0引言

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴大，省調管轄的發(fā)電廠、變電站也日益增多，各廠、局繼電保護專業(yè)管理的二次圖紙五花八門。目前，安徽省各廠、局已將所管轄的二次設備圖紙利用AUTOCAD繪圖軟件輸入了微機，但省調與廠、站縱向之間和廠、站橫向之間不能做到二次圖紙資源的共享，各單位的二次圖紙庫實際是個信息孤島，這種局面給專業(yè)人員帶來很多不便。

眾所周知，繼電保護圖紙對專業(yè)人員來說是至關重要的工具，如果專業(yè)人員沒有圖紙，是無法進行任何繼電保護專業(yè)工作的。而繼電保護圖紙的繪制又是件費時費力的工作，如果全省繼電保護圖紙資源能共享將具有實際意義。如何使各廠、局的圖紙既能橫向查詢，又可通過數(shù)據網上傳至省調，從而，實行全省220KV以上系統(tǒng)所有繼電保護圖紙統(tǒng)一管理，并能快捷、方便地查詢圖紙呢?

安徽電網繼電保護圖紙網絡化管理系統(tǒng)，是按統(tǒng)一的數(shù)據庫管理模式，把各發(fā)電廠、供電局分散的圖紙進行分類匯總，并自動地定時上傳至省調端，省調進行統(tǒng)一歸口管理。無論在省調端的任一相關部門或基層任何聯(lián)網的微機，都能快速、方便地查閱和打印所需的圖紙。

1系統(tǒng)總體設計

在電力系統(tǒng)中，圖紙網絡化管理軟件是一個復雜的系統(tǒng)，為避免管理員管理眾多的服務器和網絡狀況不可控制的情況，設計以集中式管理為主的模式，而對于管轄設備較多、圖紙信息量大、計算機有專人管理的供電局，采取可設置自身CAD圖紙管理服務器的形式。通過一個子站系統(tǒng)，將CAD圖紙存儲在當?shù)卮鎯υO備內，由子站定期向省調服務器上傳圖紙文件。目前省調和各發(fā)電廠、供電局間的電力系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)(以下稱為MIS網)和電力系統(tǒng)調度管理信息系統(tǒng)(以下稱為DMIS網)網絡的建成已為圖紙網絡化管理系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了保障。

針對數(shù)據源是CAD圖紙文件，建立以存儲為中心的數(shù)據文件管理模式，設計專用的“網絡存儲設備”,它擔負著集中管理CAD圖紙文件數(shù)據的任務，任何應用服務器對它的訪問都是簡單、可靠、靈活的。這種CAD圖紙文件專用的“網絡存儲設備”最大特點是：文件傳輸主要通過非文件級的HTTP協(xié)議，而不是通過文件級的協(xié)議FTP/UNIX，NFS/UNIX,CIFS/Windows，F(xiàn)TP協(xié)議只能在DMIS中用，而且使用時受到很大限制，這主要是出于兩方面的原因。首先是網絡安全的考慮，兩個獨立的MIS網或DMIS網從全省范圍來看是城域網，從各發(fā)電廠、供電局內部來看是局域網，省調和各發(fā)電廠、供電局間的圖紙文件數(shù)據的傳輸是城域網中城與城之間的網絡通信，在各個城域之間全部開辟具有寫權限的FTP服務，網絡必然是千瘡百孔，除非網絡安全管理得非常好(如DMIS網)，否則這樣的網絡在實際中是不允許存在的;其次是繼電保護專業(yè)人員只維護CAD圖紙管理軟件系統(tǒng)，系統(tǒng)運行所依賴的網絡不是由繼電保護部門所能控制的，只能使用網絡通用的HTTP協(xié)議。

“CAD圖紙網絡化管理系統(tǒng)”的設計和實現(xiàn)自始至終圍繞著“CAD圖紙文件源的合理管理和維護”這個中心，數(shù)據源的合理管理和維護是系統(tǒng)能否正常運轉的關鍵。由于CAD圖紙文件源主要是在基層各保護班組進行維護，因此，基層使用的應用程序必須是易用、可靠的，并且要在不影響系統(tǒng)功能的前提下將基層數(shù)據維護的工作量降到最低。

2CAD文件網絡集中存儲

安徽電力系統(tǒng)計算機網絡主要采用百兆以太網，各發(fā)電廠、供電局向省調傳輸信息有兩個渠道：一是經MIS網傳遞，該網特點是覆蓋面廣但安全性較差;二是DMIS專網，該網特點是覆蓋面窄但安全性高。各發(fā)電廠、供電局上網使用的操作系統(tǒng)平臺主要是WIN98/NT/2000，約有CAD圖紙數(shù)據50GB，隨著未來電網的建設，數(shù)據將會有較大增長。

按照國電公司“三層四區(qū)”的網絡安全要求并利用現(xiàn)有的兩種信息傳輸通道，設計兩種CAD圖紙文件上傳方案：一是使用DMIS(2M帶寬)專網將CAD圖紙上傳到CAD文件存儲器1(見圖一)，使用HTTP和FTP協(xié)議上傳CAD文件，其中FTP協(xié)議受限制使用。二是使用省局MIS網將CAD圖紙上傳到CAD文件存儲器2，只能使用HTTP協(xié)議上傳CAD文件，兩種方式可同時使用，以第二種方法為主，今后將完全轉化到第一種方法。出于安全考慮，在兩臺CAD文件存儲器間設置物理隔離器，數(shù)據只能以單向數(shù)據流方式由CAD文件存儲器1主動向CAD文件存儲器2請求傳輸數(shù)據，CAD文件存儲器2響應后被動接收數(shù)據。CAD文件存儲器2最終處理全省CAD圖紙文件，并分類整理到數(shù)據庫中。

CAD文件存儲器1和2在網絡中的設置如圖1所示：

文件傳輸采用HTTP協(xié)議為主，各CAD工作站有靈活、簡單、可靠的上傳方式。圖一顯示出各廠、局利用HTTP協(xié)議傳輸文件的幾種方式：各CAD工作站(設在各單位專業(yè)班組)大多處于省局MIS網絡范圍內，無法使用DMIS，可用“.NET”開發(fā)工具編寫的HTTP協(xié)議文件上傳工具(FilesUploadVerHTTP)，上傳到CAD文件存儲器2;對于能使用DMIS的部門，可將CAD圖紙文件使用HTTP上傳至CAD文件存儲器1，或使用省調特殊配置的FTP軟件上傳，只有在DMIS網絡擁塞時才使用局MIS;也可通過“保護科CAD圖紙管理系統(tǒng)”主頁上傳圖紙文件，它也是使用HTTP上傳和修改CAD文件。上述幾種上傳方法可以同時使用，對三種數(shù)據來源，CAD文件存儲器(1和2)能自動整理數(shù)據，并分類到數(shù)據庫中。

3圖紙文件的統(tǒng)一管理

省調統(tǒng)一管理和設定CAD圖紙文件目錄。為達到全省電氣設備保護裝置名稱的統(tǒng)一，圖紙網絡化管理系統(tǒng)必須有健全的省調管轄的電氣設備保護裝置的管理目錄，各發(fā)電廠、供電局不是自行建設圖紙目錄，而是按自動生成的設備目錄放入CAD圖紙文件。統(tǒng)一的目錄管理是CAD文件存儲器(1和2)和應用服務器自動實現(xiàn)的，目錄數(shù)據的來源是省調保護科繼電保護整定計算定值單和全省電氣設備參數(shù)卡管理系統(tǒng)數(shù)據庫。CAD文件存儲器(1和2)還提供了自動備份的功能，提高了數(shù)據存儲的可靠性。

4數(shù)據庫同步設計和CAD文件存儲器中運行軟件

數(shù)據庫采用SQLSERVER2000(分別設置在DMIS1網段中的CAD文件存儲器1上和DMIS2網段中的CAD文件存儲器2上)，數(shù)據庫存儲目錄和DWG文件信息，不存入文件。CAD文件存儲器1可通過物理隔離器向CAD文件存儲器2上的SQLSERVER2000進行訪問。反之不可以。

CAD文件存儲器1的作用：以目錄文件形式存儲CAD文件，給用戶受限制的FTP文件共享服務，具有完整的目錄結構和dwg文件;應用軟件：(與MIS網聯(lián)系必須是主動發(fā)出請求)

(1)本網段常規(guī)HTTP文件上傳服務;當用戶刪除文件時，對數(shù)據庫的記錄只標記刪除標志。

(2)用C++編寫的處理CAD文件存儲器1硬盤的目錄和當?shù)財?shù)據庫記錄的映射程序。它的工作步驟是：

①搜索各文件夾目錄和目錄下的文件，用select語句查詢本地數(shù)據庫，如有則不做任何處理，否則插入記錄;

②查詢CAD文件存儲器2上的數(shù)據庫存儲目錄表，根據刪除標志刪除本地文件，刪除CAD文件存儲器2數(shù)據庫存儲目錄表有刪除標志的記錄;

③查詢CAD文件存儲器1上的數(shù)據庫存儲目錄表，根據刪除標志刪除異地文件，刪除CAD文件存儲器1數(shù)據庫存儲目錄表有刪除標志的記錄;

查詢存儲器1和存儲器2上的數(shù)據庫存儲目錄表，求出交集，利用API程序(HTTP文件上傳下載)追加兩個CAD文件存儲器，使得交集為0。

CAD文件存儲器2的作用：以目錄文件形式存儲CAD文件;給用戶HTTP文件上載服務，有完整的目錄結構和dwg文件;應用軟件：(不能訪問DMIS網)

(1)本網段常規(guī)HTTP文件上傳服務;當用戶刪除文件時，對本地數(shù)據庫的記錄只標記刪除標志。

(2)搜索各文件夾目錄和目錄下的文件，用select語句查詢本地數(shù)據庫，如有則不做任何處理，否則插入記錄;Web發(fā)布，安裝TomCat4.0的jsp服務，利用編制的Web頁使得用戶可以上傳文件，同時利用瀏覽器進行查詢圖紙服務，提供applet的服務，在瀏覽器上瀏覽圖紙。

5在Web頁上用Applet顯示CAD圖紙

目前一些商業(yè)或免費軟件基本上都是將圖形文件轉化為dwf(AutoCAD網絡格式文件擴展名)格式，不僅dwf文件比同樣內容的dwg文件大，而且存在轉化繁瑣、dwf文件不易保存為dwg文件等問題。繼電保護圖紙網絡化管理系統(tǒng)在設計中必須考慮了兩方面的因素：一是由于網絡帶寬很窄，要求WEB服務器具有將多個文件數(shù)據壓縮后再進行傳輸?shù)哪芰Γ蛻舳藶g覽器要能自動地解壓縮;二是要求客戶端使用IE瀏覽器顯示圖形，并且不能在此計算機上安裝任何插件或應用程序。CAD制圖只解決了圖紙的數(shù)字化問題，而CAD圖紙在網上快速發(fā)布，才能使圖紙資源得到充分利用。開發(fā)一個能瀏覽DWG文件格式圖形的客戶端Java組件-Applet就可以滿足此要求。

設計applet時首先要進行dwg文件解析，解析出實體、圖層和字體，再進行圖形繪制、界面操作、平移縮放及打印。該程序編制難度非常大，但要使“繼電保護圖紙網絡化管理系統(tǒng)”能實用化，在Web上真正做到所見即所得，這是必須做的。

6結語

本系統(tǒng)具有以下明顯技術特點：在有限帶寬下進行技術處理，使得CAD圖紙可快速在網上顯示;能實現(xiàn)大容量CAD圖紙數(shù)據文件的災難恢復;具有功能多樣、集成式的文件存儲管理;具有保密性能的共享存儲;減少了管理的成本;用戶上傳文件方式多樣、使用方便;給DMIS系統(tǒng)提供了標準接口;能通過WED在各具有網絡的變電站瀏覽CAD圖紙文件;利用數(shù)據庫的管理模式，方便查詢和檢索;全省CAD圖紙文件可實現(xiàn)集中式、規(guī)范化管理。

該系統(tǒng)的開發(fā)完成，解決了繼電保護人員閱圖難的問題，具有較強的實用價值，為保證電力系統(tǒng)安全運行，提供了技術支持。