供电单位智能报警信息区分系统研究开发

陈晓

（贵安新区供电局，贵州贵阳 550002）

供电单位智能报警信息区分系统研究开发

陈晓

（贵安新区供电局，贵州贵阳 550002）

针对供电局的DCS系统的报警功能单元不能自动识别报警信息等级从而区分出优先级，本文放弃使用DCS的自带报警模块，自主开发一套智能报警信息区分系统以达到传统报警系统的缺憾。

控制系统 语音报警系统 报警信息 区分等级

目前大部分供电单位所使用的DCS和PLC等控制系统都有内置报警功能模块，这些报警系统一方面对保证供电单位的安全稳定运行起了很大的作用，另一方面这些传统的内置报警系统及部分后期扩展的报警系统都无法区分出报警信息的等级使处理阶段不能够做到根据优先级实现重大信息先处理，一般信息后处理的原则而且未经过筛选的信息发送给不相关的工作人员也造成了大量的人力、物力及系统资源的浪费［1］。所以为优化改良大多数供电局报警系统存在的这些问题，我们研究设计了智能报警信息区分系统。

1 智能报警信息区分系统技术方案

智能报警信息区分系统是指从变电站综合自动化系统、SCADA系统、DCS系统或者电厂监控系统获取数据，用单独的一台安装了该软件的数据采集计算服务器及多台接收筛选信息的客户机［2］，服务器负责采集其他控制系统报警数据，并根据管理员及单位事先配置好的要求计算区分出不同级别的报警信息，发送给相关责任人处理。为了实现该系统的相应功能优势，必须对系统的结构进行相应设计及配置。

图1 智能报警信息区分系统的硬件部署

图2 智能报警信息区分系统功能图

图3 智能报警信息区分系统主界面

1.1 系统实现机理

智能报警信息区分系统核心硬件部分就是安装了智能报警信息区分软件的服务器，用于报警信号的接收和处理。一般将语音报警的服务器放置于供电局SCADA或者DCS工程师站的房间内，便于工程师将其与供电局其他语音报警工控机统一的协调配置和修改［3］。语音报警的信号来源于DCS侧所有报警信号点的信号，智能报警信息区分系统MODBUS协议与供电局的DCS系统连接，将所监测报警点的开关量采集到智能报警信息区分系统的主程序中，再经过主程序的逻辑运算和分析功能区分出等级及亟需处理的优先级并根据配置好的文件发送给相应的PC机客户端（处理人）同时将录制完好的语音文件在服务器端播放出来［4］。语音播放的音响置于供电局集控室内，以便于提醒工作人员对报警信息是否正确区分并正确发送出去进行查看。还有我们也会将主程序与数据库相连，将报警录入数据库便于事后事件分析和事故追查，这样完整的智能报警信息区分系统的功能将得以实现（如图1所示）。

1.2 系统功能

智能报警信息区分系统要实现高效、稳定的筛选、发送接收功能，必须对其系统功能进行严格的划分。智能报警信息区分系统既要满足系统运作过程中的实时需要，也要满足供电单位对其的配置管理的需求。根据供电单位的需求，将智能报警信息区分系统分为两个部分，一个是主体程序，另一个部分是辅助程序。数据来源于变电站综合自动化系统，用于变电站监控班组。

信息区分系统主体程序主要的功能是其他控制系统的数据采集，报警数据的分析和处理，语音报警和数据的存储。而辅助程序功能有语音文件录制编辑，报警数据的管理，综合配置和管理功能。本次方案中将语音报警主体程序分为语音报警接口模块，报警数据逻辑分析和运算模块，报警数据的入库存储模块。

1.2.1 智能报警信息区分系统主体程序

（1）接口模块：该程序通过通用通信协议与供电单位其他控制系统相连接，其数据采集到智能报警信息区分系统的逻辑分析和运算程序。接口程序与控制系统相互独立更易形成不需要修改的成熟程序。该系统不仅仅适用于个别控制系统而是具备通用性，只需匹配接口程序与其它供电单位所支持的通信协议即可。该系统不但安装方便快捷，而且也减少了其它供电单位类似系统的开发时间和开发成本。（2）逻辑分析和运算模块：该模块不但是主体程序的核心模块也是智能报警信息区分系统主体模块。该模块程序根据供电单位实际需求，将接口程序采集到的数据进行分析处理和选择，分析处理的依据也是人员事先配置的。再将分析处理后的记录发送给事先指定的客户机（处理人）。为满足供电单位根据实际情况对客户机（处理人）调整的需求，本模块增加了配置功能，既可以调整报警信息的等级，也可以调整报警信息的对应客户机（处理人）。由于该功能的灵活性，使得该报警系统和供电单位运行过程完成了无缝对接，也是该智能报警信息区分系统高效稳定的因素之一。（3）数据入库存储模块：该程序将报警信息数据接入到关系库中，在报警主程序和数据库之间起到了连接作用［5］。

1.2.2 智能报警信息区分系统辅助程序

（1）语音录制管理模块：由于此语音报警系统可用真人发声，事先录制对应得报警信息。也可使用自带的报警声。实际使用根据各供电单位实际需求，录制方便、快捷，语音清晰、明确［6］。（2）入库数据管理程序：该程序主要用于入库报警信息的字段配置和报表生成。比如报警内容描述、起止时间、确认时间、是否送达客户机等。本模块还兼容EXCEL、普通文本对数据导出和打印方便分析追责等。（3）系统运行管理模块：由于智能报警信息区分系统涉及的程序较多，为保证系统稳定高效的运行，特加入了系统运行管理模块。该模块对智能报警信息区分系统的其他模块进行统一的调度、监视。此模块有效减少误操作、降低运行风险提高系统稳定性。

从仿真模拟的结果来看，该方案完全可以满足供电单位的需求。智能报警信息区分系统的功能构架示意图如下图2所示。

智能报警信息区分系统的主界面大致如下图3所示：

2 智能报警信息区分系统的实施

2.1 需采集的报警信息、等级及其控制系统、入库字段等确定

需要采集的报警信息是由供电单位工作人员根据实际情况确认的并说明分别在哪个控制系统上采集。需要确认的信息有报警内容，报警信息采集的地点（即控制系统的确定）和报警点的优先级还有就是一些辅助程序需要配置信息。根据供电单位的不同要求，本系统将对报警信息进行不同逻辑运算并进行不同的发送及配套措施。

2.2 通信方式的确认

通信是从供电单位控制系统采集信息和程序间互联的的重要环节，通信分为数据采集通信和程序间的联络通信。数据采集通信一般是由供电单位方面协调，本系统和控制系统供应商共同确认通信协议和通信方式。而程序之间的信息通信是本系统的内部通信不需要同外界协商确定，此技术方案就直接采用基于UDP协议的通讯方式。

2.3 录音和调试

供电单位提供报警信息优先级和报警内容描述后，本系统就可对所提供的报警点信息进行对应录音或配置自带音效，将开发好的报警系统仿真模拟，测试语音播报是否准确。

2.4 现场安装和调试

（1）智能报警信息区分系统的放置：根据供电单位为报警信息区分系统所提供的场地，分别放置服务器、客户机、音响。确保系统硬件放置准确后不再变动。（2）现场接线：系统内部硬件的接线可自行完成。而智能报警信息区分系统与其他控制系统的接线需要供电单位和控制系统供应商共同协助完成，直到智能报警信息区分系统可以从报警系统采集到数据为止。（3）系统的安装和调试：将事先开发的软件正确安装到报警系统的服务器上。确保系统内的连线无误且与其他控制系统的通信畅通后进行调试工作。调试工作主要内容是验证系统稳定性、准确性。主要工作阶段内测试报警信息采集的数量及正确性，逻辑计算分析是否正确，发送是否符合配置要求直到整个系统可以正常投入使用为止。

3 结语

该系统在供电单位已投入使用，长时间运转后发现该系统确实能变主动发现为被动提醒，不仅减少了值班人员的工作强度，也使得工作人员及时从众多报警信息中区分出重要报警信息，在最短的时间内消除报警危害，使供电过程更加平稳。该系统的投入不仅使得该供电单位取得了良好的经济效益和社会效益，也为其他供电单位报警系统改造提供了方案参考。

［1］缪国钧，葛晓霞，林中达.电厂计算机系统应用语音报警软件的研究［J］.动力工程，2001（6）：1568-1571.

［2］葛晓霞，缪国钧，朱建宁.SoundAlarm纯软件智能语音报警系统在火电厂的应用［J］.中国电力，2005（5）：77-80.

［3］衷卫声，刘禄仁.SOPC技术在DCS系统语音报警中的应用［J］.控制工程，2012（2）：351-353.

［4］刘颖.基于DirectSound的火电厂语音报警系统［J］.电脑知识与技术，2010（2）：455，456，459.

［5］祝雪妹，王志明.语音报警与记录系统的研制及应用.［J］仪器仪表学报，2004（1）：109，110，133.

［6］陈坚红，李蔚，盛德仁，任浩仁.火电厂语音报警系统中的动态文语转换方法［J］.浙江大学学报，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

陈晓（1974—），女，大学学历，主管，从事电力系统自动化等工作。