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有限公司，湖北 恩施 445000；2.北京中水科水電科技開發有限公司，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，為完成電力調度自動化系統、水調自動化系統、梯級流域等業務的統一管控、分析及監視，對外提供標準化的二次開發接口，并開發了各種高級應用，實現與第三方模型及業務系統的相互接入與有效協同。

為滿足水電企業對各流域的電站精細化、集約化的管理需求，一體化平臺提供統一的數據處理和智能報警模塊，系統所有報警均可以在操作員站進行展示，由值班人員進行統一確認和處理。該智能報警模塊數據來源于各個自動化業務系統，如電調、水調、電能量、繼電保護、安全穩定裝置等[1]，由其監測的數據和設備狀況提供數據支撐。

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的特征，可有效代替運行值班人員在生產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，是監視全廠運行實況的專業輔助系統。

1 一體化智能報警整體結構

各安全分區均采用一體化平臺作為各類應用的基礎性支撐，通過面向各類業務應用的二次組件開發，分別構建安全Ⅰ區的電調監控系統、安全Ⅱ區的水調自動化系統以及管理信息大區的Web 發布系統等業務應用。安全Ⅰ區的電力調度監控系統對電力系統中的各種設備運行狀態進行實時監測和控制，安全Ⅱ區的水調自動化系統對水情數據進行集中處理，安全Ⅲ區為管理信息大區接入工業視頻系統、火災報警、辦公網等子系統。

在各安全分區內分別構建統一的數據中心，利用數據同步機制進行不同安全區業務數據的雙向同步，將報警信息進行整合，并可根據廠站需求配置構建面向全集控中心、全業務過程的綜合數據中心。

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據異常的報警信息。在安全Ⅰ區通過操作員站的畫面變化及音響設備發聲，安全Ⅱ區水情系統通過WEB 界面彈出報警信息，安全Ⅲ區通過WEB 界面及手機短信提示值班員或相關人員處理報警信息。

針對不同安全分區的特點如何采取不同的技術及手段，通過統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，提高報警的效率，避免因為信息分散而導致的報警遺漏，并設置統一的、合理的報警信息優先級，確保重要的報警信息能夠優先得到處理，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，實現多系統一體化智能報警。

圖1 一體化智能報警結構拓撲圖

2 安全Ⅰ區智能報警模塊設計與應用

在實時監視系統各種動態數據、應用軟件、各個網絡節點情況的基礎上[2]，根據預先設定好的報警項目、預警限值，發現有異常即自動報警。報警方式根據發生異常情況的嚴重程度劃分不同報警等級，根據用戶需要自定義報警顏色，并以監視屏幕畫面閃爍、報警窗口提示、動態光字牌、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。報警信息按發生的時間順序展示，根據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據庫及歷史數據庫為基礎，根據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，減輕值班人員監盤壓力，報警窗口提供智能檢索功能，該功能根據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光字牌報警功能，通過采集系統內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，在新報警產生時按照當前對象狀態推出光字牌畫面。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，點擊該報警提示的光字牌可進入相關畫面，實現值班人員對設備運行安全的全面監視。

此外，平臺提供報警系統邏輯組態編輯平臺，實現報警邏輯的自由編輯。將邏輯計算與光字牌功能結合，根據設備的關鍵信息，形成更高效的報警信息提示，還可通過畫面形式展現各報警之間關聯邏輯，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量多、設備繁雜，所需監測的信息量巨大。為減輕值班人員的監屏負擔，本平臺的智能監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數據庫，所有監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據的顯示，提供分級顯示報警信息。

在監控畫面組態添加關聯設備對象的報警燈。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

根據各業務系統特點采用不同的報警提示方式，Ⅰ區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，當監控系統收到各電站的變位信息時，系統立即予以記錄，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，便于根據預定的策略處理報警信息。

3 安全Ⅲ區智能報警模塊設計與應用

3.1 短信報警

Ⅲ區集控中心值班運行人員可通過設置數據庫，定義在發生事故時，監控系統根據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，當發生事故時，自動發送短信至相應人員手機上。

智能報警模塊發送短信一般都是通過短信裝置，該裝置與普通手機發送短信情況一致，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，且每天發送短信數量有限制，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。為實現快速實時批量發送短信，保證大量用戶同時收到實時信息，本系統將網絡與短信裝置結合，智能選擇發送方式。

該系統模塊可采用人員動態分組技術，可按時間、日期、星期條件，將定時短信發送，自定義電話短信查詢、報警信息的不同設備數據按不同的人員倒班表自動實時分配數據收發人員，只將有用的信息發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區在管理信息大區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視，支持采用 WEB 方式完成會商決策和優化調度作業。

為實現多平臺一體化報警，WEB 發布系統具備在線報警功能，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，實現面向設備對象、具備數據描述能力的信息建模，構建統一、開放的水電標準通信總線，實現不同電力二次安全分區之間的可靠數據信息同步機制。平臺采用面向服務的體系架構，提供統一的數據存儲、訪問、監視和報警平臺，實現水電廠全景數據監視與報警，為水、電調等各類業務提供基礎應用服務組件管理與發布服務，并實現不同業務之間的友好互動。不同安全區內各類自動化系統在統一的軟件運行平臺基礎上，結合不同的報警方式，構成多系統一體化智能報警功能。