在線實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)在電建通平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用

曾 義 昌， 彭 遠(yuǎn) 方 ， 杜 光 勇

(1.阿壩水電開發(fā)有限公司，四川 阿壩 624000；2.中電建水電開發(fā)集團(tuán)公司，四川 成都 610041)

0 引 言

隨著計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的逐步完善及現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展和普及,建立一套在線實(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)[1](簡(jiǎn)稱On-Call),擴(kuò)大監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警功能,實(shí)現(xiàn)水電廠實(shí)時(shí)報(bào)警不局限于廠房?jī)?nèi)的快捷發(fā)布已具備可能性和必要性。及時(shí)準(zhǔn)確地將生產(chǎn)告警信息推送，可為生產(chǎn)管理人員及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況，做出生產(chǎn)決策和工作部署提供重要支撐。作為水電廠生產(chǎn)運(yùn)行的有效輔助工具,生產(chǎn)信息發(fā)布系統(tǒng)在水電廠“無人值班”(少人值守)和安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。當(dāng)發(fā)生事故時(shí),生產(chǎn)信息發(fā)布系統(tǒng)可及時(shí)地將相關(guān)信息通知運(yùn)行人員和相關(guān)管理人員,使其迅速了解事故范圍，做出應(yīng)急處置決策,避免事故擴(kuò)大,減少設(shè)備及停電損失。

目前在On-Call系統(tǒng)中，基于移動(dòng)信息技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，電力行業(yè)生產(chǎn)信息發(fā)布，例如發(fā)電機(jī)組的啟停機(jī)操作、重要事故信息、實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息等，都已經(jīng)可以通過通信技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)將上述信息以短信方式發(fā)送到用戶手機(jī)。由于電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)新規(guī)定的限制，不允許在生產(chǎn)控制大區(qū)直接將生產(chǎn)信息通過信息發(fā)布軟件進(jìn)行讀取后通過GSM短信貓組織發(fā)送。

而現(xiàn)有技術(shù)解決此問題，通常是采用橫向隔離裝置將生產(chǎn)控制大區(qū)數(shù)據(jù)傳輸至生產(chǎn)管理大區(qū)，在生產(chǎn)管理大區(qū)部署一套生產(chǎn)控制系統(tǒng)鏡像來接收數(shù)據(jù)，并采用專門的信息發(fā)布系統(tǒng)軟件將生產(chǎn)信息通過GSM短信貓方式發(fā)送至用戶手機(jī)。由于信息發(fā)送的用戶較多，實(shí)際生產(chǎn)信號(hào)復(fù)雜多變，部分區(qū)域因天氣或技術(shù)原因，經(jīng)常出現(xiàn)信息誤發(fā)、漏發(fā)現(xiàn)象，且利用短信發(fā)送也將持續(xù)產(chǎn)生服務(wù)費(fèi)用。

1 基于電建通平臺(tái)的On-Call系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 硬件架構(gòu)

基于電建通平臺(tái)的On-Call系統(tǒng)硬件拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)[2]圖見圖1，數(shù)據(jù)源來自電廠或集控中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水情水調(diào)系統(tǒng)服務(wù)器，數(shù)據(jù)經(jīng)橫向隔離及防火墻后采用UDP協(xié)議[3]傳輸至生產(chǎn)管理系統(tǒng)服務(wù)器。

圖1 On-Call系統(tǒng)硬件拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)圖

1.2 軟件架構(gòu)

基于電建通平臺(tái)的On-Call系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)[4]圖見圖2，系統(tǒng)采用java、HTML混合編程，On-Call信息自動(dòng)發(fā)布系統(tǒng)具有模擬量信息定時(shí)推送功能、開關(guān)量生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)推送功能、重要事故信息實(shí)時(shí)推送等功能。通過前述功能，可讓電廠生產(chǎn)管理人員及維護(hù)人員及時(shí)掌握生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息，提升事故處理效率，同時(shí)減輕集控中心人員工作負(fù)擔(dān)。

1.3 系統(tǒng)流程

On-Call系統(tǒng)流程圖見圖3，當(dāng)系統(tǒng)初始化之后，系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)UDP數(shù)據(jù)傳輸鏈路狀態(tài)，如UDP傳輸鏈路中斷，系統(tǒng)會(huì)推送一次鏈路中斷告警，如UDP鏈路正常，系統(tǒng)會(huì)讀取解析UDP報(bào)文，根據(jù)開關(guān)量信息、模擬量信息進(jìn)行分類后匹配推送規(guī)則，如滿足信息推送規(guī)則，則向指定人員或組群推送實(shí)時(shí)告警信息及模擬量生產(chǎn)信息，如不滿足規(guī)則要求，則繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)。

圖2 On-Call系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

圖3 On-Call系統(tǒng)流程圖

2 基于電建通平臺(tái)的On-Call系統(tǒng)功能

2.1 UDP通信鏈路檢測(cè)

系統(tǒng)運(yùn)行信息推送依賴生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通過UDP協(xié)議發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，UDP鏈路檢測(cè)通過檢測(cè)標(biāo)志位(心跳)信號(hào)變位情況，檢測(cè)通信是否正常。

2.2 生產(chǎn)信息推送

生產(chǎn)信息推送范圍包括開關(guān)量、模擬量、事故信息和關(guān)鍵數(shù)據(jù)歷史曲線等，對(duì)UDP鏈路上送的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，開關(guān)量信息及事故推送信息需檢測(cè)開關(guān)量測(cè)點(diǎn)報(bào)警使能、開關(guān)量接點(diǎn)抖動(dòng)使能、開關(guān)量變位報(bào)警條件、開關(guān)量分組計(jì)算結(jié)果等規(guī)則，規(guī)則匹配后組織信息調(diào)用電建通接口進(jìn)行推送。模擬量信息主要是對(duì)每日9:00的機(jī)組有功、全廠有功、水庫水位等信息組織推送，推送信息中附模擬量詳細(xì)信息查看頁面鏈接，頁面數(shù)據(jù)目前按每5 s更新一次(具備1 s更新一次的能力)，頁面鏈接每日更新一次。通過生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)上送的模擬量數(shù)據(jù)，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)歷時(shí)曲線記錄，生成近期3～5日的每日8時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表，可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)生成多年年度曲線及平均曲線，并可通過jsp頁面在移動(dòng)端進(jìn)行展示，便于隨時(shí)查看。

2.3 通信異常處理

為解決通信長(zhǎng)時(shí)間中斷，突然恢復(fù)時(shí)造成的大量變位信息導(dǎo)致的垃圾信息推送，采用通信恢復(fù)后執(zhí)行30 s閉鎖開關(guān)量信息推送功能的方式，使其過濾大量無用信息推送。缺陷自動(dòng)推送功能通過對(duì)生產(chǎn)管理系統(tǒng)缺陷數(shù)據(jù)庫的掃描及缺陷流程配置，可將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出到生產(chǎn)管理系統(tǒng)的缺陷在第一時(shí)間推送到指定人員移動(dòng)及PC終端，為更好地服務(wù)生產(chǎn)管理，加強(qiáng)缺陷處理閉環(huán)管理及缺陷處理效率。

2.4 延伸服務(wù)

延伸服務(wù)功能包括電能量數(shù)據(jù)報(bào)表功能、趨勢(shì)預(yù)警及經(jīng)驗(yàn)推送功能。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)部署的電能量集中采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上送，每日生成前一日電能量數(shù)據(jù)報(bào)表、年度計(jì)劃完成率等指標(biāo)，同時(shí)具備去年同期數(shù)據(jù)對(duì)比功能，以jsp頁面進(jìn)行展示，便于隨時(shí)查看。通過啟動(dòng)參數(shù)規(guī)則配置，對(duì)于模擬量數(shù)據(jù)的正常運(yùn)行趨勢(shì)進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)異常趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)警，在發(fā)生故障報(bào)警前提示人員關(guān)注并處理，降低系統(tǒng)故障率，提升健康度。當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)生故障或事故信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)配置的規(guī)則庫推送相關(guān)應(yīng)急處置措施，避免人員因處置能力不足導(dǎo)致的誤操作等，及時(shí)準(zhǔn)確判斷問題并指導(dǎo)處置。

3 基于電建通平臺(tái)的On-Call系統(tǒng)應(yīng)用

基于電建通平臺(tái)的On-Call系統(tǒng)，充分利用當(dāng)前信息技術(shù)條件，在控制成本、提升效益方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)由自主研發(fā)并投入使用，通過后期的代碼維護(hù)及持續(xù)工作，可進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，做好數(shù)據(jù)利用，讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生效益在中得到應(yīng)用。系統(tǒng)通過功能模塊化設(shè)計(jì)，便于功能擴(kuò)展，由于是自主研發(fā)，對(duì)于功能定制具有極大優(yōu)勢(shì)，目前該系統(tǒng)已取得國家版權(quán)局軟件著作權(quán)登記證書。通過統(tǒng)一開發(fā)和集中部署，極大地方便了發(fā)電集團(tuán)公司下屬各子公司間的推廣和應(yīng)用。

On-Call系統(tǒng)自上線以來，運(yùn)行穩(wěn)定，信息發(fā)布及時(shí)，實(shí)時(shí)信息推送和24小時(shí)歷史曲線及缺陷推送信息見圖4、5。

圖4 實(shí)時(shí)信息推送

圖5 24小時(shí)歷史曲線及缺陷推送信息

4 結(jié) 語

基于電建通平臺(tái)的On-Call系統(tǒng)利用中國電建集團(tuán)統(tǒng)一部署的電建通及UDP實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議[5]，讀取實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息并根據(jù)人員類別、信息類別組織進(jìn)行針對(duì)性推送，使常規(guī)生產(chǎn)及應(yīng)急信息的傳遞變得更加高效、快捷，事件響應(yīng)處置效率大幅提高，生產(chǎn)閉環(huán)管理落實(shí)更加到位，大大提升了信息利用效率。通過一系列無用信息過濾算法，最大限度減少無用信息騷擾，保證系統(tǒng)的實(shí)用性，解決了傳統(tǒng)On-Call系統(tǒng)信息推送錯(cuò)漏、信息重復(fù)推送、建設(shè)部署成本較高等問題，具有良好的應(yīng)用前景。