供電單位智能報警信息區分系統研究開發

陳曉

（貴安新區供電局，貴州貴陽 550002）

供電單位智能報警信息區分系統研究開發

陳曉

（貴安新區供電局，貴州貴陽 550002）

針對供電局的DCS系統的報警功能單元不能自動識別報警信息等級從而區分出優先級，本文放棄使用DCS的自帶報警模塊，自主開發一套智能報警信息區分系統以達到傳統報警系統的缺憾。

控制系統 語音報警系統 報警信息 區分等級

目前大部分供電單位所使用的DCS和PLC等控制系統都有內置報警功能模塊，這些報警系統一方面對保證供電單位的安全穩定運行起了很大的作用，另一方面這些傳統的內置報警系統及部分后期擴展的報警系統都無法區分出報警信息的等級使處理階段不能夠做到根據優先級實現重大信息先處理，一般信息后處理的原則而且未經過篩選的信息發送給不相關的工作人員也造成了大量的人力、物力及系統資源的浪費［1］。所以為優化改良大多數供電局報警系統存在的這些問題，我們研究設計了智能報警信息區分系統。

1 智能報警信息區分系統技術方案

智能報警信息區分系統是指從變電站綜合自動化系統、SCADA系統、DCS系統或者電廠監控系統獲取數據，用單獨的一臺安裝了該軟件的數據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報警數據，并根據管理員及單位事先配置好的要求計算區分出不同級別的報警信息，發送給相關責任人處理。為了實現該系統的相應功能優勢，必須對系統的結構進行相應設計及配置。

圖1 智能報警信息區分系統的硬件部署

圖2 智能報警信息區分系統功能圖

圖3 智能報警信息區分系統主界面

1.1 系統實現機理

智能報警信息區分系統核心硬件部分就是安裝了智能報警信息區分軟件的服務器，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一的協調配置和修改［3］。語音報警的信號來源于DCS側所有報警信號點的信號，智能報警信息區分系統MODBUS協議與供電局的DCS系統連接，將所監測報警點的開關量采集到智能報警信息區分系統的主程序中，再經過主程序的邏輯運算和分析功能區分出等級及亟需處理的優先級并根據配置好的文件發送給相應的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分并正確發送出去進行查看。還有我們也會將主程序與數據庫相連，將報警錄入數據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分系統的功能將得以實現（如圖1所示）。

1.2 系統功能

智能報警信息區分系統要實現高效、穩定的篩選、發送接收功能，必須對其系統功能進行嚴格的劃分。智能報警信息區分系統既要滿足系統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。根據供電單位的需求，將智能報警信息區分系統分為兩個部分，一個是主體程序，另一個部分是輔助程序。數據來源于變電站綜合自動化系統，用于變電站監控班組。

信息區分系統主體程序主要的功能是其他控制系統的數據采集，報警數據的分析和處理，語音報警和數據的存儲。而輔助程序功能有語音文件錄制編輯，報警數據的管理，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，報警數據邏輯分析和運算模塊，報警數據的入庫存儲模塊。

1.2.1 智能報警信息區分系統主體程序

（1）接口模塊：該程序通過通用通信協議與供電單位其他控制系統相連接，其數據采集到智能報警信息區分系統的邏輯分析和運算程序。接口程序與控制系統相互獨立更易形成不需要修改的成熟程序。該系統不僅僅適用于個別控制系統而是具備通用性，只需匹配接口程序與其它供電單位所支持的通信協議即可。該系統不但安裝方便快捷，而且也減少了其它供電單位類似系統的開發時間和開發成本。（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分系統主體模塊。該模塊程序根據供電單位實際需求，將接口程序采集到的數據進行分析處理和選擇，分析處理的依據也是人員事先配置的。再將分析處理后的記錄發送給事先指定的客戶機（處理人）。為滿足供電單位根據實際情況對客戶機（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分系統高效穩定的因素之一。（3）數據入庫存儲模塊：該程序將報警信息數據接入到關系庫中，在報警主程序和數據庫之間起到了連接作用［5］。

1.2.2 智能報警信息區分系統輔助程序

（1）語音錄制管理模塊：由于此語音報警系統可用真人發聲，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）入庫數據管理程序：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、普通文本對數據導出和打印方便分析追責等。（3）系統運行管理模塊：由于智能報警信息區分系統涉及的程序較多，為保證系統穩定高效的運行，特加入了系統運行管理模塊。該模塊對智能報警信息區分系統的其他模塊進行統一的調度、監視。此模塊有效減少誤操作、降低運行風險提高系統穩定性。

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。智能報警信息區分系統的功能構架示意圖如下圖2所示。

智能報警信息區分系統的主界面大致如下圖3所示：

2 智能報警信息區分系統的實施

2.1 需采集的報警信息、等級及其控制系統、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實際情況確認的并說明分別在哪個控制系統上采集。需要確認的信息有報警內容，報警信息采集的地點（即控制系統的確定）和報警點的優先級還有就是一些輔助程序需要配置信息。根據供電單位的不同要求，本系統將對報警信息進行不同邏輯運算并進行不同的發送及配套措施。

2.2 通信方式的確認

通信是從供電單位控制系統采集信息和程序間互聯的的重要環節，通信分為數據采集通信和程序間的聯絡通信。數據采集通信一般是由供電單位方面協調，本系統和控制系統供應商共同確認通信協議和通信方式。而程序之間的信息通信是本系統的內部通信不需要同外界協商確定，此技術方案就直接采用基于UDP協議的通訊方式。

2.3 錄音和調試

供電單位提供報警信息優先級和報警內容描述后，本系統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，將開發好的報警系統仿真模擬，測試語音播報是否準確。

2.4 現場安裝和調試

（1）智能報警信息區分系統的放置：根據供電單位為報警信息區分系統所提供的場地，分別放置服務器、客戶機、音響。確保系統硬件放置準確后不再變動。（2）現場接線：系統內部硬件的接線可自行完成。而智能報警信息區分系統與其他控制系統的接線需要供電單位和控制系統供應商共同協助完成，直到智能報警信息區分系統可以從報警系統采集到數據為止。（3）系統的安裝和調試：將事先開發的軟件正確安裝到報警系統的服務器上。確保系統內的連線無誤且與其他控制系統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穩定性、準確性。主要工作階段內測試報警信息采集的數量及正確性，邏輯計算分析是否正確，發送是否符合配置要求直到整個系統可以正常投入使用為止。

3 結語

該系統在供電單位已投入使用，長時間運轉后發現該系統確實能變主動發現為被動提醒，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。該系統的投入不僅使得該供電單位取得了良好的經濟效益和社會效益，也為其他供電單位報警系統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在火電廠的應用［J］.中國電力，2005（5）：77-80.

［3］衷衛聲，劉祿仁.SOPC技術在DCS系統語音報警中的應用［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［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中的動態文語轉換方法［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，從事電力系統自動化等工作。