一體化平臺智能報警

左 進，時小倩，關雨彤

（1.國能長源恩施水電開發(fā)有限公司，湖北 恩施 445000；2.北京中水科水電科技開發(fā)有限公司，北京 100038）

恩施水電集控中心一體化平臺接入多個流域中小型電站，為完成電力調(diào)度自動化系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)、梯級流域等業(yè)務的統(tǒng)一管控、分析及監(jiān)視，對外提供標準化的二次開發(fā)接口，并開發(fā)了各種高級應用，實現(xiàn)與第三方模型及業(yè)務系統(tǒng)的相互接入與有效協(xié)同。

為滿足水電企業(yè)對各流域的電站精細化、集約化的管理需求，一體化平臺提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理和智能報警模塊，系統(tǒng)所有報警均可以在操作員站進行展示，由值班人員進行統(tǒng)一確認和處理。該智能報警模塊數(shù)據(jù)來源于各個自動化業(yè)務系統(tǒng)，如電調(diào)、水調(diào)、電能量、繼電保護、安全穩(wěn)定裝置等[1]，由其監(jiān)測的數(shù)據(jù)和設備狀況提供數(shù)據(jù)支撐。

智能報警模塊提供了更多的報警途徑和智能管理，實現(xiàn)了更廣義上的綜合報警和決策支持，具有綜合自動化輔助子系統(tǒng)的特征，可有效代替運行值班人員在生產(chǎn)事故時的電話通知和逐級匯報工作，以縮短事故處理時間和提高事故處理能力，是監(jiān)視全廠運行實況的專業(yè)輔助系統(tǒng)。

1 一體化智能報警整體結構

各安全分區(qū)均采用一體化平臺作為各類應用的基礎性支撐，通過面向各類業(yè)務應用的二次組件開發(fā)，分別構建安全Ⅰ區(qū)的電調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、安全Ⅱ區(qū)的水調(diào)自動化系統(tǒng)以及管理信息大區(qū)的Web 發(fā)布系統(tǒng)等業(yè)務應用。安全Ⅰ區(qū)的電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)對電力系統(tǒng)中的各種設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和控制，安全Ⅱ區(qū)的水調(diào)自動化系統(tǒng)對水情數(shù)據(jù)進行集中處理，安全Ⅲ區(qū)為管理信息大區(qū)接入工業(yè)視頻系統(tǒng)、火災報警、辦公網(wǎng)等子系統(tǒng)。

在各安全分區(qū)內(nèi)分別構建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心，利用數(shù)據(jù)同步機制進行不同安全區(qū)業(yè)務數(shù)據(jù)的雙向同步，將報警信息進行整合，并可根據(jù)廠站需求配置構建面向全集控中心、全業(yè)務過程的綜合數(shù)據(jù)中心。

一體化平臺智能報警模塊采用畫面、音響、短信等多種技術手段，通過不同渠道反應采集數(shù)據(jù)異常的報警信息。在安全Ⅰ區(qū)通過操作員站的畫面變化及音響設備發(fā)聲，安全Ⅱ區(qū)水情系統(tǒng)通過WEB 界面彈出報警信息，安全Ⅲ區(qū)通過WEB 界面及手機短信提示值班員或相關人員處理報警信息。

針對不同安全分區(qū)的特點如何采取不同的技術及手段，通過統(tǒng)一的平臺進行展示和管理，構建一整套有針對性的報警系統(tǒng)，提高報警的效率，避免因為信息分散而導致的報警遺漏，并設置統(tǒng)一的、合理的報警信息優(yōu)先級，確保重要的報警信息能夠優(yōu)先得到處理，采用智能化報警策略避免報警信息刷屏，幫助值班員快速定位問題，實現(xiàn)多系統(tǒng)一體化智能報警。

圖1 一體化智能報警結構拓撲圖

2 安全Ⅰ區(qū)智能報警模塊設計與應用

在實時監(jiān)視系統(tǒng)各種動態(tài)數(shù)據(jù)、應用軟件、各個網(wǎng)絡節(jié)點情況的基礎上[2]，根據(jù)預先設定好的報警項目、預警限值，發(fā)現(xiàn)有異常即自動報警。報警方式根據(jù)發(fā)生異常情況的嚴重程度劃分不同報警等級，根據(jù)用戶需要自定義報警顏色，并以監(jiān)視屏幕畫面閃爍、報警窗口提示、動態(tài)光字牌、語音等多種方式通知報警。

2.1 報警窗口

報警窗口提供報警瀏覽界面供值班員進行報警信息的查看與確認。報警信息按發(fā)生的時間順序展示，根據(jù)自定義報警等級報警信息進行分級處理。并可以按照設備對象、報警級別進行過濾篩選，屏蔽無作用的刷屏報警信息。支持滾動瀏覽，提供設備視角的報警一覽表，從報警窗口可以快速調(diào)取該設備對象的所有歷史事件。

一體化平臺智能報警模塊以實時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫為基礎，根據(jù)既定策略及值班人員需求，融合分級與對象樹的設計理念建立一體報警智能監(jiān)視平臺。報警窗口策略可由值班員通過圖形操作界面自定義配置、靈活定制，根據(jù)實際需求形成不同的報警窗口。

為快速篩選有效報警信息，減輕值班人員監(jiān)盤壓力，報警窗口提供智能檢索功能，該功能根據(jù)關鍵字可快捷檢索歷史報警信息，快速查詢到值班人員指定設備運行信息。

圖2 報警窗口

2.2 光字牌報警

本平臺智能報警模塊提供動態(tài)光字牌報警功能，通過采集系統(tǒng)內(nèi)所有對象報警信息來智能篩選出含光字牌屬性對象的事件變化，在新報警產(chǎn)生時按照當前對象狀態(tài)推出光字牌畫面。還可為設備對象建立設備信息畫面，與各類變位、越限等報警信息關聯(lián)，點擊該報警提示的光字牌可進入相關畫面，實現(xiàn)值班人員對設備運行安全的全面監(jiān)視。

此外，平臺提供報警系統(tǒng)邏輯組態(tài)編輯平臺，實現(xiàn)報警邏輯的自由編輯。將邏輯計算與光字牌功能結合，根據(jù)設備的關鍵信息，形成更高效的報警信息提示，還可通過畫面形式展現(xiàn)各報警之間關聯(lián)邏輯，便于值班人員查找報警原因。

圖3 光字牌

2.3 對象報警燈

由于一體化平臺接入的水電站數(shù)量多、設備繁雜，所需監(jiān)測的信息量巨大。為減輕值班人員的監(jiān)屏負擔，本平臺的智能監(jiān)視與報警功能采用面向對象的組織方式。建立面向對象的設備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，所有監(jiān)視的設備信息按設備對象進行建模，每個對象只報警屬于該對象的報警信息；圖元內(nèi)包含是否報警屬性，使報警界面更加人性化；不同的對象的報警界面保持風格一致；報警對象提供最新數(shù)據(jù)的顯示，提供分級顯示報警信息。

在監(jiān)控畫面組態(tài)添加關聯(lián)設備對象的報警燈。當設備對象及其所有子對象存在未確認事件時，畫面上的報警燈將自動閃爍以提示值班人員。點擊閃爍的報警燈將彈出事件瀏覽界面，顯示屬于該對象的報警信息；通過確認該對象（包括子對象）所有報警信息，報警燈停止閃爍。

2.4 語音報警

根據(jù)各業(yè)務系統(tǒng)特點采用不同的報警提示方式，Ⅰ區(qū)除了采用專門的報警窗口、畫面、光字牌進行顯示，對重點報警還結合了語音及音響報警，當監(jiān)控系統(tǒng)收到各電站的變位信息時，系統(tǒng)立即予以記錄，以便查詢與分析。自動顯示報警語句，指明事故名稱及性質，對語音報警點啟動語音報警。及時通知值班運行人員，便于根據(jù)預定的策略處理報警信息。

3 安全Ⅲ區(qū)智能報警模塊設計與應用

3.1 短信報警

Ⅲ區(qū)集控中心值班運行人員可通過設置數(shù)據(jù)庫，定義在發(fā)生事故時，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)智能報警原則進行短信自動報警。短信報警按對象、類別、級別、時間等相關量分析策略控制報警過程，提高報警效率和質量；可設置多個電話號碼、設置組別，當發(fā)生事故時，自動發(fā)送短信至相應人員手機上。

智能報警模塊發(fā)送短信一般都是通過短信裝置，該裝置與普通手機發(fā)送短信情況一致，速度較慢，通常是最先和最后收到同一條短信的人相差數(shù)分鐘甚至更長時間，有時接收人收到信息時，故障已被處理完畢，且每天發(fā)送短信數(shù)量有限制，一般在幾十至兩百條短信，這遠遠不能適應水電站無人值班要求。為實現(xiàn)快速實時批量發(fā)送短信，保證大量用戶同時收到實時信息，本系統(tǒng)將網(wǎng)絡與短信裝置結合，智能選擇發(fā)送方式。

該系統(tǒng)模塊可采用人員動態(tài)分組技術，可按時間、日期、星期條件，將定時短信發(fā)送，自定義電話短信查詢、報警信息的不同設備數(shù)據(jù)按不同的人員倒班表自動實時分配數(shù)據(jù)收發(fā)人員，只將有用的信息發(fā)送至真正需要相關信息的人員，避免了對休假等人員的打擾。

3.2 WEB 界面報警

Ⅲ區(qū)在管理信息大區(qū)的智能一體化平臺基礎上，部署WEB 瀏覽界面，對一體化管控平臺的實時信息集中監(jiān)視，支持采用 WEB 方式完成會商決策和優(yōu)化調(diào)度作業(yè)。

為實現(xiàn)多平臺一體化報警，WEB 發(fā)布系統(tǒng)具備在線報警功能，對實時信息在線分析，將報警信息在屏幕右下方刷新并彈出。

4 結論

一體化管控平臺嚴格遵循公開的國際標準，實現(xiàn)面向設備對象、具備數(shù)據(jù)描述能力的信息建模，構建統(tǒng)一、開放的水電標準通信總線，實現(xiàn)不同電力二次安全分區(qū)之間的可靠數(shù)據(jù)信息同步機制。平臺采用面向服務的體系架構，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲、訪問、監(jiān)視和報警平臺，實現(xiàn)水電廠全景數(shù)據(jù)監(jiān)視與報警，為水、電調(diào)等各類業(yè)務提供基礎應用服務組件管理與發(fā)布服務，并實現(xiàn)不同業(yè)務之間的友好互動。不同安全區(qū)內(nèi)各類自動化系統(tǒng)在統(tǒng)一的軟件運行平臺基礎上，結合不同的報警方式，構成多系統(tǒng)一體化智能報警功能。