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摘 要：本文通过对输电线路故障快速定位及数据查询系统设计，进而建立输电线路故障快速定位及数据综合查询系统，将输电管理所管辖的线路各项基础数据、杆塔及地形照片录入系统，使得每条线路每一基杆塔及每档导线均有与现场实际相对应的各项数据。
关键词：输电线路；线路故障；快速定位；数据查询
1 前言
输电线路是电力系统的重要组成部分之一，对于整个电力系统而言，它就像人体的血管一样，是电能能够顺利传输从而得到有效利用的保障[1]。因此输电线路的故障或者瘫痪，如线路的短路断路，小则影响某一个供电区域的用电，大则影响整个电力系统的稳定，造成难以估计的损失。
肇庆供电局针对输电线路勘测、运维、故障排除等方面业务陆续建立了各种业务管理及监测系统，并对输电线路设备建立了大量的数据档案库，但是各类专业和项目数据分布于不同的电子文档和纸质文档，缺乏一个快速的信息查询和检索系统，同时对突发事故应急管理决策支持也变得十分困难。为进一步加快建立健全应急响应与管理机制，提高日常事故处理信息检索的准确性和效率，有必要针对肇庆供电局输电线路管理现状和需求，将输电线路资料进行综合的电子化管理，极大的提高数据检索的效率。
在线路发生故障跳闸后，输入调度提供的保护测距，在数据查询系统中自动显示可能的杆塔号及现场地形照片，链接雷电定位系统综合判定故障杆塔号，制定最优故障巡视方案。
2 设计的目标
2.1 统一用户体验
提供web服务访问方式，用户无需安装客户端，直接在浏览器中即可访问和操作系统，建立统一的展示风格和操作方式，使得用户无需适应多个系统，降低了学习成本，统一了用户体验。
2.2 统一技术规范体系
系统运用了J2EE三层体系的结构，也就是数据库服务器、应用层以及用户层。数据库服务器存储大量的数据逻辑以及数据信息，所有和数据相关的安全、并发操作、数据的一致性以及完整性控制等都是在这一层中完成[2]。而应用服务器，也就是经常说的中间件，所有的运用控制、逻辑以及系统都在这一层完成的，这一层系统是非常复杂的；而用户层大部分是说用户的界面，这个要求比较简单，这三层结构有以下几个特点：
1）可以适应不断的变化以及新的业务需求
所有的系统实施的重点都是在系统实施后怎么样适应变化的需求，而不在于需求确定以后可不可以实现这些需求。这个系统的结构以及组件式系统开发及其维护过程当中，专业技术人员应该结合新的需求进行实行，这样就可以很好地适应不断变化的要求。以前的系统只能靠专业维护人员或者是系统开发商的定期修改，才可以满足新的需求，这样的代价通常都是非常大的，根本就不能确保时间上的要求。
2）可以很好地降低建设和维护成本，简化管理
由于，客户机没有进行大量的计算或者是数据的处理，这个硬件配置就不能太高。通过将业务逻辑集中到中间层，系统就可以获得了对业务逻辑的独立性，也就是当用户的需求改变的时候，开发人员可以迅速地在中间层上更新业务的逻辑。所以，系统维护非常方便，这样代价要低得很多，而且，由于每个组件是相互独立的，更换组件的时候就好比更换组合音响的一个部件，对系统其它的部分没有一些影响，因此，更新维护更加安全可靠。
3）访问异构数据库
多层结构的中间层即应用服务器能够提供广泛的异构数据库访问和复制能力。传统的客户机/服务器结构则需要在客户端安装许多访问异构数据库的驱动程序，而三层/多层结构只要在中间层有相应的驱动程序就可以访问异构数据源。
3 设计原则
3.1 开放性原则
系统需支持多种硬件平台，采用通用软件开发平台开发，具备良好的可移植性。
3.2 标准化原则
系统实现所使用的开发工具、中间件、接入协议等，需符合我国国家标准、信息产业部部颁标准、电力行业、广东电网相关技术规范和要求。
3.3 模块化原则
系统实现需完全模块化设计，各功能之间采用松耦合模式，支持参数化配置，支持组件及组件的动态加载。
3.4 支持多种编码格式
系统需要能够适应省公司规定的数据类型及编码格式，并能够支持数据消息、文件消息（>6G）等多种数据类型的数据传输[3]。
3.5 高可用性
系统需要7×24的连续不断的运行，系统需要保证高可用性。
3.6 数据安全
为了保证系统安全，系统所采用的中间件需能够提供自动加密、解密功能。
3.7 跨平台和网络适应能力
系统需能够适应监测系统技术环境及网络环境多样性，采用Java作为开发语言，以支持跨平台的部署能力及网络自适应切换能力。
3.8 安全防御要求
系统结合肇庆供电局在安全防御方面的要求，遵循广东电网公司信息系统安全标准规范，充分考虑物理层到应用层的安全防御体系。
4 系统架构设计
从宏观的角度上看，系统采用J2EE平台技术，一共可以分为五个层次，如图1所示。
资源层：资源层主要指数据库，文件系统以及外部系统。
集成层：集成层向业务层提供统一的内部以及外部資源的访问，为业务层的数据访问请求屏蔽不同的数据存储访问技术。
业务层：业务层也就是J2EE的中心，它接收表现层分发的交易请求，完成业务逻辑的具体实现。
表现层：该层接收客户端的HTTP的请求，提供了系统登陆，会话管理，访问控制，数据展现以及交易分发等功能。
客户层：指的就是访问应用的客户端设备及其工具。
系统的核心运用了Spring Framework，现在通行的J2EE开发标准。Spring Framework可以把整个的系统进行管理起来，并且进行随机地装配，进而可以实现了可插拔以及松散耦合的模块架构；Spring对各种开源框架提供广泛的支持，具备高度的可扩展性，必要的时候可以方便的进行集成。
5 系统功能设计
系统从功能上分为五大模块，分别是：系统管理、数据综合管理、故障档距查询、数据操作记录和数据综合查询。
5.1 系统管理
实现对组织机构，角色，权限，用户等信息的管理，用户角色的授权，如图2，图3，图4所示。
5.2 数据综合管理
实现对线路基础数据的电子化、精细化管理，并支持批量导入导出和单个数据的维护，如图5，图6所示。
5.3 故障档距查询
可对全线杆塔的档据进行查询，可正向查询和反向查询，并对目标内的杆塔进行现场照片查询，故障定位，如图7所示。
5.4 数据操作记录
系统对数据的操作进行了详尽的记录，使数据管理工作做到有据可依，如图8，图9所示。
5.5 数据综合查询
对线路数据详情进行综合查询，并可根据数据类型过滤出自己关注的数据，如图10所示。
6 结束语
综上所述，在线路发生故障跳闸后能迅速综合判定故障杆塔号，查看杆塔类型及设备组成，辅助故障巡视方案的制定，指引班组人员快速维修。随着肇庆供电局无人机航拍故障部位、杆塔三维仿真、工器具出入库管理、输电线路辅助决策系统项目的推进，结合本项目成果，实现资产精细化管理、航拍定位故障部位、自动规划抢修路径、根据杆塔类型自动生成故障修复工器具清单、在线调度班组人员，全方位实现输电线路的运维抢修精细化、可视化、智能化。
参考文献
[1] 李涛，张成学，胡志坚. 输电线路行波故障定位中高速数据采集系统的实现[J]. 电力系统保护与控制，2012（30）：27～29.
[2] 王东举，周浩. 高压输电线路故障定位综述[J]. 电气应用，2011（04）：58～59.
[3] 贺要锋，封小东，孙强宇. 输电线路故障快速抢修指挥系统设计与实现[J]. 电力系统保护与控制，2012（22）：33～35.
关键词：输电线路；线路故障；快速定位；数据查询
1 前言
输电线路是电力系统的重要组成部分之一，对于整个电力系统而言，它就像人体的血管一样，是电能能够顺利传输从而得到有效利用的保障[1]。因此输电线路的故障或者瘫痪，如线路的短路断路，小则影响某一个供电区域的用电，大则影响整个电力系统的稳定，造成难以估计的损失。
肇庆供电局针对输电线路勘测、运维、故障排除等方面业务陆续建立了各种业务管理及监测系统，并对输电线路设备建立了大量的数据档案库，但是各类专业和项目数据分布于不同的电子文档和纸质文档，缺乏一个快速的信息查询和检索系统，同时对突发事故应急管理决策支持也变得十分困难。为进一步加快建立健全应急响应与管理机制，提高日常事故处理信息检索的准确性和效率，有必要针对肇庆供电局输电线路管理现状和需求，将输电线路资料进行综合的电子化管理，极大的提高数据检索的效率。
在线路发生故障跳闸后，输入调度提供的保护测距，在数据查询系统中自动显示可能的杆塔号及现场地形照片，链接雷电定位系统综合判定故障杆塔号，制定最优故障巡视方案。
2 设计的目标
2.1 统一用户体验
提供web服务访问方式，用户无需安装客户端，直接在浏览器中即可访问和操作系统，建立统一的展示风格和操作方式，使得用户无需适应多个系统，降低了学习成本，统一了用户体验。
2.2 统一技术规范体系
系统运用了J2EE三层体系的结构，也就是数据库服务器、应用层以及用户层。数据库服务器存储大量的数据逻辑以及数据信息，所有和数据相关的安全、并发操作、数据的一致性以及完整性控制等都是在这一层中完成[2]。而应用服务器，也就是经常说的中间件，所有的运用控制、逻辑以及系统都在这一层完成的，这一层系统是非常复杂的；而用户层大部分是说用户的界面，这个要求比较简单，这三层结构有以下几个特点：
1）可以适应不断的变化以及新的业务需求
所有的系统实施的重点都是在系统实施后怎么样适应变化的需求，而不在于需求确定以后可不可以实现这些需求。这个系统的结构以及组件式系统开发及其维护过程当中，专业技术人员应该结合新的需求进行实行，这样就可以很好地适应不断变化的要求。以前的系统只能靠专业维护人员或者是系统开发商的定期修改，才可以满足新的需求，这样的代价通常都是非常大的，根本就不能确保时间上的要求。
2）可以很好地降低建设和维护成本，简化管理
由于，客户机没有进行大量的计算或者是数据的处理，这个硬件配置就不能太高。通过将业务逻辑集中到中间层，系统就可以获得了对业务逻辑的独立性，也就是当用户的需求改变的时候，开发人员可以迅速地在中间层上更新业务的逻辑。所以，系统维护非常方便，这样代价要低得很多，而且，由于每个组件是相互独立的，更换组件的时候就好比更换组合音响的一个部件，对系统其它的部分没有一些影响，因此，更新维护更加安全可靠。
3）访问异构数据库
多层结构的中间层即应用服务器能够提供广泛的异构数据库访问和复制能力。传统的客户机/服务器结构则需要在客户端安装许多访问异构数据库的驱动程序，而三层/多层结构只要在中间层有相应的驱动程序就可以访问异构数据源。
3 设计原则
3.1 开放性原则
系统需支持多种硬件平台，采用通用软件开发平台开发，具备良好的可移植性。
3.2 标准化原则
系统实现所使用的开发工具、中间件、接入协议等，需符合我国国家标准、信息产业部部颁标准、电力行业、广东电网相关技术规范和要求。
3.3 模块化原则
系统实现需完全模块化设计，各功能之间采用松耦合模式，支持参数化配置，支持组件及组件的动态加载。
3.4 支持多种编码格式
系统需要能够适应省公司规定的数据类型及编码格式，并能够支持数据消息、文件消息（>6G）等多种数据类型的数据传输[3]。
3.5 高可用性
系统需要7×24的连续不断的运行，系统需要保证高可用性。
3.6 数据安全
为了保证系统安全，系统所采用的中间件需能够提供自动加密、解密功能。
3.7 跨平台和网络适应能力
系统需能够适应监测系统技术环境及网络环境多样性，采用Java作为开发语言，以支持跨平台的部署能力及网络自适应切换能力。
3.8 安全防御要求
系统结合肇庆供电局在安全防御方面的要求，遵循广东电网公司信息系统安全标准规范，充分考虑物理层到应用层的安全防御体系。
4 系统架构设计
从宏观的角度上看，系统采用J2EE平台技术，一共可以分为五个层次，如图1所示。
资源层：资源层主要指数据库，文件系统以及外部系统。
集成层：集成层向业务层提供统一的内部以及外部資源的访问，为业务层的数据访问请求屏蔽不同的数据存储访问技术。
业务层：业务层也就是J2EE的中心，它接收表现层分发的交易请求，完成业务逻辑的具体实现。
表现层：该层接收客户端的HTTP的请求，提供了系统登陆，会话管理，访问控制，数据展现以及交易分发等功能。
客户层：指的就是访问应用的客户端设备及其工具。
系统的核心运用了Spring Framework，现在通行的J2EE开发标准。Spring Framework可以把整个的系统进行管理起来，并且进行随机地装配，进而可以实现了可插拔以及松散耦合的模块架构；Spring对各种开源框架提供广泛的支持，具备高度的可扩展性，必要的时候可以方便的进行集成。
5 系统功能设计
系统从功能上分为五大模块，分别是：系统管理、数据综合管理、故障档距查询、数据操作记录和数据综合查询。
5.1 系统管理
实现对组织机构，角色，权限，用户等信息的管理，用户角色的授权，如图2，图3，图4所示。
5.2 数据综合管理
实现对线路基础数据的电子化、精细化管理，并支持批量导入导出和单个数据的维护，如图5，图6所示。
5.3 故障档距查询
可对全线杆塔的档据进行查询，可正向查询和反向查询，并对目标内的杆塔进行现场照片查询，故障定位，如图7所示。
5.4 数据操作记录
系统对数据的操作进行了详尽的记录，使数据管理工作做到有据可依，如图8，图9所示。
5.5 数据综合查询
对线路数据详情进行综合查询，并可根据数据类型过滤出自己关注的数据，如图10所示。
6 结束语
综上所述，在线路发生故障跳闸后能迅速综合判定故障杆塔号，查看杆塔类型及设备组成，辅助故障巡视方案的制定，指引班组人员快速维修。随着肇庆供电局无人机航拍故障部位、杆塔三维仿真、工器具出入库管理、输电线路辅助决策系统项目的推进，结合本项目成果，实现资产精细化管理、航拍定位故障部位、自动规划抢修路径、根据杆塔类型自动生成故障修复工器具清单、在线调度班组人员，全方位实现输电线路的运维抢修精细化、可视化、智能化。
参考文献
[1] 李涛，张成学，胡志坚. 输电线路行波故障定位中高速数据采集系统的实现[J]. 电力系统保护与控制，2012（30）：27～29.
[2] 王东举，周浩. 高压输电线路故障定位综述[J]. 电气应用，2011（04）：58～59.
[3] 贺要锋，封小东，孙强宇. 输电线路故障快速抢修指挥系统设计与实现[J]. 电力系统保护与控制，2012（22）：33～35.