左 進(jìn)，時小倩，關(guān)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(wù)的統(tǒng)一管控、分析及監(jiān)視，對外提供標(biāo)準(zhǔn)化的二次開發(fā)接口，并開發(fā)了各種高級應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)與第三方模型及業(yè)務(wù)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(xì)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(bào)警模塊，系統(tǒng)所有報(bào)警均可以在操作員站進(jìn)行展示，由值班人員進(jìn)行統(tǒng)一確認(rèn)和處理。該智能報(bào)警模塊數(shù)據(jù)來源于各個自動化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如電調(diào)、水調(diào)、電能量、繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定裝置等[1]，由其監(jiān)測的數(shù)據(jù)和設(shè)備狀況提供數(shù)據(jù)支撐。

智能報(bào)警模塊提供了更多的報(bào)警途徑和智能管理，實(shí)現(xiàn)了更廣義上的綜合報(bào)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(yùn)行值班人員在生產(chǎn)事故時的電話通知和逐級匯報(bào)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(yùn)行實(shí)況的專業(yè)輔助系統(tǒng)。

1 一體化智能報(bào)警整體結(jié)構(gòu)

各安全分區(qū)均采用一體化平臺作為各類應(yīng)用的基礎(chǔ)性支撐，通過面向各類業(yè)務(wù)應(yīng)用的二次組件開發(fā)，分別構(gòu)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(wù)應(yīng)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(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)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(jìn)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(zāi)報(bào)警、辦公網(wǎng)等子系統(tǒng)。

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

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

針對不同安全分區(qū)的特點(diǎn)如何采取不同的技術(shù)及手段，通過統(tǒng)一的平臺進(jìn)行展示和管理，構(gòu)建一整套有針對性的報(bào)警系統(tǒng)，提高報(bào)警的效率，避免因?yàn)樾畔⒎稚⒍鴮?dǎo)致的報(bào)警遺漏，并設(shè)置統(tǒng)一的、合理的報(bào)警信息優(yōu)先級，確保重要的報(bào)警信息能夠優(yōu)先得到處理，采用智能化報(bào)警策略避免報(bào)警信息刷屏，幫助值班員快速定位問題，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)一體化智能報(bào)警。

圖1 一體化智能報(bào)警結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

2 安全Ⅰ區(qū)智能報(bào)警模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用

在實(shí)時監(jiān)視系統(tǒng)各種動態(tài)數(shù)據(jù)、應(yīng)用軟件、各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)情況的基礎(chǔ)上[2]，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的報(bào)警項(xiàng)目、預(yù)警限值，發(fā)現(xiàn)有異常即自動報(bào)警。報(bào)警方式根據(jù)發(fā)生異常情況的嚴(yán)重程度劃分不同報(bào)警等級，根據(jù)用戶需要自定義報(bào)警顏色，并以監(jiān)視屏幕畫面閃爍、報(bào)警窗口提示、動態(tài)光字牌、語音等多種方式通知報(bào)警。

2.1 報(bào)警窗口

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

一體化平臺智能報(bào)警模塊以實(shí)時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，根據(jù)既定策略及值班人員需求，融合分級與對象樹的設(shè)計(jì)理念建立一體報(bào)警智能監(jiān)視平臺。報(bào)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(shí)際需求形成不同的報(bào)警窗口。

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

圖2 報(bào)警窗口

2.2 光字牌報(bào)警

本平臺智能報(bào)警模塊提供動態(tài)光字牌報(bào)警功能，通過采集系統(tǒng)內(nèi)所有對象報(bào)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(bào)警產(chǎn)生時按照當(dāng)前對象狀態(tài)推出光字牌畫面。還可為設(shè)備對象建立設(shè)備信息畫面，與各類變位、越限等報(bào)警信息關(guān)聯(lián)，點(diǎn)擊該報(bào)警提示的光字牌可進(jìn)入相關(guān)畫面，實(shí)現(xiàn)值班人員對設(shè)備運(yùn)行安全的全面監(jiān)視。

此外，平臺提供報(bào)警系統(tǒng)邏輯組態(tài)編輯平臺，實(shí)現(xiàn)報(bào)警邏輯的自由編輯。將邏輯計(jì)算與光字牌功能結(jié)合，根據(jù)設(shè)備的關(guān)鍵信息，形成更高效的報(bào)警信息提示，還可通過畫面形式展現(xiàn)各報(bào)警之間關(guān)聯(lián)邏輯，便于值班人員查找報(bào)警原因。

圖3 光字牌

2.3 對象報(bào)警燈

由于一體化平臺接入的水電站數(shù)量多、設(shè)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(fù)擔(dān)，本平臺的智能監(jiān)視與報(bào)警功能采用面向?qū)ο蟮慕M織方式。建立面向?qū)ο蟮脑O(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，所有監(jiān)視的設(shè)備信息按設(shè)備對象進(jìn)行建模，每個對象只報(bào)警屬于該對象的報(bào)警信息；圖元內(nèi)包含是否報(bào)警屬性，使報(bào)警界面更加人性化；不同的對象的報(bào)警界面保持風(fēng)格一致；報(bào)警對象提供最新數(shù)據(jù)的顯示，提供分級顯示報(bào)警信息。

在監(jiān)控畫面組態(tài)添加關(guān)聯(lián)設(shè)備對象的報(bào)警燈。當(dāng)設(shè)備對象及其所有子對象存在未確認(rèn)事件時，畫面上的報(bào)警燈將自動閃爍以提示值班人員。點(diǎn)擊閃爍的報(bào)警燈將彈出事件瀏覽界面，顯示屬于該對象的報(bào)警信息；通過確認(rèn)該對象（包括子對象）所有報(bào)警信息，報(bào)警燈停止閃爍。

2.4 語音報(bào)警

根據(jù)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)特點(diǎn)采用不同的報(bào)警提示方式，Ⅰ區(qū)除了采用專門的報(bào)警窗口、畫面、光字牌進(jìn)行顯示，對重點(diǎn)報(bào)警還結(jié)合了語音及音響報(bào)警，當(dāng)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(bào)警語句，指明事故名稱及性質(zhì)，對語音報(bào)警點(diǎn)啟動語音報(bào)警。及時通知值班運(yùn)行人員，便于根據(jù)預(yù)定的策略處理報(bào)警信息。

3 安全Ⅲ區(qū)智能報(bào)警模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3.1 短信報(bào)警

Ⅲ區(qū)集控中心值班運(yùn)行人員可通過設(shè)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(bào)警原則進(jìn)行短信自動報(bào)警。短信報(bào)警按對象、類別、級別、時間等相關(guān)量分析策略控制報(bào)警過程，提高報(bào)警效率和質(zhì)量；可設(shè)置多個電話號碼、設(shè)置組別，當(dāng)發(fā)生事故時，自動發(fā)送短信至相應(yīng)人員手機(jī)上。

智能報(bào)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(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)水電站無人值班要求。為實(shí)現(xiàn)快速實(shí)時批量發(fā)送短信，保證大量用戶同時收到實(shí)時信息，本系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)與短信裝置結(jié)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(shù)，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(bào)警信息的不同設(shè)備數(shù)據(jù)按不同的人員倒班表自動實(shí)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(guān)信息的人員，避免了對休假等人員的打擾。

3.2 WEB 界面報(bào)警

Ⅲ區(qū)在管理信息大區(qū)的智能一體化平臺基礎(chǔ)上，部署WEB 瀏覽界面，對一體化管控平臺的實(shí)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(shí)現(xiàn)多平臺一體化報(bào)警，WEB 發(fā)布系統(tǒng)具備在線報(bào)警功能，對實(shí)時信息在線分析，將報(bào)警信息在屏幕右下方刷新并彈出。

4 結(jié)論

一體化管控平臺嚴(yán)格遵循公開的國際標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)面向設(shè)備對象、具備數(shù)據(jù)描述能力的信息建模，構(gòu)建統(tǒng)一、開放的水電標(biāo)準(zhǔn)通信總線，實(shí)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(jī)制。平臺采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲、訪問、監(jiān)視和報(bào)警平臺，實(shí)現(xiàn)水電廠全景數(shù)據(jù)監(jiān)視與報(bào)警，為水、電調(diào)等各類業(yè)務(wù)提供基礎(chǔ)應(yīng)用服務(wù)組件管理與發(fā)布服務(wù)，并實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)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(yùn)行平臺基礎(chǔ)上，結(jié)合不同的報(bào)警方式，構(gòu)成多系統(tǒng)一體化智能報(bào)警功能。