CN106096732A - 一种scada、基于scada的智能告警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种SCADA、基于SCADA的智能告警系统及方法，该系统包括SCADA数据获取模块，用于从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，电网状态数据包括遥信量和遥测量；规则库管理模块，用于存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及推理规则对应的推理结果；告警推理模块，用于依据电网状态数据以及告警信息从规则库管理模块中搜索相应的推理规则进行相应的推理，得到推理结果；用户展示模块，用于对推理结果进行展示。该系统提高了对告警信息的总体处理能力，从而使得推理结果具有事件推理和故障诊断的辅助决策功能，提高了调度效率。

Description

一种SCADA、基于SCADA的智能告警系统及方法

技术领域

本发明电网智能告警技术领域，特别是涉及一种SCADA、基于SCADA的智能告警系统及方法。

背景技术

传统调度自动化系统，也即SCADA(Supervisory Control And DataAcquisition，数据采集与监视控制系统)包括告警系统，采用了告警信息分层分类、误告警处理等技术手段，达到不同角色人员各取所需的效果，在一定程度上减轻了调度监控人员的工作强度，但该告警系统对告警信息的总体处理能力弱，得到的告警结果不具备事件推理及故障诊断等辅助决策功能，当电网处于事故状态时，调度监控人员面临着大量数据，影响调度效率，增加决策难度。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的SCADA、基于SCADA的智能告警系统及方法是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于SCADA的智能告警系统，提高了对告警信息的总体处理能力，从而使得推理结果具有事件推理和故障诊断的辅助决策功能，提高了调度效率；本发明的另一目的是提供一种包括上述基于SCADA的智能告警系统的SCADA；本发明的另一目的是提供一种基于SCADA的智能告警方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于SCADA的智能告警系统，该系统包括：

SCADA数据获取模块，用于从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，所述电网状态数据包括遥信量和遥测量；

规则库管理模块，用于存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及所述推理规则对应的推理结果；

告警推理模块，用于依据所述电网状态数据以及所述告警信息从所述规则库管理模块中搜索相应的所述推理规则进行相应的推理，得到推理结果；

用户展示模块，用于对所述推理结果进行展示。

优选地，所述告警推理模块包括：

单一事件推理模块，用于依据一个设备或者系统的一类电网状态数据或者一类告警信息并结合所述推理规则得到该设备或者系统的第一推理结果；当同样的所述电网状态数据或者告警信息在预设时间内重复超过预设次数时，控制删除实时显示的原始的推理结果，显示最新的推理结果并对所述设备或者所述系统故障告警；

组合事件推理模块，用于依据位于同间隔的关联信息并结合所述推理规则进行联合分析推理，得到第二推理结果；其中，所述关联信息包括所述电网状态数据以及告警信息。优选地，所述告警推理模块还包括：

智能事件推理模块，用于依据所述单一事件推理模块得到的所述第一推理结果或者所述组合事件推理模块得到的所述第二推理结果并结合所述电网状态数据以及所述推理规则得到第三推理结果。

优选地，该系统还包括：

告警信息预处理模块，用于对所述告警信息进行过滤预处理，滤除噪声数据。

优选地，所述告警信息预处理模块具体包括：

第一预处理模块，用于将所述告警信息中的热备用产生的告警信息、冷备用产生的告警信息、检修以及旁代设备产生的告警信息滤除掉，得到第一滤除告警信息；

第二预处理模块，用于将所述第一滤除告警信息中的告知类告警信息以及越限类告警信息滤除掉，得到第二滤除告警信息；

第三预处理模块，用于将所述第二滤除告警信息中一段时间内发生次数超过预设数值的动作告警信息滤除掉，得到最终待推理的所述告警信息。

优选地，所述用户展示模块具体包括：

告警面板，用于展示所述告警信息、所述推理结果以及电网的正常运行状态。

优选地，所述用户展示模块还包括：

智能快报，用于显示一个时间段内的所述推理结果的变化过程。

优选地，所述用户展示模块还包括：

自动统计模块，用于对一个时间段内一段区域的所有推理结果进行自动统计并进行显示。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种SCADA，包括上述任一项所述的基于SCADA的智能告警系统。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于SCADA的智能告警方法，该方法包括：

SCADA数据获取模块从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，所述电网状态数据包括遥信量和遥测量；

规则库管理模块存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及所述推理规则对应的推理结果；

告警推理模块依据所述电网状态数据以及所述告警信息从所述规则库管理模块中搜索相应的所述推理规则进行相应的推理，得到推理结果；

用户展示模块对所述推理结果进行展示。

本发明公开了一种SCADA、基于SCADA的智能告警系统及方法，该系统包括SCADA数据获取模块，用于从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，电网状态数据包括遥信量和遥测量；规则库管理模块，用于存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及推理规则对应的推理结果；告警推理模块，用于依据电网状态数据以及告警信息从规则库管理模块中搜索相应的推理规则进行相应的推理，得到推理结果；用户展示模块，用于对推理结果进行展示。可见，该系统通过将告警信息与电网状态数据相结合，再从由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则中找出相应的推理规则进行推理并得到推理结果，提高了对告警信息的总体处理能力，从而使得推理结果具有事件推理和故障诊断的辅助决策功能，提高了调度效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种基于SCADA的智能告警系统的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种基于SCADA的智能告警系统的结构示意图；

图3为本发明公开的一种告警面板的示意图；

图4为本发明提供的一种智能快报的示意图；

图5为本发明提供的一种自动统计模块的示意图；

图6为本发明提供的一种基于SCADA的智能告警方法的过程的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于SCADA的智能告警系统，提高了对告警信息的总体处理能力，从而使得推理结果具有事件推理和故障诊断的辅助决策功能，提高了调度效率；本发明的另一核心是提供一种包括上述基于SCADA的智能告警系统的SCADA；本发明的另一核心是提供一种基于SCADA的智能告警方法。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参照图1，图1为本发明提供的一种基于SCADA的智能告警系统的结构示意图，该系统包括：

SCADA数据获取模块1，用于从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，电网状态数据包括遥信量和遥测量；

可以理解的是，SCADA数据获取模块1的作用主要是从调度自动化系统(SCADA)中收集电网智能告警所需的电网状态数据，电网状态数据包括遥信量和遥测量，其中，遥信量包括开关的位置信息以及保护装置的动作信号等，遥测量包括母线电压等。同时，SCADA数据获取模块1还从调度自动化系统监听电网告警信息，一旦接收到告警信息，就将告警信息存入基础数据池中。

规则库管理模块2，用于存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及推理规则对应的推理结果；可以理解的是，这里的电网的逻辑关系包括电网潜在的逻辑关系，预先将该电网的逻辑关系、预设的告警信息以及预设的电网状态数据进行结合得到推理规以及该推理规则对应的推理结果，后期可以依据该推理结果去判断区域性故障。

告警推理模块3，用于依据电网状态数据以及告警信息从规则库管理模块2中搜索相应的推理规则进行相应的推理，得到推理结果；

可以理解的是，告警推理专家系统包括规则库管理模块2和告警推理模块3，其中，告警推理模块3是告警推理专家系统的核心模块，负责推理规则的前提条件匹配、推理规则的搜索与选取、规则体的解释和执行。

具体地，告警推理模块3在获取到电网状态数据以及告警信息后，告警推理模块3会将电网状态数据以及告警信息从规则库管理模块2中的预设的告警信息、预设的电网状态数据进行匹配，并搜索与选取出相应的推理规则以及推理结果。

用户展示模块4，用于对推理结果进行展示。

本发明公开了一种基于SCADA的智能告警系统，该系统包括SCADA数据获取模块，用于从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，电网状态数据包括遥信量和遥测量；规则库管理模块，用于存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及推理规则对应的推理结果；告警推理模块，用于依据电网状态数据以及告警信息从规则库管理模块中搜索相应的推理规则进行相应的推理，得到推理结果；用户展示模块，用于对推理结果进行展示。可见，该系统通过将告警信息与电网状态数据相结合，再从由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则中找出相应的推理规则进行推理并得到推理结果，提高了对告警信息的总体处理能力，从而使得推理结果具有事件推理和故障诊断的辅助决策功能，提高了调度效率。

实施例二

请参照图2，图2为本发明提供的另一种基于SCADA的智能告警系统的结构示意图，该系统在实施例一的基础上：

作为优选地，该系统还包括：

告警信息预处理模块5，用于对告警信息进行过滤预处理，滤除噪声数据。

可以理解的是，现有的调度自动化系统对厂站送来的告警信息基本没有过滤和处理的功能，如果直接采用这些原始的告警信息作为最终结果或者作为分析电网运行状况的依据，不但对运行人员的监视工作造成不便，而且影响到利用这些告警信息进行策略生成、故障分析的高级应用软件的运行结果。

因此，本申请通过告警信息预处理模块5对告警信息进行过滤预处理，滤除噪声数据，从而将正确和有用的告警信息保存下来。

作为优选地，告警信息预处理模块5具体包括：

第一预处理模块51，用于将告警信息中的热备用产生的告警信息、冷备用产生的告警信息、检修以及旁代设备产生的告警信息滤除掉，得到第一滤除告警信息；

具体地，第一预处理模块51根据网络拓扑，分析各设备连接关系、运行状态，建立开关、线路、母线、主变压器等设备的运行状态信息库，将热备用、冷备用、检修和旁代设备产生的信息排除在智能告警分析范围之外，过滤掉多余和不必要的告警信息。

第二预处理模块52，用于将第一滤除告警信息中的告知类告警信息以及越限类告警信息滤除掉，得到第二滤除告警信息；

具体地，第二预处理模块52根据信息预处理逻辑，剔除不需要的告警信息，如远方就地信息、档位BCD码信息等告知类信息和正常的越限类信息。

第三预处理模块53，用于将第二滤除告警信息中一段时间内发生次数超过预设数值的动作告警信息滤除掉，得到最终待推理的告警信息。

可以理解的是，有一些噪声信息，例如抖动和伴随信息也是无用的告警信息，它们的一个共同特征是动作发生次数较多，因此，第三预处理模块53通过设置一个预设数值，将一段时间内动作发生次数超过预设数值的动作告警信息滤除掉。

另外，这里的一段时间是人为可设置的，具体根据实际情况来定，本发明在此不做特别的限定。

作为优选地，告警推理模块3包括：

单一事件推理模块31，用于依据一个设备或者系统的一类电网状态数据或者一类告警信息并结合推理规则得到该设备或者系统的第一推理结果；当同样的电网状态数据或者告警信息在预设时间内重复超过预设次数时，控制删除实时显示的原始的推理结果，显示最新的推理结果并对设备或者系统故障告警；

组合事件推理模块32，用于依据位于同间隔的关联信息并结合推理规则进行联合分析推理，得到第二推理结果；其中，关联信息包括电网状态数据以及告警信息。

作为优选地，告警推理模块3还包括：

智能事件推理模块33，用于依据单一事件推理模块31得到的第一推理结果或者组合事件推理模块32得到的第二推理结果并结合电网状态数据以及推理规则得到第三推理结果。

可以理解的是，基于告警信息的推理包括单一事件推理、组合事件推理以及智能事件推理，相应的，告警推理模块3包括单一事件推理模块31、组合事件推理模块32以及智能事件推理模块33。

具体地，单一事件推理模块31具备告警信息压缩功能，对于频繁出现的告警信息，计算预设时间内(一般取24小时)出现的总次数，如果总次数超过预设次数时，在实时告警界面自动删除原始的推理结果，显示最新的推理结果，也即第一推理结果，也即删除相同的告警信息及对应的推理结果，并对设备或者系统提示故障告警。

组合事件推理模块32可对同间隔的关联信息结合推理规则进行分析推理，对电网系统中由相同原因引起的多个告警信息进行合并，只给出核心的告警信息、第二推理结果以及引起故障的原因。

智能事件推理模块33依据故障发生的关键条件，例如第一推理结果或者第二推理结果，结合电网的接线方式、运行方式、开关变位信息、开关刀闸状态、遥测量、时序等综合判断，给出第三推理结果以及相关信息、故障结论及处理方式，形成智能告警快报，对不安全、异常状态给出告警。

请参照表1，表1为规则库管理模块中包括推理规则、推理结果以及推理类型的表格。

表1规则库管理模块中的推理规则、推理结果以及推理类型表

作为优选地，用户展示模块4具体包括：

告警面板42，用于展示告警信息、推理结果以及电网的正常运行状态。

作为优选地，用户展示模块4还包括：

智能快报41，用于显示一个时间段内的推理结果的变化过程。

作为优选地，用户展示模块4还包括：

自动统计模块43，用于对一个时间段内一段区域的所有推理结果进行自动统计并进行显示。

具体地，本发明提供的用户展示模块4是一种基于告警面板42、智能快报41以及自动统计模块43为主体的可视化展示窗体，能够实现调度运行人员清晰直观的感知电网当前运行状态以及方便快捷的调阅和处理各类详细告警信息。

告警面板42主要用于展示电网的整体正常运行状态，显示有效的告警信息和推理结果，并可以调出关联信息和推理结果。具体地，请参照图3，图3为本发明公开的一种告警面板的示意图；运行人员在日常监控时通过告警面板42即可知道当前电网在实时运行方式下是否存在告警以及告警等级，告警面板42滚动更新当前详细告警信息。

智能快报41主要用于显示一个时间段内的推理结果的变化过程，也即推理结果相关联的关键信息，类似电视机画中画的功能。具体地，请参照图4，图4为本发明提供的一种智能快报的示意图；调度监控人员点击某个推理结果，联动触发显示该推理结果相关的关键信息并进行加工处理，形成一条故障简报，呈现在运行人员面前，这样做的好处是简化以往在告警处理过程中，运行人员需要频繁切换画面获取相关信息的繁琐过程，充分发挥有限的调度可视化资源，提高告警处理的效率。

自动统计模块43主要用于对一个时间段内一段区域的所有推理结果进行自动统计并进行显示，能够提高运行人员对电网运行状态和运行数据的掌控能力。具体地，请参照图5，图5为本发明提供的一种自动统计模块的示意图；该自动统计模块43通过建立严格的线路故障跳闸、跳闸后重合动作的逻辑规则，可实现台风天气时线路故障跳闸信息的自动统计；对设备运行状态信息的统计分析，可以统计分析设备各运行状态的时间信息，实现设备停送电信息的自动统计。根据智能分析推理结果，实现电网运行数据的自动统计，能够有效降低调度监控人员的工作量，提高工作效率，统计结果也有利于提高电网运行分析判断水平。值得注意的是，用户可输入时间段和区域来查看该时间段该区域的统计结果。

另外，用户还可以通过用户展示模块对规则库管理模块中的推理规则、推理结果进行更新。

本发明公开了一种基于SCADA的智能告警系统，该系统在继承实施例一的优点的基础上，还包括对告警信息进行预处理的告警信息预处理模块，采用这些经过预处理后的告警信息作为分析电网运行状况的依据，方便了运行人员的监视工作，有利于利用这些告警信息进行的策略生成，使得利用这些告警信息进行的故障分析的高级应用软件的运行结果更加准确。

另外，本发明提供的用户展示模块是一种基于告警面板、智能快报以及自动统计模块为主体的可视化展示窗体，能够实现调度运行人员清晰直观的感知电网当前运行状态以及方便快捷的调阅和处理各类详细告警信息。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种SCADA，包括上述所述的基于SCADA的智能告警系统。

具体地，对于SCADA中的智能告警系统的介绍，请参照上述系统实施例的描述，本发明在此不再赘述。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于SCADA的智能告警方法，请参照图6，图6为本发明提供的一种基于SCADA的智能告警方法的过程的流程图，该方法包括：

步骤S101：SCADA数据获取模块从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，电网状态数据包括遥信量和遥测量；

步骤S102：规则库管理模块存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及推理规则对应的推理结果；

步骤S103：告警推理模块依据电网状态数据以及告警信息从规则库管理模块中搜索相应的推理规则进行相应的推理，得到推理结果；

步骤S104：用户展示模块对推理结果进行展示。

具体地，对于该智能告警方法的介绍，请参照上述系统实施例的描述，本发明在此不再赘述。

本发明公开了一种基于SCADA的智能告警方法，该方法包括SCADA数据获取模块从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，电网状态数据包括遥信量和遥测量；规则库管理模块存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及推理规则对应的推理结果；告警推理模块依据电网状态数据以及告警信息从规则库管理模块中搜索相应的推理规则进行相应的推理，得到推理结果；用户展示模块对推理结果进行展示。可见，该方法通过将告警信息与电网状态数据相结合，再从由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则中找出相应的推理规则进行推理并得到推理结果，提高了对告警信息的总体处理能力，从而使得推理结果具有事件推理和故障诊断的辅助决策功能，提高了调度效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于SCADA的智能告警系统，其特征在于，该系统包括：

SCADA数据获取模块，用于从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，所述电网状态数据包括遥信量和遥测量；

规则库管理模块，用于存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及所述推理规则对应的推理结果；

告警推理模块，用于依据所述电网状态数据以及所述告警信息从所述规则库管理模块中搜索相应的所述推理规则进行相应的推理，得到推理结果；

用户展示模块，用于对所述推理结果进行展示。

2.如权利要求1所述的智能告警系统，其特征在于，所述告警推理模块包括：

单一事件推理模块，用于依据一个设备或者系统的一类电网状态数据或者一类告警信息并结合所述推理规则得到该设备或者系统的第一推理结果；当同样的所述电网状态数据或者告警信息在预设时间内重复超过预设次数时，控制删除实时显示的原始的推理结果，显示最新的推理结果并对所述设备或者所述系统故障告警；

组合事件推理模块，用于依据位于同间隔的关联信息并结合所述推理规则进行联合分析推理，得到第二推理结果；其中，所述关联信息包括所述电网状态数据以及告警信息。

3.如权利要求2所述的智能告警系统，其特征在于，所述告警推理模块还包括：

智能事件推理模块，用于依据所述单一事件推理模块得到的所述第一推理结果或者所述组合事件推理模块得到的所述第二推理结果并结合所述电网状态数据以及所述推理规则得到第三推理结果。

4.如权利要求3所述的智能告警系统，其特征在于，该系统还包括：

告警信息预处理模块，用于对所述告警信息进行过滤预处理，滤除噪声数据。

5.如权利要求4所述的智能告警系统，其特征在于，所述告警信息预处理模块具体包括：

第一预处理模块，用于将所述告警信息中的热备用产生的告警信息、冷备用产生的告警信息、检修以及旁代设备产生的告警信息滤除掉，得到第一滤除告警信息；

第二预处理模块，用于将所述第一滤除告警信息中的告知类告警信息以及越限类告警信息滤除掉，得到第二滤除告警信息；

第三预处理模块，用于将所述第二滤除告警信息中一段时间内发生次数超过预设数值的动作告警信息滤除掉，得到最终待推理的所述告警信息。

6.如权利要求5所述的智能告警系统，其特征在于，所述用户展示模块具体包括：

告警面板，用于展示所述告警信息、所述推理结果以及电网的正常运行状态。

7.如权利要求6所述的智能告警系统，其特征在于，所述用户展示模块还包括：

智能快报，用于显示一个时间段内的所述推理结果的变化过程。

8.如权利要求7所述的智能告警系统，其特征在于，所述用户展示模块还包括：

自动统计模块，用于对一个时间段内一段区域的所有推理结果进行自动统计并进行显示。

9.一种SCADA，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的基于SCADA的智能告警系统。

10.一种基于SCADA的智能告警方法，其特征在于，该方法包括：

SCADA数据获取模块从SCADA中获取电网状态数据以及告警信息，其中，所述电网状态数据包括遥信量和遥测量；

规则库管理模块存储由预设的告警信息、预设的电网状态数据以及电网的逻辑关系构成的推理规则以及所述推理规则对应的推理结果；

告警推理模块依据所述电网状态数据以及所述告警信息从所述规则库管理模块中搜索相应的所述推理规则进行相应的推理，得到推理结果；

用户展示模块对所述推理结果进行展示。