电活动情况，根据雷电定位信息在 GIS 图上标明雷击位置。2）雷电历史回放按照时间等比例压缩来历史雷电发展的动态过程。3）雷电查询提供历史数据查询和雷电组合查询两种方式. 历史数据查询查询选定时间段的历史雷电记录，查询各地

48、区任意时段的雷电分布和雷电密度，并以图和表的形式显示. 雷电组合查询从数据库选定一个点、线、面或自定义对象，根据雷电相关参数的组合条件，查询数据库中满足条件的所有雷击点的位置，并显示它们的相关属性参数。4）雷击点查询从现有的雷电数据中，对特定点的目标，如区域，线路等在一定的时间条件下进行检索，找出满足条件的所有雷击点。雷电查询有两种模式：区域查询和线路查询.区域查询对指定区域（全国、省、市）的指定日期和时间范围和电流范围的雷击点进行查询，返回满足条件的雷击点和该区域的分布情况。.线路查询根据输入的参数（如查询线路、日期、时间范围、电流范围等）及输入线路的缓冲半径查询可能出现故障的线路杆，以达到

49、指导查线的目的，为查找线路故障点提供支持。根据最新发生雷电来找到它可能影响的输电线路，并产生相关记录并保存。7.1.2 状态预警 线路本体状态判别和预警通过对各类在线监测数据、离线监测数据、电网实时数据和设备基础数据的综合分析，判断线路的危险临界条件，在出现可能的线路隐患时，及时通过多种有效的方式为用户发布报警信息，以及对被报设备进行定位（含二维场景、三维场景定位）。具体的预警内容包括线路覆冰预警、导线温度预警、导线弧垂预警、导线振动预警、杆塔倾斜预警等以及线路状态综合预警。 气象预警结合天气预报系统和网省公司的气象监测系统，在监测到出现大风、覆冰、台风、暴雨、沙尘等极端恶劣气候条件，能及时进

50、行气象灾害预警、定位，并按照灾害的种类、规模，进行缓冲级别和各级别缓冲半径设置，形成灾害来临时，线路运行管理单位进行应急应对的信息依据。1） 预警说明对气象数据进行分类别分等级进行预警，并实现预警值的参数化.a 天气类别威胁到输电线路运行的气象灾害类别分为大风、覆冰、暴雨、沙尘、高温、雷电等六类。b.等级划分按照恶劣天气严重程度、发展趋势、可控性和对电力设施的影响范围等因素，将气象灾害分为黄、橙、红三个预警状态等级。2） 预警划分 a 大风预警大风黄色预警天气条件：未来 2448 小时内可能受大风影响，平均风力可达 7 级以上（风速13.9m/s 以上），或者阵风 8 级以上（风速 17.2m

51、/s 以上）。大风橙色预警天气条件：12 小时内可能受大风影响，平均风力可达 8 级以上（风速 17.2m/s 以上），或者阵风 9 级以上（风速 20.8m/s 以上）；或者已经受大风影响，平均风力为 89 级（风速 17.224.4m/s），或者阵风 910 级（风速 20.828.4m/s）并可能持续。大风红色预警天气条件：6 小时内可能受大风影响,平均风力可达 10 级以上（风速 24.5m/s 以上），或者阵风 11 级以上（风速 28.5m/s 以上）；或者已经受大风影响, 平均风力为 1011 级（风速 24.532.6m/s），或者阵风 11 级以上（风速 28.5m/s 以上

52、）并可能持续。b 覆冰预警覆冰黄色预警天气条件：环境温度低于 0，湿度大于 90或出现降水（降雪），未来 2448 小时内可能导致输电线路或铁塔出现结冰。覆冰橙色预警天气条件：环境温度低于 0，湿度大于 90或出现降水（降雪），未来 12 小时内可能导致输电线路或铁塔出现结冰；或者已经出现输电线路或铁塔覆冰并可能持续。覆冰红色预警天气条件：环境温度低于 0，湿度大于 90或出现降水（降雪），未来 6 小时内可能导致输电线路或铁塔出现结冰；或者已经出现输电线路或铁塔覆冰并可能快速增长。c 强降雨预警强降雨黄色预警天气条件：未来 2448 小时内降雨量将达到 100mm 以上，或者未来 24 小时

53、后降雨将持续 96 小时以上，降雨量累计达 200mm 以上。强降雨橙色预警天气条件：12 小时内降雨量将达到 100mm 以上，或者已达 50mm 以上且降雨可能持续，降雨量累计可能达到 200mm 以上。强降雨红色预警天气条件：3 小时内降雨量将达到 100mm 以上，或者已达 100mm 以上且降雨可能持续。d 沙尘预警沙尘黄色预警天气条件：12 小时内出现沙尘暴天气（能见度小于 1000 米），或者已经出现沙尘暴天气并可能持续。沙尘橙色预警天气条件：6 小时内可能出现强沙尘暴天气（能见度小于 500 米），或者已经出现强沙尘暴天气并可能持续。沙尘红色预警天气条件：6 小时内可能出现特强

54、沙尘暴天气（能见度小于 50 米），或者已经出现特强沙尘暴天气并可能持续。e 高温预警高温黄色预警天气条件：连续三日最高气温在 35以上。 高温橙色预警天气条件：24 小时内最高气温将升至 37以上。高温红色预警天气条件：24 小时内最高气温将升至 40以上。f 雷电预警雷电黄色预警天气条件：未来 2448 小时内可能发生雷电活动，可能会造成电力系统雷电灾害事故。雷电橙色预警天气条件：12 小时内发生雷电活动的可能性很大，或者已经受雷电活动影响，且可能持续，出现电力系统雷电灾害事故的可能性比较大。雷电红色预警天气条件：3 小时内发生雷电活动的可能性非常大，或者已经有强烈的雷电活动发生，且可能持

55、续，出现电力系统雷电灾害事故的可能性非常大。3） 灾害信息发布及解除结合天气预报系统和输电线路气象监测数据，监测或者预测到已经或即将出现大风、覆冰、暴雨、沙尘、高温、雷电等极端恶劣气候,满足上述预警值时，系统可实现报警信息发布。报警信息的内容包括：气象灾害类别、等级、所涉及的设备名称及范围。系统可实现灾害所涉及设备的三维场景定位，从而直观了解灾害影响范围、灾害发生的地形地貌特征等。系统按照灾害的种类、规模，进行缓冲级别以及缓冲半径设置。缓冲级别分为 1 级、2 级和 3 级。缓冲半径根据地形的差别略有不同，平原地区缓冲半径较大，山区缓冲半径较小。黄色预警状态下，系统缓冲级别为 3 级，缓冲半径

56、为：平原 5km，山区 3km。橙色预警状态下，系统缓冲级别为 2 级和 3 级，缓冲半径为：平原 05km，2 级，510km，3 级；山区 03km，2 级，35km，3 级。红色预警状态下，系统缓冲级别为 1 级、2 级和 3 级，缓冲半径为：平原 05km，1 级，510km，2 级,1020km，3 级；山区 03km，1 级，35km，2 级，510km，3 级。在同时满足以下条件下，宣布解除预警状态：（1）恶劣天气结束；（2）电网正常运行或损坏设备已进入抢修恢复有序阶段。4） 应急响应支撑a 抢修人员及物质分布展示系统可实现抢修人员、备品备件位置分布的二维/三维展示。从而为事故应

57、急抢修调度提供依据。b 抢修路径分析及生成系统在公共路网信息基础上，增加车辆抢修路径和人员步行路径信息的采集和维护，从而可实现任意点到达输电线路任一杆塔之间的路径分析和导航功能，确保抢修人员及抢修物资快速抵达事故现场。 覆冰预警对输电线路的覆冰预警应包括三个方面的技术内容，分别是针对大范围气象条件的覆冰预报，针对局部覆冰增长情况的覆冰增长趋势预报和针对线路破坏的线路覆冰报警。1）线路的覆冰预报线路的覆冰预报包括覆冰风险的预报、覆冰趋势预报等功能。2）线路覆冰增长趋势预测实现基于各种模型（ Chaine 模型、 Makkonen 模型、Sakamoto 模型）的线路覆冰增长趋势预测功能。 3）线

58、路覆冰报警输电线路覆冰报警包括断线报警、纵向不平衡张力报警、杆塔垂直荷载过载的报警等功能。 微风振动预警采用提示/预警/报警三级预警机制。在达到提示/预警/报警值时，借助色彩、声音、光等手段，采用页面、短信、邮件等形式，发送微风振动预警信息。微风振动预警值参考Q/GDW244-2008 架空输电线路微风振动在线监测系统技术导则。 杆塔倾斜度预警采用提示/预警/报警三级预警机制。在达到提示/预警/报警值时，借助色彩、声音、光等手段，采用页面、短信、邮件等形式，发送杆塔倾斜度预警信息。 导线温度预警由于不同类型导线具有不同的导线设计温度，因此对于导线温度的预警，须结合具体的导线类型、实时环境温度、

59、导线负荷、危险点导线实时的对地距离来给出。 灾害预警结合气象预报系统，当出现严重外力破坏、火灾、地质等线路灾害时，能及时进行灾害预警、定位，并按照灾害的种类、规模，进行缓冲级别和各级别缓冲半径设置，形成灾害来临时，线路运行管理单位进行应急应对的信息依据。 提示/预警/报警三级管理系统在专家知识库管理中建立电网设备运行各个监测量的三级阀值，从而通过比较各种监测参数和其对应的报警值，自动生成提示、预警、报警三级电网运行提示。1） 蓝色、黄色预警：此级预警对整个电网的正常运行不构成威胁，但存在比较小的隐患（需要引起运维人员重视）。2） 橙色预警：此级预警对整个电网的正常运行构成一定程度的威胁，需要监

60、测人员到现场进行查看核实。3） 红色预警：此级预警对整个电网的正常运行已经构成相当高的威胁，对电网的运行情况构成非常大的威胁（必须立即排除）。当发出提示后，系统向在线人员发出报警信息，描述报警发生的位置、类型、当前情况等信息，并能够使用户在查看报警信息的时候，快速定位到报警发生的地点和设备。系统在图形上以专题图形式显示存在不同预警级别的区域，可以通过图形上显示的颜色判定该处属于哪种级别的预警，可通过鼠标点击区域显示预警信息，便于用户在第一时间对报警信息进行处理。同时，系统还能够以邮件和短信息的方式，向指定运行负责人员、管理人员发送报警情况简报。7.1.3 辅助决策辅助决策又分为状态预测和状态评