繼電保護技術(shù)信息管理系統研究

隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，通過(guò)Web方式實(shí)現繼電保護技術(shù)信息管理系統已經(jīng)成為一個(gè)高效、方便的實(shí)現方式。本文以設計開(kāi)發(fā)實(shí)用化的繼電保護技術(shù)信息管理平臺為目標，對平臺的整體規劃、設計思路和核心技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了研究與探討，明確了系統的結構、功能和實(shí)現方式。通過(guò)沙角A電廠(chǎng)繼電保護技術(shù)信息管理系統的應用，驗證了本文的設計思路，在實(shí)際的應用中取得了較好的效果。
　　關(guān)鍵詞：繼電保護；圖紙管理；矢量化；AutoCAD二次開(kāi)發(fā)

Technological information management system research of relay protection

LI Zhi-xing，CAI Ze-xiang，XU Zhi-hua，LI Jun-da，ZHU Lin

(Electric Power College of South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China)

　　Abstract: With the development at full speed of the technology of the network, realize through Web way that the technological information management system of relay protection has already become a high-efficient, convenient realization way. This paper regards designing and develop the practical technological information management platform of relay protection as the goal, expounds overall plan, mentality of designing and key technology in platform and determines systematic structure, the function and way of realizing. The application of the technological information management system of relay protection of Shajiao A power plant have verified the design thought of this paper and made better result during real application.
　　Key words: relay protection, drawings management, vector, secondary development of AutoCAD


1 引言
　　隨著(zhù)電力系統體制改革的進(jìn)一步深化以及電力行業(yè)的市場(chǎng)化、信息化的發(fā)展，傳統的繼電保護信息管理方式和手工管理手段己經(jīng)不能適應電力行業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，形勢要求繼電保護專(zhuān)業(yè)必須改變現有落后的管理體制、管理方式和手段，建立網(wǎng)絡(luò )化、統一的信息管理系統。為此利用新的計算機應用技術(shù)，開(kāi)發(fā)實(shí)用的、針對性強的繼電保護管理信息系統，把專(zhuān)業(yè)人員從繁瑣的日常管理工作中解放出來(lái)，就成為一項非常重要而且有意義的工作。本文從繼電保護技術(shù)信息管理通用平臺的設計角度出發(fā)，對其功能需求和設計方式進(jìn)行了研究和探討，對開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的核心技術(shù)問(wèn)題，提出了具體的解決方案。

2 繼電保護技術(shù)信息管理系統的需求分析
　　繼電保護是現代化技術(shù)水平要求較高的行業(yè)，建立一個(gè)規范、實(shí)用的信息管理系統，將改變過(guò)去管理工作中數據混亂的現象，提高管理水平，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )化、信息化的發(fā)展?？偟膩?lái)說(shuō)，一個(gè)實(shí)用、規范的繼電保護技術(shù)信息管理系統應該包括以下幾個(gè)部分：
　?。?）圖紙管理:繼電保護信息管理系統建設核心的是圖紙管理。對這些圖紙不僅僅是靜態(tài)的、檔案意義上的管理，更重要的是在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下面向生產(chǎn)設計過(guò)程的、動(dòng)態(tài)的圖紙管理，符合圖紙業(yè)務(wù)流程，實(shí)現共享環(huán)境下的圖紙制作、審批、瀏覽、查詢(xún)與傳輸等功能。
　?。?）文檔管理：通過(guò)網(wǎng)絡(luò )對文件、資料和記錄的信息進(jìn)行管理，用戶(hù)可以控制目錄的創(chuàng )建，支持各種類(lèi)型資料的網(wǎng)絡(luò )瀏覽和傳遞，利用關(guān)鍵字實(shí)現對文件查詢(xún)，利用數字簽名技術(shù)對文檔進(jìn)行電子簽名以保證文檔的安全性。
　?。?）定值管理：針對不同系統不同種類(lèi)的繼電保護應該分門(mén)別類(lèi)進(jìn)行繼電保護數據的整理和統計，建設各種規范的表單。實(shí)現基于各種類(lèi)型保護的定值查詢(xún)以及微機保護控制關(guān)鍵字的查詢(xún)。所有表單可以自動(dòng)生成，也可以由用戶(hù)自定義合適的模板輸出。

3 繼電保護技術(shù)信息管理系統的建設流程
　　根據實(shí)際的需求分析，一個(gè)規范、實(shí)用的繼電保護信息管理系統具體應該涉及到以下相關(guān)方面，其中系統的建設流程如圖1所示。

4 繼電保護技術(shù)信息管理系統的關(guān)鍵技術(shù)
4.1 圖紙掃描矢量化的探討與分析
　　 繼電保護專(zhuān)業(yè)由于行業(yè)的特殊性，圖紙成為信息管理工作的核心。由于現有的繼電保護圖紙缺乏完善的管理手段，絕大多數仍然采用手工制圖、人工管理，不同的設計單位有不同的作圖方式，圖紙儲存方式多種多樣，因此首先應該統一圖紙的格式?，F有的圖形文件可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)為位圖文件，另一類(lèi)稱(chēng)為矢量類(lèi)圖像文件。前者以點(diǎn)陣形式描述圖形圖像，后者是以數學(xué)方法描述的一種由幾何元素組成的圖形圖像。由于后者對圖像的表達細致、真實(shí)，因此需要將圖紙全部轉化為矢量圖文件。由于A(yíng)utoCAD已經(jīng)成為了二維工程圖紙事實(shí)上的一種標準，所以通常轉化為AutoCAD的DWG格式。由于目前電力行業(yè)技術(shù)人員對計算機知識尤其是AutoCAD不熟悉，如果要將所有的圖紙用CAD進(jìn)行重繪，工作量太大。在實(shí)際的應用中，通過(guò)掃描－矢量化繪制圖紙是一種較為實(shí)用、高效的方法。
4.1.1 掃描與矢量化基本原理
　　這種方法的基本原理就是利用掃描儀將預繪制的圖紙掃描儲存到計算機里面，對圖紙前期處理后，用矢量化工具轉換成DWG格式的矢量文件，間接實(shí)現圖紙的繪制。通俗意義上的矢量化功能包括三個(gè)部分：圖像凈化、光柵編輯和矢量化。圖像凈化可以對圖紙中存在的污點(diǎn)進(jìn)行處理；光柵編輯可以用于全局光柵化；矢量化包括文字識別和識別類(lèi)型。
4.1.2 矢量化工具的介紹
　　VP系列是一款優(yōu)秀的光柵編輯和矢量化軟件，可以與AutoCAD相關(guān)聯(lián)，包括光柵編輯、全自動(dòng)矢量化或人機交互矢量化。在短時(shí)間內，用戶(hù)就可以得到修改過(guò)的光柵圖像和優(yōu)秀的矢量化結果，也可以立即將結果動(dòng)態(tài)連接到AutoCAD中?？偟膩?lái)說(shuō)，VP與AutoCAD 結合可以為繼電保護圖紙光柵圖像矢量轉換以及圖形數據處理提供了很好的處理手段。
4.1.3 掃描－矢量化的操作步驟
　　矢量化過(guò)程應該正確地識別圖形信息以及各種其它有用的符號信息（圖表、文字等），同時(shí)濾掉無(wú)用的信息（污點(diǎn)、折痕）。首先應該用初始化好的掃描儀對圖紙進(jìn)行掃描，使之形成光柵文件。這一過(guò)程需要注意選擇合適的圖紙掃描分辨率、掃描類(lèi)型和保存類(lèi)型。然后進(jìn)行矢量化處理：輸入光柵文件；編輯光柵數據；光柵化保存編輯操作；矢量化（設置參數進(jìn)行數據轉換和后臺處理）；編輯矢量，進(jìn)行文本的手工識別；輸出矢量文件。
4.2 利用AutoCAD的二次開(kāi)發(fā)繪制圖紙
　　 繼電保護圖紙含有豐富的圖元信息，但通過(guò)掃描－矢量化或其它工具重繪的繼電保護圖紙只是一些簡(jiǎn)單的圖形符號，無(wú)法保存圖元以外的各種屬性，使用圖紙極不方便，因此如何實(shí)現圖元與屬性相關(guān)聯(lián)是一個(gè)關(guān)鍵部分[1]。作為CAD繪圖設計的代表軟件，AutoCAD為廣大工程設計人員所熟悉。AutoCAD同時(shí)提供一個(gè)功能強大的集成開(kāi)發(fā)工具DVBA ，通過(guò)VBA制作專(zhuān)用的繼電保護繪圖工具，可以完成圖元在圖紙上的繪制，并且可以定制圖元屬性對話(huà)框，在繪圖的過(guò)程中添加圖元屬性到數據庫，使圖元與屬性相關(guān)聯(lián)。
4.2.1 工具菜單開(kāi)發(fā)
　　AutoCAD的菜單包括下拉菜單、圖標菜單和按鈕菜單等。所有菜單都是由Acad.mnu文件產(chǎn)生的。用戶(hù)可以根據需要修改這個(gè)文件內容定制菜單，將繼電保護常用的圖形元件做成直觀(guān)、形象的圖標菜單，利用菜單欄、工具欄或者右鍵菜單進(jìn)行繪圖，提高繪圖效率。