一种水电调一体化监控的智能报警系统的制作方法

1.本发明涉及水电站监控技术领域，具体涉及一种水电调一体化监控的智能报警系统。


背景技术：

2.随着国内外机电技术、计算机及信息化技术的飞速发展，水电站单机及总装机容量不断增大、电站的设备不断升级换代、监控系统数据量大量增长，当前国内大中型电站的监控系统的数据点个数一般在1至6万左右，多电站群的集控中心甚至达到十万以上。
3.面对这些庞大的数据，如何通过监控系统人机交互界面、短信、电话、智能手机app快速查询到自己需要的数据，查询方法简单，及时了解电站设备运行状况。
4.在如此庞大的数据基础上，每天有数以千计甚至上万条各种各样的报警及信息事件，甚至同一时刻有数十甚至上千条报警数据。如何以最快的速度将这些报警信息通知包括运行值班人员在内的相关人员，实现真正意义上智能监控，电站无人值班如何对数据进行智能筛选，使真正有用的信息不被大量数据湮没，智能过滤干扰事件，只将最有用的信息发送至真正关心此报警事件的人，及时发现设备可能存在的隐患，对健康状况不佳的设备进行提前故障预警，有效降低企业运营成本，提升电站自动化水平，逐步迈向智能化水电站。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种水电调一体化监控的智能报警系统解决了如何对水电站故障数据进行有效监控和报警的问题。
6.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种水电调一体化监控的智能报警系统，包括：报警分类子系统、报警分级子系统、报警策略模型子系统、报警显示子系统、报警播报子系统、综合报警子系统和智能oncall子系统；
7.所述报警分类子系统用于对报警信息进行报警分类，得到各类型的报警信息；所述报警分级子系统用于对水电机组间的运行状态相关量进行分级，得到水电机组间的运行状态相关量的报警优先级别；所述报警策略模型子系统用于分析水电机组间的运行状态相关量的报警优先级别，并对水电机设备的报警级别进行动态提升和对各类型的报警信息中无效的报警信息进行过滤，得到需报警信息；所述综合报警子系统用于将所有需报警信息和各类型的报警信息进行综合，进行综合展示报警；所述报警显示子系统用于显示需报警信息；所述报警播报子系统用于播报需报警信息；所述智能oncall子系统用于向工作人员推送需报警信息。
8.进一步地，报警分类子系统的数据源包括：电厂实时运行报警信息、水调水情的报警信息、气象和大坝监测的报警信息、以及防洪辅助决策综合分析功能模块的辅助决策信息。
9.进一步地，报警分类子系统分类的类型包括：电厂运行异常报警、二次设备异常报
警、气象水情报警和监控系统设备报警；
10.所述电厂运行异常报警的类型包括：一次设备故障跳闸报警、系统主和辅设备故障报警、以及电厂电压越限报警；
11.所述二次设备异常报警的类型包括：保护及安全自动装置动作报警、保护及安全自动装置异常报警和保护及安全自动装置通道异常报警；
12.所述气象水情报警的类型包括：气象预警和水情预警；
13.所述气象预警的信息包括：天气类别、影响地区、程度和持续时间；
14.所述水情预警的信息包括：水位越限水电站名称、越限程度和出入库流量越限；
15.所述监控系统设备报警的类型包括：计算机的运行状态信息、网络运行状态信息和控制器运行状态信息。
16.进一步地，报警分级子系统用于对水电机组间的运行状态相关量进行分级的方法为：将水电机组间的运行状态相关量按照源发、伴生和结果进行分类，得到源发类的运行状态相关量、伴生类的运行状态相关量和结果类的运行状态相关量，分别赋予源发类的运行状态相关量、伴生类的运行状态相关量和结果类的运行状态相关量不同的报警级别。
17.进一步地，报警级别包括：一级事故、二级故障、三级异常、四级关注和五级事件；
18.所述一级事故为：事故停机的严重事故；
19.所述二级故障为：设备发生故障，需要运行人员介入的故障；
20.所述三级异常为：暂不影响生产的设备故障；
21.所述四级关注为：设备的正常运行工况改变，需实时监视的故障；
22.所述五级事件为：设备的正常运行工况改变，无需实时监视，仅做记录分析的故障。
23.进一步地，报警策略模型子系统包括：相关量分析报警单元、梯度报警单元、质量码报警单元、设备报警单元、报警级别动态提升单元和无效报警过滤单元；
24.所述相关量分析报警单元用于分析水电机组间的运行状态相关量的报警优先级别，得到相关量的需报警信息；
25.所述梯度报警单元用于对设备的模拟量设定变化的梯度限值，在单位时间内变化的模拟量超过梯度限值时，得到梯度的需报警信息；
26.所述质量码报警单元用于对品质位报警进行优化处理，得到装置失电或装置故障的需报警信息；
27.所述报警级别动态提升单元用于水电机设备默认的报警级别进行动态提升，得到水电站设备当前的报警级别；
28.所述设备报警单元用于分析水电机设备当前的报警级别，得到水电站故障的需报警信息；
29.所述无效报警过滤单元用于各类型的报警信息中无效的报警信息进行过滤，滤除信号抖动产生的无效信息，得到有效的需报警信息。
30.进一步地，综合报警子系统为综合逻辑报警单元；
31.所述综合逻辑报警单元为或非门、与门或非门组成逻辑单元，用于组合所有需报警的信息和各类型的报警信息，进行综合展示报警。
32.进一步地，智能oncall子系统向工作人员推送需报警信息的方式包括：网络短信
收发、电话和短信查询、以及智能手机app查询。
33.综上，本发明的有益效果为：
34.(1)、针对水电调监控系统海量数据报警处理需求，本发明采取一系列智能报警技术手段对原始设备信号进行加工处理，将最有价值的信息及数据分析结果提供给用户。
35.(2)、本发明通过报警分类子系统对报警信息进行分类，对运行状态相关量进行分级，将各报警信息进行综合等方式，实现滤出无用的报警信息，得到有效报警信息，将有效报警信息进行报警，避免无效的报警，实现对水电站故障数据进行有效监控和报警。
附图说明
36.图1为一种水电调一体化监控的智能报警系统的系统框图；
37.图2为综合逻辑报警单元的示意图。
具体实施方式
38.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
39.如图1所示，一种水电调一体化监控的智能报警系统，包括：报警分类子系统、报警分级子系统、报警策略模型子系统、报警显示子系统、报警播报子系统、综合报警子系统和智能oncall子系统；
40.所述报警分类子系统用于对报警信息进行报警分类，得到各类型的报警信息；所述报警分级子系统用于对水电机组间的运行状态相关量进行分级，得到水电机组间的运行状态相关量的报警优先级别；所述报警策略模型子系统用于分析水电机组间的运行状态相关量的报警优先级别，并对水电机设备的报警级别进行动态提升和对各类型的报警信息中无效的报警信息进行过滤，得到需报警信息；所述综合报警子系统用于将所有需报警信息和各类型的报警信息进行综合，进行综合展示报警；所述报警显示子系统用于显示需报警信息；所述报警播报子系统用于播报需报警信息；所述智能oncall子系统用于向工作人员推送需报警信息。
41.报警分类子系统的数据源包括：电厂实时运行报警信息、水调水情的报警信息、气象和大坝监测的报警信息、以及防洪辅助决策综合分析功能模块的辅助决策信息。
42.报警分类子系统分类的类型包括：电厂运行异常报警、二次设备异常报警、气象水情报警和监控系统设备报警；
43.所述电厂运行异常报警的类型包括：一次设备故障跳闸报警、系统主和辅设备故障报警、以及电厂电压越限报警；
44.所述二次设备异常报警的类型包括：保护及安全自动装置动作报警、保护及安全自动装置异常报警和保护及安全自动装置通道异常报警；
45.所述气象水情报警的类型包括：气象预警和水情预警；
46.所述气象预警的信息包括：天气类别、影响地区、程度和持续时间；
47.所述水情预警的信息包括：水位越限水电站名称、越限程度和出入库流量越限；
48.所述监控系统设备报警的类型包括：计算机的运行状态信息、网络运行状态信息和控制器运行状态信息。
49.报警分级子系统用于对水电机组间的运行状态相关量进行分级的方法为：将水电机组间的运行状态相关量按照源发、伴生和结果进行分类，得到源发类的运行状态相关量、伴生类的运行状态相关量和结果类的运行状态相关量，分别赋予源发类的运行状态相关量、伴生类的运行状态相关量和结果类的运行状态相关量不同的报警级别。
50.源发、伴生和结果举例解释：机组运行过程中(转速、导叶开度等源发数据)，振动摆度(x、y轴方向振摆等伴生数据)过大，导致瓦温升高，漏油漏水等结果。
51.对低级别的运行状态相关量只进行记录，从而有效提高报警信息质量。
52.水电机组间的运行状态相关量具体为：将生产过程按设备单元或系统以及服务对象划分为组，在组内的设备运行状态与参数信息具有相关性，这些具有相关性的信息称之为相关量，一个状态或参数的改变将引起相关量的变化，一个点的故障也将伴随着相关量故障信号的产生。
53.报警级别包括：一级事故、二级故障、三级异常、四级关注和五级事件；
54.所述一级事故为：事故停机的严重事故；
55.所述二级故障为：设备发生故障，需要运行人员介入的故障；
56.所述三级异常为：暂不影响生产的设备故障，例如：双路电源跳闸一路；
57.所述四级关注为：设备的正常运行工况改变，需实时监视的故障；
58.所述五级事件为：设备的正常运行工况改变，无需实时监视，仅做记录分析的故障。
59.报警策略模型子系统包括：相关量分析报警单元、梯度报警单元、质量码报警单元、设备报警单元、报警级别动态提升单元和无效报警过滤单元；
60.所述相关量分析报警单元用于分析水电机组间的运行状态相关量的报警优先级别，得到相关量的需报警信息；
61.所述梯度报警单元用于对设备的模拟量设定变化的梯度限值，在单位时间内变化的模拟量超过梯度限值时，得到梯度的需报警信息；
62.所述质量码报警单元用于对品质位报警进行优化处理，得到装置失电或装置故障的需报警信息；
63.所述报警级别动态提升单元用于水电机设备默认的报警级别进行动态提升，得到水电站设备当前的报警级别；
64.所述设备报警单元用于分析水电机设备当前的报警级别，得到水电站故障的需报警信息；
65.所述无效报警过滤单元用于各类型的报警信息中无效的报警信息进行过滤，滤除信号抖动产生的无效信息，得到有效的需报警信息。
66.质量码报警单元的作用详细解释为：现地lcu控制器i/o模块失电后，该模块所有数据点都会产生品质位故障报警，上电后所有数据点都报正常，导致品质位故障事件特别多达几千点，通过品质位报警优化处理，在失电后只报装置失电或故障，上电后只要检测信号正常，就报装置正常。大大减少了不必要的i/o模块品质位报警。
67.综合报警子系统为综合逻辑报警单元；
68.所述综合逻辑报警单元为或非门、与门或非门组成逻辑单元，如图2所示，用于组合所有需报警的信息和各类型的报警信息，进行综合展示报警。
69.在报警播报子系统中调度员站已确认的报警不再进行语音播报和检修设备信号不参与语音播报。
70.各种报警信息可通过构建报警一览表的方式进行展示。
71.智能oncall子系统发送短信一般都是通过短信装置，该装置与普通手机发送短信情况一致，速度较慢，通常是最先和最后收到同一条短信的人相差数分钟甚至更长时间，有时收到信息时，故障已被处理完毕，且每天发送短信数量有限制，一般在几十至两百条短信，这远远不能适应水电站无人值班要求，如何快速实时批量发送大量短信，保证大量用户同时收到实时信息是迫切需要解决的问题。
72.采用人员动态分组技术，可按时间、日期、星期条件，将定时短信发送，自定义电话短信查询、报警信息的不同设备数据按不同的人员倒班表自动实时分配数据收发人员，只将有用的信息发送至真正需要相关信息的人员，避免了对休假等人员的打扰。
73.自定义发送内容、时间、人员等，按动态分组实现动态发送。
74.实现批量发送任意短信至任意用户及分组人员。
75.网络短信收发：
76.将短信通过网络收发，省去了短信收发装置等硬件，精减中间环节，提高了系统可靠性，实现了大量短信通过网络瞬间实时收发，具有较高的实用价值，对于无人值守(少人值班)电站具有至关重要的意义。
77.电话/短信查询：
78.自定义任意分级查询菜单，使用方便灵活。
79.智能手机app：
80.通过智能手机app智能化推送实时报警信息，实时查询设备运行数据，与短信报警查询相比较有着数据量丰富、界面友好等优点，使手机具有水电站远程监控系统功能。