變電站短信群發(fā)報(bào)警平臺(tái)開發(fā)及運(yùn)用

摘 要：針對(duì)廣播發(fā)射臺(tái)變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的報(bào)警信息不能實(shí)時(shí)對(duì)外傳遞，導(dǎo)致專業(yè)維護(hù)人員不能及時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行工況的問題，開發(fā)出了短信群發(fā)報(bào)警平臺(tái)。使用C#語(yǔ)言編寫程序，通過讀取監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為可讀短信，利用短信群發(fā)器對(duì)維護(hù)人員發(fā)送短信，提高了變電站的運(yùn)行保障能力。

關(guān)鍵詞：廣播發(fā)射臺(tái)；變電站；監(jiān)控報(bào)警；短信群發(fā)；運(yùn)行保障

背景

隨著我臺(tái)35kV變電站更新改造完畢，新的變電站采用了正泰公司的nrs6000電力自動(dòng)化監(jiān)控與管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有功能綜合化，結(jié)構(gòu)微機(jī)化，操作監(jiān)視屏幕化，運(yùn)行管理智能化的特點(diǎn)。變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，把監(jiān)視、測(cè)量、記錄、抄表事故報(bào)警等工作交由后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)完成，大大的減輕了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了減員增效，變電站的整體運(yùn)行水平也由此得到了提高，工作重心逐步由運(yùn)行向維護(hù)轉(zhuǎn)變。

電力專業(yè)維護(hù)人員擔(dān)負(fù)著設(shè)備檢修和事故應(yīng)急處理的重任，變電站工作模式轉(zhuǎn)變后，維護(hù)人員如何及時(shí)獲取站內(nèi)設(shè)備實(shí)時(shí)報(bào)警信息，快速到站處理故障，對(duì)于提升變電站運(yùn)行保障能力顯得尤為重要。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，短信業(yè)務(wù)應(yīng)用越來也廣泛，開發(fā)短信報(bào)警平臺(tái)，把后臺(tái)實(shí)時(shí)報(bào)警信息轉(zhuǎn)換為可讀短信，進(jìn)行短信群發(fā)，是一種有效的解決辦法。

1 nrs6000系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)介紹

nrs6000系統(tǒng)軟件作為平臺(tái)級(jí)電力監(jiān)控軟件系統(tǒng)，支持多主機(jī)分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)配置，支持工業(yè)以太網(wǎng)和各種現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)及進(jìn)程可動(dòng)態(tài)遷移，能極大地發(fā)揮硬件資源的潛力。軟件設(shè)計(jì)采用分層、模塊化的結(jié)構(gòu)模型，整個(gè)系統(tǒng)由三個(gè)分離的邏輯層組成，第一層為表示層（人機(jī)界面）；第二層為數(shù)據(jù)庫(kù)層；第三層為應(yīng)用邏輯層（數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理）。軟件的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 nrs6000系統(tǒng)數(shù)據(jù)存取管理方式

nrs6000將系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)等均統(tǒng)一采用數(shù)據(jù)庫(kù)模式進(jìn)行管理，徹底解決了在線、離線數(shù)據(jù)的完整性、一致性以及由網(wǎng)絡(luò)分布帶來的讀寫互鎖問題。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是所采集的各種功率、電壓、電流、溫度、開關(guān)狀態(tài)、各種保護(hù)信號(hào)等電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息。報(bào)警數(shù)據(jù)是監(jiān)控系統(tǒng)中通過對(duì)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、對(duì)于其中的異常情況通過事項(xiàng)告警方式體現(xiàn)出來。各種數(shù)據(jù)和運(yùn)行日志被記錄于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，支持現(xiàn)有的各種辦公軟件直接生成相應(yīng)的報(bào)表。

nrs6000使用Microsoft SQL Server2000數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，采用SQL方式獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，各項(xiàng)需要存盤的數(shù)據(jù)按時(shí)間分別存入到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的年dmonthsta表、月ddaysta表、日ddaydate表中。在每日生成報(bào)表中，有一張關(guān)鍵的event表，它存儲(chǔ)當(dāng)前各個(gè)節(jié)點(diǎn)事件、保護(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中關(guān)鍵報(bào)警、門限設(shè)定數(shù)據(jù)也存在這張表中。

3 短信平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

nrs6000為設(shè)備管理系統(tǒng)提供的原始運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用其給用戶提供的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)接口，可以較方便的嵌入到用戶現(xiàn)有的MIS系統(tǒng)中，組成復(fù)雜應(yīng)用。短信平臺(tái)設(shè)計(jì)流程如圖2所示，各設(shè)備間隔單元通過把采集到的模擬量、開關(guān)量經(jīng)各自的綜合保護(hù)裝置（NZB）轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，按103規(guī)約編碼后由RS485總線傳遞給后臺(tái)計(jì)算機(jī)，當(dāng)報(bào)警事件發(fā)生時(shí)，報(bào)警和事件信息由監(jiān)控軟件按順序?qū)懙綌?shù)據(jù)庫(kù)event表中。報(bào)警和事件在報(bào)警窗中會(huì)按照設(shè)置的過濾條件實(shí)時(shí)顯示出來，推出告警信息的條目。

短信報(bào)警平臺(tái)利用nrs6000數(shù)據(jù)庫(kù)的開放性特點(diǎn)，直接編寫一個(gè)可讀軟件，置于后臺(tái)計(jì)算機(jī)中與監(jiān)控軟件同步運(yùn)行，實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中event表的報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，當(dāng)報(bào)警窗推出報(bào)警信息時(shí)，短信平臺(tái)也被同步觸發(fā)，通過軟件生成完整的報(bào)警文本信息，調(diào)用短信群發(fā)指令，依次進(jìn)行短信發(fā)送。

4 短信平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)

目前市場(chǎng)上短信群發(fā)器種類繁多，經(jīng)過多方調(diào)研，決定采用西門子TC35短信群發(fā)器，另外開通一張GSM的SIM卡（開通短信功能的手機(jī)卡）。該群發(fā)器利用Siemeils公司推出的TC35 GSM短信模塊，其緊湊的設(shè)計(jì)和高性能的表現(xiàn)，使得用戶能較為方便的開發(fā)出自己的應(yīng)用環(huán)境，并可迅速升級(jí)到未來的GPRS應(yīng)用。它通訊費(fèi)用低廉、電磁兼容好、響應(yīng)速度快，適合在廣播發(fā)射臺(tái)等復(fù)雜的電磁環(huán)境下使用。

TC35通信模塊帶有RS232接口，使用串行接口接入后臺(tái)監(jiān)控機(jī)，利用自己開發(fā)的短信收發(fā)軟件進(jìn)行測(cè)試，設(shè)置短信群發(fā)號(hào)碼，選擇文本方式，短消息收、發(fā)、刪除等操作命令。如圖3所示。

相關(guān)配件：西門子MODEM一個(gè)；增益天線一根；串口（RS232）數(shù)據(jù)線一條；電源線一根。

5 短信平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)庫(kù)中主要有三類數(shù)據(jù)觸發(fā)器，即INSERT觸發(fā)器、DELETE觸發(fā)器、UPDATE觸發(fā)器。這三類觸發(fā)器分別在發(fā)生數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改行為時(shí)被觸發(fā)，自動(dòng)調(diào)用執(zhí)行相關(guān)數(shù)據(jù)，其中對(duì)于實(shí)時(shí)報(bào)警信息的調(diào)用，主要由INSERT觸發(fā)器完成。采用微軟Visual Studio 2010開發(fā)軟件，使用C#語(yǔ)言編寫報(bào)警信息調(diào)用指令，其中使用CREATE TRIGGER語(yǔ)句的部分語(yǔ)法格式為：

CREATE TRIGGER 觸發(fā)器名稱 ON { 表名 | 視圖名 }

[WITH ENCRYPTION ] FOR | AFTER | INSTEAD OF [DELETE] [，] [INSERT] [，] [UPDATE] AS SQL語(yǔ)句[ ...n ]。AFTER代表后觸發(fā)方式，即當(dāng)報(bào)警數(shù)據(jù)滿足所有的引用級(jí)聯(lián)操作和約束檢查后并且完成了SQL 語(yǔ)句中指定的所有操作后，指定的INSERT觸發(fā)器即被執(zhí)行，短信平臺(tái)軟件讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)鍵報(bào)警數(shù)據(jù)，并對(duì)無效字符、空格等進(jìn)行過濾，轉(zhuǎn)換為可讀短信文本信息，通過短信群發(fā)器進(jìn)行短信群發(fā)。

6 運(yùn)用

短信報(bào)警信息由數(shù)據(jù)庫(kù)管理，并可進(jìn)行檢索和處理?？煞譃閿?shù)據(jù)越限、狀態(tài)量變化、事故、工況異常以及系統(tǒng)本身異常等信息。用戶可自定義報(bào)警發(fā)送的優(yōu)先級(jí)，按照?qǐng)?bào)警信息等級(jí)進(jìn)行篩選。由非操作引起的事故變位動(dòng)作信號(hào)和開關(guān)跳閘信息設(shè)定為事故報(bào)警，可選擇優(yōu)先級(jí)1。由一般設(shè)備變位、模擬量越限/復(fù)限、狀態(tài)異常信息、間隔層單元狀態(tài)異常、計(jì)算機(jī)站控系統(tǒng)各部件異常信息設(shè)定為預(yù)告報(bào)警，可選擇優(yōu)先級(jí)2，如同時(shí)發(fā)生多條報(bào)警信息時(shí)，則事故信息將高于預(yù)告信息優(yōu)先顯示并發(fā)送。

以上兩種報(bào)警信息主要包含事件名稱、相關(guān)設(shè)備名稱、事件發(fā)生時(shí)間及內(nèi)容等。對(duì)于事故報(bào)警可以直接群發(fā)信息。對(duì)于預(yù)告報(bào)警，報(bào)警的前提必須正確設(shè)定各個(gè)電流、電壓模擬量測(cè)點(diǎn)報(bào)警上上限、上限、下下限、下限、四種規(guī)定運(yùn)行門限值，當(dāng)實(shí)測(cè)值超出限值時(shí)，則發(fā)出相應(yīng)級(jí)別報(bào)警信號(hào)，同時(shí)還設(shè)定一越/復(fù)限死區(qū)，使本測(cè)點(diǎn)值在死區(qū)范圍內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信息，以避免在限值附近時(shí)頻繁報(bào)警，發(fā)送短信。

當(dāng)后臺(tái)接收到報(bào)警信息到來時(shí)，系統(tǒng)會(huì)立即在主界面的實(shí)時(shí)告警事項(xiàng)報(bào)警窗中推出告警信息的條目，并發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)短信群發(fā)平臺(tái)自動(dòng)彈出報(bào)警信息群發(fā)界面，依次對(duì)告警信息進(jìn)行群發(fā)。

為了避免檢修操作或故障處理時(shí)產(chǎn)生不必要的報(bào)警信息群發(fā)，在短信群發(fā)浮動(dòng)窗口，設(shè)置了自動(dòng)和手動(dòng)功能，圖4是手動(dòng)群發(fā)報(bào)警操作。

當(dāng)設(shè)備進(jìn)行檢修或故障處理時(shí)置于手動(dòng)。其中處理故障如需其他專業(yè)人員遠(yuǎn)方診斷時(shí)，由現(xiàn)場(chǎng)人員，選中關(guān)鍵報(bào)警信息，點(diǎn)擊發(fā)送短信，每點(diǎn)擊一次發(fā)送一個(gè)人，發(fā)送成功進(jìn)行回執(zhí)。在檢修進(jìn)行正常操作時(shí)，無需發(fā)送短信進(jìn)行手動(dòng)關(guān)閉退出。

7 結(jié)束語(yǔ)

短信報(bào)警平臺(tái)的開發(fā)是電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)擴(kuò)展應(yīng)用，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到變量的數(shù)值或數(shù)值的變化異常時(shí)，將產(chǎn)生報(bào)警信息群發(fā)，該平臺(tái)信息發(fā)出準(zhǔn)確、及時(shí)，手動(dòng)操作簡(jiǎn)單快捷，只需一鍵觸發(fā)。經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐，安全可靠，有效提升了廣播發(fā)射臺(tái)變電站電力運(yùn)行安全保障能力。

參考文獻(xiàn)

[1]丁書文.變電站綜合自動(dòng)化原理及運(yùn)用[M].中國(guó)電力出版社.

[2]皺勇琴.變電站綜合自動(dòng)化后臺(tái)信息分析[M].中國(guó)電力出版社.