供電單位智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)研究開發(fā)

陳曉

（貴安新區(qū)供電局，貴州貴陽 550002）

供電單位智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)研究開發(fā)

陳曉

（貴安新區(qū)供電局，貴州貴陽 550002）

針對供電局的DCS系統(tǒng)的報警功能單元不能自動識別報警信息等級從而區(qū)分出優(yōu)先級，本文放棄使用DCS的自帶報警模塊，自主開發(fā)一套智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)以達到傳統(tǒng)報警系統(tǒng)的缺憾。

控制系統(tǒng) 語音報警系統(tǒng) 報警信息 區(qū)分等級

目前大部分供電單位所使用的DCS和PLC等控制系統(tǒng)都有內置報警功能模塊，這些報警系統(tǒng)一方面對保證供電單位的安全穩(wěn)定運行起了很大的作用，另一方面這些傳統(tǒng)的內置報警系統(tǒng)及部分后期擴展的報警系統(tǒng)都無法區(qū)分出報警信息的等級使處理階段不能夠做到根據(jù)優(yōu)先級實現(xiàn)重大信息先處理，一般信息后處理的原則而且未經(jīng)過篩選的信息發(fā)送給不相關的工作人員也造成了大量的人力、物力及系統(tǒng)資源的浪費［1］。所以為優(yōu)化改良大多數(shù)供電局報警系統(tǒng)存在的這些問題，我們研究設計了智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)。

1 智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)技術方案

智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)是指從變電站綜合自動化系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)或者電廠監(jiān)控系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，用單獨的一臺安裝了該軟件的數(shù)據(jù)采集計算服務器及多臺接收篩選信息的客戶機［2］，服務器負責采集其他控制系統(tǒng)報警數(shù)據(jù)，并根據(jù)管理員及單位事先配置好的要求計算區(qū)分出不同級別的報警信息，發(fā)送給相關責任人處理。為了實現(xiàn)該系統(tǒng)的相應功能優(yōu)勢，必須對系統(tǒng)的結構進行相應設計及配置。

圖1 智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的硬件部署

圖2 智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)功能圖

圖3 智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)主界面

1.1 系統(tǒng)實現(xiàn)機理

智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)核心硬件部分就是安裝了智能報警信息區(qū)分軟件的服務器，用于報警信號的接收和處理。一般將語音報警的服務器放置于供電局SCADA或者DCS工程師站的房間內，便于工程師將其與供電局其他語音報警工控機統(tǒng)一的協(xié)調配置和修改［3］。語音報警的信號來源于DCS側所有報警信號點的信號，智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)MODBUS協(xié)議與供電局的DCS系統(tǒng)連接，將所監(jiān)測報警點的開關量采集到智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的主程序中，再經(jīng)過主程序的邏輯運算和分析功能區(qū)分出等級及亟需處理的優(yōu)先級并根據(jù)配置好的文件發(fā)送給相應的PC機客戶端（處理人）同時將錄制完好的語音文件在服務器端播放出來［4］。語音播放的音響置于供電局集控室內，以便于提醒工作人員對報警信息是否正確區(qū)分并正確發(fā)送出去進行查看。還有我們也會將主程序與數(shù)據(jù)庫相連，將報警錄入數(shù)據(jù)庫便于事后事件分析和事故追查，這樣完整的智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的功能將得以實現(xiàn)（如圖1所示）。

1.2 系統(tǒng)功能

智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)要實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的篩選、發(fā)送接收功能，必須對其系統(tǒng)功能進行嚴格的劃分。智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)既要滿足系統(tǒng)運作過程中的實時需要，也要滿足供電單位對其的配置管理的需求。根據(jù)供電單位的需求，將智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)分為兩個部分，一個是主體程序，另一個部分是輔助程序。數(shù)據(jù)來源于變電站綜合自動化系統(tǒng)，用于變電站監(jiān)控班組。

信息區(qū)分系統(tǒng)主體程序主要的功能是其他控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，報警數(shù)據(jù)的分析和處理，語音報警和數(shù)據(jù)的存儲。而輔助程序功能有語音文件錄制編輯，報警數(shù)據(jù)的管理，綜合配置和管理功能。本次方案中將語音報警主體程序分為語音報警接口模塊，報警數(shù)據(jù)邏輯分析和運算模塊，報警數(shù)據(jù)的入庫存儲模塊。

1.2.1 智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)主體程序

（1）接口模塊：該程序通過通用通信協(xié)議與供電單位其他控制系統(tǒng)相連接，其數(shù)據(jù)采集到智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的邏輯分析和運算程序。接口程序與控制系統(tǒng)相互獨立更易形成不需要修改的成熟程序。該系統(tǒng)不僅僅適用于個別控制系統(tǒng)而是具備通用性，只需匹配接口程序與其它供電單位所支持的通信協(xié)議即可。該系統(tǒng)不但安裝方便快捷，而且也減少了其它供電單位類似系統(tǒng)的開發(fā)時間和開發(fā)成本。（2）邏輯分析和運算模塊：該模塊不但是主體程序的核心模塊也是智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)主體模塊。該模塊程序根據(jù)供電單位實際需求，將接口程序采集到的數(shù)據(jù)進行分析處理和選擇，分析處理的依據(jù)也是人員事先配置的。再將分析處理后的記錄發(fā)送給事先指定的客戶機（處理人）。為滿足供電單位根據(jù)實際情況對客戶機（處理人）調整的需求，本模塊增加了配置功能，既可以調整報警信息的等級，也可以調整報警信息的對應客戶機（處理人）。由于該功能的靈活性，使得該報警系統(tǒng)和供電單位運行過程完成了無縫對接，也是該智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)高效穩(wěn)定的因素之一。（3）數(shù)據(jù)入庫存儲模塊：該程序將報警信息數(shù)據(jù)接入到關系庫中，在報警主程序和數(shù)據(jù)庫之間起到了連接作用［5］。

1.2.2 智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)輔助程序

（1）語音錄制管理模塊：由于此語音報警系統(tǒng)可用真人發(fā)聲，事先錄制對應得報警信息。也可使用自帶的報警聲。實際使用根據(jù)各供電單位實際需求，錄制方便、快捷，語音清晰、明確［6］。（2）入庫數(shù)據(jù)管理程序：該程序主要用于入庫報警信息的字段配置和報表生成。比如報警內容描述、起止時間、確認時間、是否送達客戶機等。本模塊還兼容EXCEL、普通文本對數(shù)據(jù)導出和打印方便分析追責等。（3）系統(tǒng)運行管理模塊：由于智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)涉及的程序較多，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定高效的運行，特加入了系統(tǒng)運行管理模塊。該模塊對智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的其他模塊進行統(tǒng)一的調度、監(jiān)視。此模塊有效減少誤操作、降低運行風險提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

從仿真模擬的結果來看，該方案完全可以滿足供電單位的需求。智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的功能構架示意圖如下圖2所示。

智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的主界面大致如下圖3所示：

2 智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的實施

2.1 需采集的報警信息、等級及其控制系統(tǒng)、入庫字段等確定

需要采集的報警信息是由供電單位工作人員根據(jù)實際情況確認的并說明分別在哪個控制系統(tǒng)上采集。需要確認的信息有報警內容，報警信息采集的地點（即控制系統(tǒng)的確定）和報警點的優(yōu)先級還有就是一些輔助程序需要配置信息。根據(jù)供電單位的不同要求，本系統(tǒng)將對報警信息進行不同邏輯運算并進行不同的發(fā)送及配套措施。

2.2 通信方式的確認

通信是從供電單位控制系統(tǒng)采集信息和程序間互聯(lián)的的重要環(huán)節(jié)，通信分為數(shù)據(jù)采集通信和程序間的聯(lián)絡通信。數(shù)據(jù)采集通信一般是由供電單位方面協(xié)調，本系統(tǒng)和控制系統(tǒng)供應商共同確認通信協(xié)議和通信方式。而程序之間的信息通信是本系統(tǒng)的內部通信不需要同外界協(xié)商確定，此技術方案就直接采用基于UDP協(xié)議的通訊方式。

2.3 錄音和調試

供電單位提供報警信息優(yōu)先級和報警內容描述后，本系統(tǒng)就可對所提供的報警點信息進行對應錄音或配置自帶音效，將開發(fā)好的報警系統(tǒng)仿真模擬，測試語音播報是否準確。

2.4 現(xiàn)場安裝和調試

（1）智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)的放置：根據(jù)供電單位為報警信息區(qū)分系統(tǒng)所提供的場地，分別放置服務器、客戶機、音響。確保系統(tǒng)硬件放置準確后不再變動。（2）現(xiàn)場接線：系統(tǒng)內部硬件的接線可自行完成。而智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)的接線需要供電單位和控制系統(tǒng)供應商共同協(xié)助完成，直到智能報警信息區(qū)分系統(tǒng)可以從報警系統(tǒng)采集到數(shù)據(jù)為止。（3）系統(tǒng)的安裝和調試：將事先開發(fā)的軟件正確安裝到報警系統(tǒng)的服務器上。確保系統(tǒng)內的連線無誤且與其他控制系統(tǒng)的通信暢通后進行調試工作。調試工作主要內容是驗證系統(tǒng)穩(wěn)定性、準確性。主要工作階段內測試報警信息采集的數(shù)量及正確性，邏輯計算分析是否正確，發(fā)送是否符合配置要求直到整個系統(tǒng)可以正常投入使用為止。

3 結語

該系統(tǒng)在供電單位已投入使用，長時間運轉后發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)確實能變主動發(fā)現(xiàn)為被動提醒，不僅減少了值班人員的工作強度，也使得工作人員及時從眾多報警信息中區(qū)分出重要報警信息，在最短的時間內消除報警危害，使供電過程更加平穩(wěn)。該系統(tǒng)的投入不僅使得該供電單位取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，也為其他供電單位報警系統(tǒng)改造提供了方案參考。

［1］繆國鈞，葛曉霞，林中達.電廠計算機系統(tǒng)應用語音報警軟件的研究［J］.動力工程，2001（6）：1568-1571.

［2］葛曉霞，繆國鈞，朱建寧.SoundAlarm純軟件智能語音報警系統(tǒng)在火電廠的應用［J］.中國電力，2005（5）：77-80.

［3］衷衛(wèi)聲，劉祿仁.SOPC技術在DCS系統(tǒng)語音報警中的應用［J］.控制工程，2012（2）：351-353.

［4］劉穎.基于DirectSound的火電廠語音報警系統(tǒng)［J］.電腦知識與技術，2010（2）：455，456，459.

［5］祝雪妹，王志明.語音報警與記錄系統(tǒng)的研制及應用.［J］儀器儀表學報，2004（1）：109，110，133.

［6］陳堅紅，李蔚，盛德仁，任浩仁.火電廠語音報警系統(tǒng)中的動態(tài)文語轉換方法［J］.浙江大學學報，2007（12）：1997-2001.

does not automatically recognize the level of information for the alarm function alarm unit power supply bureau DCS system thus distinguish priority， the paper comes to abandon the use of DCS alarm module， developed an intelligent alarm system in order to achieve the traditional distinction between the alarm system shortcoming.

control system voice alarm system alarm information to distinguish between grades

陳曉（1974—），女，大學學歷，主管，從事電力系統(tǒng)自動化等工作。