0 引言
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大,省調(diào)管轄的發(fā)電廠、變電站也日益增多,各廠、局繼電保護(hù)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(shè)備圖紙利用AUTOCAD繪圖軟件輸入了微機(jī),但省調(diào)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(shí)際是個(gè)信息孤島,這種局面給專業(yè)人員帶來很多不便。
針對(duì)數(shù)據(jù)源是CAD圖紙文件,建立以存儲(chǔ)為中心的數(shù)據(jù)文件管理模式,設(shè)計(jì)專用的“網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備”,它擔(dān)負(fù)著集中管理CAD圖紙文件數(shù)據(jù)的任務(wù),任何應(yīng)用服務(wù)器對(duì)它的訪問都是簡單、可靠、靈活的。這種CAD圖紙文件專用的“網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備”最大特點(diǎn)是:文件傳輸主要通過非文件級(jí)的HTTP協(xié)議,而不是通過文件級(jí)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(shí)受到很大限制,這主要是出于兩方面的原因。首先是網(wǎng)絡(luò)安全的考慮,兩個(gè)獨(dú)立的MIS網(wǎng)或DMIS網(wǎng)從全省范圍來看是城域網(wǎng),從各發(fā)電廠、供電局內(nèi)部來看是局域網(wǎng),省調(diào)和各發(fā)電廠、供電局間的圖紙文件數(shù)據(jù)的傳輸是城域網(wǎng)中城與城之間的網(wǎng)絡(luò)通信,在各個(gè)城域之間全部開辟具有寫權(quán)限的FTP服務(wù),網(wǎng)絡(luò)必然是千瘡百孔,除非網(wǎng)絡(luò)安全管理得非常好(如DMIS網(wǎng)),否則這樣的網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際中是不允許存在的;其次是繼電保護(hù)專業(yè)人員只維護(hù)CAD圖紙管理軟件系統(tǒng),系統(tǒng)運(yùn)行所依賴的網(wǎng)絡(luò)不是由繼電保護(hù)部門所能控制的,只能使用網(wǎng)絡(luò)通用的HTTP協(xié)議。
“CAD圖紙網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)自始至終圍繞著“CAD圖紙文件源的合理管理和維護(hù)” 這個(gè)中心,數(shù)據(jù)源的合理管理和維護(hù)是系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。由于CAD圖紙文件源主要是在基層各保護(hù)班組進(jìn)行維護(hù),因此,基層使用的應(yīng)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(jù)維護(hù)的工作量降到最低。
安徽電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要采用百兆以太網(wǎng),各發(fā)電廠、供電局向省調(diào)傳輸信息有兩個(gè)渠道:一是經(jīng)MIS網(wǎng)傳遞,該網(wǎng)特點(diǎn)是覆蓋面廣但安全性較差;二是DMIS專網(wǎng),該網(wǎng)特點(diǎn)是覆蓋面窄但安全性高。各發(fā)電廠、供電局上網(wǎng)使用的操作系統(tǒng)平臺(tái)主要是WIN98/NT/2000,約有CAD圖紙數(shù)據(jù)50GB,隨著未來電網(wǎng)的建設(shè),數(shù)據(jù)將會(huì)有較大增長。
按照國電公司“三層四區(qū)”的網(wǎng)絡(luò)安全要求并利用現(xiàn)有的兩種信息傳輸通道,設(shè)計(jì)兩種CAD圖紙文件上傳方案:一是使用DMIS(2M帶寬)專網(wǎng)將CAD圖紙上傳到CAD文件存儲(chǔ)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(wǎng)將CAD圖紙上傳到CAD文件存儲(chǔ)器2,只能使用HTTP協(xié)議上傳CAD文件,兩種方式可同時(shí)使用,以第二種方法為主,今后將完全轉(zhuǎn)化到第一種方法。出于安全考慮,在兩臺(tái)CAD文件存儲(chǔ)
器間設(shè)置物理隔離器,數(shù)據(jù)只能以單向數(shù)據(jù)流方式由CAD文件存儲(chǔ)器1主動(dòng)向CAD文件存儲(chǔ)器2請(qǐng)求傳輸數(shù)據(jù),CAD文件存儲(chǔ)器2響應(yīng)后被動(dòng)接收數(shù)據(jù)。CAD文件存儲(chǔ)器2最終處理全省CAD圖紙文件,并分類整理到數(shù)據(jù)庫中。
CAD文件存儲(chǔ)器1和2在網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)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(shè)在各單位專業(yè)班組)大多處于省局MIS網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi),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(Files Upload Ver HTTP),上傳到CAD文件存儲(chǔ)器2;對(duì)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(chǔ)器1,或使用省調(diào)特殊配置的FTP軟件上傳,只有在DMIS網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)才使用局MIS;也可通過“保護(hù)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(shí)使用,對(duì)三種數(shù)據(jù)來源,CAD文件存儲(chǔ)器(1和2)能自動(dòng)整理數(shù)據(jù),并分類到數(shù)據(jù)庫中。
3 圖紙文件的統(tǒng)一管理
省調(diào)統(tǒng)一管理和設(shè)定CAD圖紙文件目錄。為達(dá)到全省電氣設(shè)備保護(hù)裝置名稱的統(tǒng)一,圖紙網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)必須有健全的省調(diào)管轄的電氣設(shè)備保護(hù)裝置的管理目錄,各發(fā)電廠、供電局不是自行建設(shè)圖紙目錄,而是按自動(dòng)生成的設(shè)備目錄放入CAD圖紙文件。統(tǒng)一的目錄管理是CAD文件存儲(chǔ)器(1和2)和應(yīng)用服務(wù)器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的,目錄數(shù)據(jù)的來源是省調(diào)保護(hù)科繼電保護(hù)整定計(jì)算定值單和全省電氣設(shè)備參數(shù)卡管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。CAD文件存儲(chǔ)器(1和2)還提供了自動(dòng)備份的功能,提高了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性。
4 數(shù)據(jù)庫同步設(shè)計(jì)和CAD文件存儲(chǔ)器中運(yùn)行軟件
數(shù)據(jù)庫采用SQL SERVER 2000(分別設(shè)置在DMIS1網(wǎng)段中的CAD文件存儲(chǔ)器1上和DMIS2網(wǎng)段中的CAD文件存儲(chǔ)器2上),數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)目錄和DWG文件信息,不存入文件。CAD文件存儲(chǔ)器1可通過物理隔離器向CAD文件存儲(chǔ)器2上的SQL SERVER 2000進(jìn)行訪問。反之不可以。
CAD文件存儲(chǔ)器1的作用:以目錄文件形式存儲(chǔ)CAD文件,給用戶受限制的FTP文件共享服務(wù),具有完整的目錄結(jié)構(gòu)和dwg文件;應(yīng)用軟件:(與MIS網(wǎng)聯(lián)系必須是主動(dòng)發(fā)出請(qǐng)求)(1)本網(wǎng)段常規(guī)HTTP文件上傳服務(wù);當(dāng)用戶刪除文件時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)庫的記錄只標(biāo)記刪除標(biāo)志。(2)用C++編寫的處理CAD文件存儲(chǔ)器1硬盤的目錄和當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)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?cái)?shù)據(jù)庫,如有則不做任何處理,否則插入記錄;②查詢CAD文件存儲(chǔ)器2上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)目錄表,根據(jù)刪除標(biāo)志刪除本地文件,刪除CAD文件存儲(chǔ)器2數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)目錄表有刪除標(biāo)志的記錄;③查詢CAD文件存儲(chǔ)器1上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)目錄表,根據(jù)刪除標(biāo)志刪除異地文件,刪除CAD文件存儲(chǔ)器1數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)目錄表有刪除標(biāo)志的記錄;⑷查詢存儲(chǔ)器1和存儲(chǔ)器2上的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)目錄表,求出交集,利用API程序(HTTP文件上傳下載)追加兩個(gè)CAD文件存儲(chǔ)器,使得交集為0。
CAD文件存儲(chǔ)器2的作用: 以目錄文件形式存儲(chǔ)CAD文件;給用戶HTTP文件上載服務(wù),有完整的目錄結(jié)構(gòu)和dwg文件;應(yīng)用軟件:(不能訪問DMIS網(wǎng))(1)本網(wǎng)段常規(guī)HTTP文件上傳服務(wù);當(dāng)用戶刪除文件時(shí),對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫的記錄只標(biāo)記刪除標(biāo)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?cái)?shù)據(jù)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(wù),利用編制的Web頁使得用戶可以上傳文件,同時(shí)利用瀏覽器進(jìn)行查詢圖紙服務(wù),提供applet的服務(wù),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(fèi)軟件基本上都是將圖形文件轉(zhuǎn)化為dwf(AutoCAD網(wǎng)絡(luò)格式文件擴(kuò)展名)格式,不僅dwf文件比同樣內(nèi)容的dwg文件大,而且存在轉(zhuǎn)化繁瑣、dwf文件不易保存為dwg文件等問題。繼電保護(hù)圖紙網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中必須考慮了兩方面的因素:一是由于網(wǎng)絡(luò)帶寬很窄,要求WEB服務(wù)器具有將多個(gè)文件數(shù)據(jù)壓縮后再進(jìn)行傳輸?shù)哪芰,客戶端瀏覽器要能自動(dòng)地解壓縮;二是要求客戶端使用IE瀏覽器顯示圖形