基于一体化平台的可组态设备智能联动研究

宋雨航，何建锋，谢凤祥

（国家能源集团大渡河大岗山水电开发有限公司，四川省雅安市 625409）

0 引言

随着全球工业改革、推动技术和产业变革，互联网及先进信息技术与能源行业融合[1]，电力行业设备联动需求日益增强。原始各子系统由于接口标准不统一、通信协议不同等诸多问题制约，只能单独自动化工作，形成信息孤岛[2]，子系统的增多也加重了管理的复杂性。随着大岗山水电站智慧电厂[3]建设的推进，汇聚所有生产管理数据，打通各子系统之间的壁垒，统一数据编码规则，按照“标准化”存储数据，为可组态设备智能联动提供基础。

1 总体框架及联动原理

1.1 总体框架

可组态设备智能联动由联动策略、通信服务和数据库三大部分组成，如图1所示。联动策略是联系现场实际工作和可能出现的事故情况制定的方案，形成策略表，记录联动记录，发送控制指令；通信服务包括门禁服务、监控系统IMC和NC 3.0、通风服务和工业电视，传输数据和接受控制指令，动作设备；数据库从数据入库工具中获取联动记录和读取通风数据，存入数据库供历史查询。

图1 可组态设备智能联动框架图Fig.1 Configurable device intelligent linkage framework

1.2 联动原理

可组态设备智能联动依托于大岗山水电站设备一体化智能管控平台，子系统发送心跳信号和控制信号，通信服务将接收到的信号封装存入缓存供服务器缓存Memcached中的IodeDao调用[4]，联动策略表读取解析联动配置策略；发出启动策略扫描服务指令同时匹配缓存数据，根据信号状态条件存入下发缓存ControldefDao中，供控制信号使用，下发动作指令，完成整个联动过程。

2 联动策略

2.1 工业电视系统与监控系统联动策略

2.1.1 与监控系统重要操作信号联动

联动服务器与监控系统通信，接受来自监控系统的报警信号、流程启动信号，能自动将画面切换推送至显示终端，并发出报警信息。

监控子系统在重要操作信号动作时发出联动信号，如1号机组开机流程，安全Ⅰ区联动服务器在收到通知后根据预设的联动策略启动联动流程，Ⅲ区工业电视子系统通过服务接口转动摄像头聚焦至1号机组水车室、1号机组GCB、1号机组发电机层、1号机组技术供水室、1号机组调速器油压装置等画面预设位置并进行录像。画面显示在重要操作联动显示区1和2上，一副画面显示20s后按照摄像机编号从小至大轮换，所有摄像头轮换结束后重新开始，直至流程结束。

2.1.2 与监控系统事故信号联动

监控子系统在事故信号动作时发出联动信号，如1号机组一般电气事故动作，安全Ⅰ区联动服务器在收到通知后根据预设的联动策略启动联动流程，Ⅲ区工业电视子系统通过服务接口转动摄像头聚焦至1号机组水车室、1号机组GCB、1号机组发电机层、1号机组技术供水室、1号机组调速器油压装置等画面预设位置并进行录像。Ⅲ区门禁系统自动打开相关地点门禁，以节约事故处理时间，提高效率。发送OnCall报警信息至相关人员组（发送人员、信息内容）。

画面显示在事故联动显示区1和2上，一副画面显示20s后按照摄像机编号从小至大轮换，所有摄像头轮换结束后重新开始，直至事故处理结束。事故联动流程图如图2所示。

图2 监控系统一般事故信号动作联动Fig.2 Monitoring system general accident signal action linkage

2.2 工业电视系统与门禁系统联动策略

联动服务器与门禁安防系统通信，实现对门点异常情况的图像抓拍、监视功能。当门禁安防系统发出报警或接收到现地有人员出入刷卡时，工业电视系统启动现场附近摄像机，自动将画面切换至人员活动区域或报警区域。

2.2.1 与厂房门禁系统信号联动

工业电视与门禁系统部署在安全Ⅲ区，联动服务器与门禁安防系统通信，实现对门点异常情况的图像抓拍、监视功能。当门禁安防系统发出报警或接收到现地有人员出入刷卡时，工业电视系统启动现场附近摄像机，自动将画面切换至人员活动区域或报警区域。

画面显示在门禁联动显示区，一副画面显示20s后按照摄像机编号从小至大轮换，所有摄像头轮换结束后重新开始，直至事故处理结束。

2.2.2 与周界报警信号联动

工业电视与门禁系统部署在安全Ⅲ区，联动服务器与门禁安防系统通信，实现对门点异常情况的图像抓拍、监视功能。当门禁安防系统发出报警或接收到现地有人员出入时，工业电视系统启动现场附近摄像机，自动将画面切换至人员活动区域或报警区域。

画面显示在门禁联动显示区，一副画面显示20s后按照摄像机编号从小至大轮换，所有摄像头轮换结束后重新开始，直至报警消失。

2.3 监控系统与通风系统联动策略

联动服务器与设备一体化管控平台通信，获取通风控制系统信息，监视通风设备运行状态和报警信息。上位机可以单点启动或关闭风机也可以根据现场实际情况自动启动或关闭风机。例如：当检测到GIS室六氟化硫浓度超标或者GIS室门禁开启，自动启动GIS室风机。

2.4 监控系统与振摆在线检测系统联动策略

联动服务器与计算机监控系统通信，获取振摆在线监测系统信息，采集机组运行状态和报警信息，并生成报表和曲线。当振摆在线监测系统报警时，监控系统的报警信号通过联动服务器传送到设备一体化管控平台，后者根据联动策略从后台数据库调出振摆相关的报表和曲线显示在智能一体化管控平台的前台Web上，可供工作人员查看。

2.5 监控系统、消防系统、通风系统、工业电视、门禁系统联动策略

联动服务器与计算机监控系统通信，采集消防系统各部位火灾报警信号，以及雨淋阀、气体灭火装置等灭火设备的运行状态信号和报警信号。当发生火灾时监控系统发出告警信号、工业电视自动巡视相关区域，关闭送风机、开启排烟风机、关闭防火阀。联动服务器与门禁及安防系统通信，当发生火灾并得到确认后，可在管理工作站或管理工作子站上控制打开需要开启的通道门以供逃生，也可自动打开所有事先设置好的门（如各层消防通道门）。

3 现场应用情况

将大岗山中控室大屏幕左侧工业电视显示区定为来联动显示区，右侧定为日常显示区，如图3所示。

图3 联动显示区分配Fig.3 Linkage display area allocation

根据工业电视联动功能将联动显示区进行细化，分为事故联动显示区、重要操作联动显示区、告警信号联动显示区、门禁联动显示区、消防联动显示区，如图4所示。若联动画面较多，则画面显示20s后自动切换。若无联动信号动作，则显示日常监视画面。

优先级：当事故信号、重要操作信号、消防信号、门禁信号、五防操作信号同时联动同一个摄像头时，以事故信号、消防信号、重要操作信号、门禁信号的顺序依次显示。

图4 联动显示区各屏幕细分Fig.4 Linkage display area screen subdivision

可组态设备智能联动功能于2018年9月在大岗山水电站成功应用，充分将独立子系统联动，消除了信息孤岛、独立工作、管理复杂等问题，可追溯历史故障情况，便于分析原因，提高了电站设备智能化水平和运维效率。

4 结束语

可组态设备智能联动功能基于一体化平台编程环境，将需要进行系统联动的输入输出数据进行汇集，形成中心管理平台，将监控系统、门禁系统、工业电视系统、消防系统等接入联动服务器。相比以前各系统的单独自动化工作，可组态设备智能联动能够打通不同系统之间的数据壁垒，统一不同系统之间的通信规约；能够以多种途径呈现结果，如工业电视墙、一体化平台Web等。本文介绍的可组态设备智能联动方案2018年9月在大岗山电厂成功实施，运行状况良好，显著提高了电站设备运维效率，具有良好的推广应用前景。