CN109450085B - 一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统，包括依次连接的消息接收子系统、消息分类处理子系统、识别报警消息处理子系统和设备异常报警消息子系统；消息接收子系统包括相连接的前置机与SCADA服务器，消息分类处理子系统包括依次连接的开关、断路器、刀闸、接地刀闸、保护装置、遥信装置，遥信装置和历史服务器分别与分类器连接，识别报警消息处理子系统包括相连接的历史数据服务器和信号监控器，设备异常报警消息子系统包括信号查询器、报警信号灯和显示屏。消息分类处理子系统使得报警消息进入报警识别子系统之前可以进行分类处理，方便及时处理系统故障，减少了报警信息涌入系统造成系统故障的几率。
Description
技术领域
本申请涉及智能电网调度与控制领域，尤其涉及一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统。
背景技术
随着电网的快速发展，其结构变得越来越复杂。设备异常报警信号可实时反映设备的状态，方便工作人员对其进行处理，减少设备故障几率。为了及时处理这些异常报警信号，设有设备异常报警信号处理系统。
现有的设备异常报警信号处理系统包括数据采集子系统、消息处理子系统、报警信号识别子系统以及智能控制子系统。使用过程中，采集子系统采集信息并将信息传输至消息处理子系统，消息处理子系统对信息进行初步筛选，将疑似报警信号传输给报警信号识别子系统，该系统确认是否为报警信号，若确认为报警信号则同智能控制系统通信，采取相应的应对措施。
现有的设备异常报警信号处理系统在处理过程中将消息经过消息处理子系统处理后直接传输给报警信号识别子系统。当电网出现异常和故障的情况下，海量的设备异常和故障信号一起涌入调度中心，监控人员不容易从这些消息中判断出异常或故障设备的种类，使得报警信息不能及时准确地处理，导致系统故障。为了减少系统故障的几率，提出了一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统。
发明内容
本申请提供了一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统，以解决现有系统的系统故障几率高的技术问题。
为了解决上述问题，本申请提供以下的技术方案:
一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统，包括数据采集层、分析应用层和用户管理层，数据采集层包括消息接收子系统，分析应用层包括消息分类处理子系统和识别报警消息处理子系统，用户管理层包括设备异常报警消息子系统，其中：消息接收子系统、消息分类处理子系统、识别报警消息处理子系统与设备异常报警消息子系统依次通过模块接口相连接；消息接收子系统包括前置机和SCADA服务器，前置机与SCADA服务器通信连接，前置机内包括实时数据库和历史数据库，消息分类处理子系统包括开关、断路器、刀闸、接地刀闸、保护装置、遥信装置、历史服务器和分类器，开关、断路器、刀闸、接地刀闸、保护装置、遥信装置依次电连接，遥信装置和历史服务器分别与分类器电连接，识别报警消息处理子系统包括历史数据服务器和信号监控器，历史数据服务器与信号监控器通信连接，设备异常报警消息子系统包括信号查询器、报警信号灯和显示屏。
优选地，消息分类处理子系统用于处理报警信息，报警信息包括事件序列消息、设备异常消息、事故消息、提示消息、维护消息和短路器消息。
优选地，识别报警消息处理子系统用于识别告警信息，告警消息包括保护和切换的告警消息、维护或调试设备发送的虚假消息、保护消息和具有明显逻辑错误的切换消息。
优选地，设备异常报警消息子系统的工作模式包括台风模式和正常模式。
优选地，设备异常报警消息子系统采用基于案例推理方法和规则推理方法对警报信息进行相关性分析和诊断。
一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统的使用方法，使用方法包括：
消息接收子系统接收消息，并将消息传递给消息分类处理子系统；
消息分类处理子系统对接收到的消息根据优先级进行分类处理，并将优选处理消息传输给识别报警消息处理子系统；
识别报警消息处理子系统对优选处理消息进行判断是否处于台风状态；
若为台风状态，则将优选处理消息传输给设备异常报警消息子系统，并设置设备异常报警消息子系统的工作模式为台风模式；
若非台风状态，则将优选处理消息传输给设备异常报警消息子系统，并设置设备异常报警消息子系统的工作模式为正常模式；
设备异常报警消息子系统根据工作模式处理信息，并将处理结果传递给调度员。
有益效果：本申请提供了一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统，该系统包括数据采集层、分析应用层和用户管理层，数据采集层包括消息接收子系统，分析应用层包括消息分类处理子系统和识别报警消息处理子系统，用户管理层包括设备异常报警消息子系统。各个子系统之间的连接关系如下：消息接收子系统、消息分类处理子系统、识别报警消息处理子系统与设备异常报警消息子系统依次通过模块接口相连接。消息接收子系统包括前置机和SCADA服务器，前置机与SCADA服务器通信连接，前置机内包括实时数据库和历史数据库。消息接收子系统拥有用于通信的实时数据接口的标准化设计，接收来自前置机的遥测数据和远程信令数据的信息，来自SCADA服务器的主系统的IEC61970模型数据及其包含的映射文件以及来自SCADA服务器的遥测和远程信号。消息分类处理子系统包括开关、断路器、刀闸、接地刀闸、保护装置、遥信装置、历史服务器和分类器，开关、断路器、刀闸、接地刀闸、保护装置、遥信装置依次电连接，遥信装置和历史服务器分别与分类器电连接。消息分类处理子系统用于过滤，组合和分类来自接收消息接收子系统的信息。使用过程中，消息分类处理子系统通过遥信装置接收信息，将接收到的信息处理后传输给分类器，分类器与历史服务器相连，通过比较历史数据与采集的信息，对消息进行分类；历史数据服务器是用来安装商用数据库服务器的机器，存储遥测、遥信、微机保护、电网设备模型、智能处理系统专家知识等历史消息。识别报警消息处理子系统包括历史数据服务器和信号监控器，历史数据服务器与信号监控器通信连接。历史数据服务器可以为报警消息的识别提供原始学习数据，通过对历史报警数据的分析处理挖掘报警消息的特征；信号监控器用于监控接收报警消息。识别报警消息处理子系统用于识别网络各种运行状态下的衰落告警信息。设备异常报警消息子系统包括信号查询器、报警信号灯和显示屏。信号查询器用于查询一段时间内传递过的报警消息。报警信号灯将报警信号传给工作人员。显示屏显示报警信息并显示处理策略。识别报警消息子系统实现了警示信息的相关性分析和诊断，以便在事故发生前实时识别警示信息，提醒调度员及时处理可能的故障，并提供相应的应对策略。使用过程中，数据采集层的消息接收子系统接收来自前置机的遥测数据和远程信令数据的信息，并将这些信息存储在实时数据库中，如果需要使用，实时数据库中的信息通过服务器传输给分析应用层的消息分类处理子系统。消息分类处理子系统对接收到的信息进行分类处理，根据报警信息的重要性选择优先处理的信息，并将其传输给识别报警消息处理子系统。识别报警消息处理子系统对接收到的消息进行过滤，判断设备故障报警信息所属的变电站区域是否处于台风状态，并标记信息处理模式且将预处理设备故障信息传输给用户管理层的设备异常报警消息子系统。设备异常报警消息子系统接收到预处理设备故障信息后，程序将根据天气状况标记自动设置台风模式和正常模式，并先处理高优先级信息，然后及时将结果和测量结果呈现给调度员并帮助他们在网上做出排除异常的决定。本申请设置消息分类处理子系统，使得报警消息进入报警识别子系统之前可以进行分类处理，减少了报警信息涌入系统中造成报警信息不能及时处理而造成系统故障的几率，提高信号的分析识别效率，方便及时处理系统故障，进而减少系统故障的几率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为申请提供的一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统的结构示意图；
附图说明：1-消息接收子系统，2-消息分类处理子系统，3-识别报警消息处理子系统，4-设备异常报警消息子系统，21-开关，22-断路器，23-刀闸，24-接地刀闸，25-保护装置，26-遥信装置，27-历史服务器，28-分类器。
具体实施方式
参见图1，为本申请提供了一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统的结构示意图，该系统包括数据采集层、分析应用层和用户管理层，数据采集层包括消息接收子系统1，分析应用层包括消息分类处理子系统2和识别报警消息处理子系统3，用户管理层包括设备异常报警消息子系统4。各个子系统之间的连接关系如下：消息接收子系统1、消息分类处理子系统2、识别报警消息处理子系统3与设备异常报警消息子系统4依次通过模块接口相连接。消息接收子系统1包括前置机和SCADA服务器，前置机与SCADA服务器通信连接，前置机内包括实时数据库和历史数据库。消息接收子系统1拥有用于通信的实时数据接口的标准化设计，接收来自前置机的遥测数据和远程信令数据的信息，来自SCADA服务器的主系统的IEC61970模型数据及其包含的映射文件以及来自SCADA服务器的遥测和远程信号。消息分类处理子系统2包括开关21、断路器22、刀闸23、接地刀闸24、保护装置25、遥信装置26、历史服务器27和分类器28，开关21、断路器22、刀闸23、接地刀闸24、保护装置25、遥信装置26依次电连接，遥信装置26和历史服务器27分别与分类器28电连接。消息分类处理子系统2用于过滤，组合和分类来自接收消息接收子系统1的信息。使用过程中，消息分类处理子系统2通过遥信装置26接收信息，将接收到的信息处理后传输给分类器28，分类器28与历史服务器27相连，通过比较历史数据与采集的信息，对消息进行分类；历史服务器27是用来安装商用数据库服务器的机器，存储遥测、遥信、微机保护、电网设备模型、智能处理系统专家知识等历史消息。识别报警消息处理子系统3包括历史数据服务器和信号监控器，历史数据服务器与信号监控器通信连接。历史数据服务器可以为报警消息的识别提供原始学习数据，通过对历史报警数据的分析处理挖掘报警消息的特征；信号监控器用于监控接收报警消息。识别报警消息处理子系统3用于识别网络各种运行状态下的衰落告警信息。设备异常报警消息子系统4包括信号查询器、报警信号灯和显示屏。信号查询器用于查询一段时间内传递过的报警消息。报警信号灯将报警信号传给工作人员。显示屏显示报警信息并显示处理策略。识别报警消息子系统实现了警示信息的相关性分析和诊断，以便在事故发生前实时识别警示信息，提醒调度员及时处理可能的故障，并提供相应的应对策略。使用过程中，数据采集层的消息接收子系统1接收来自前置机的遥测数据和远程信令数据的信息，并将这些信息存储在实时数据库中，如果需要使用，实时数据库中的信息通过服务器传输给分析应用层的消息分类处理子系统2。消息分类处理子系统2对接收到的信息进行分类处理，根据报警信息的重要性选择优先处理的信息，并将其传输给识别报警消息处理子系统3。识别报警消息处理子系统3对接收到的消息进行过滤，判断设备故障报警信息所属的变电站区域是否处于台风状态，并标记信息处理模式且将预处理设备故障信息传输给用户管理层的设备异常报警消息子系统4。设备异常报警消息子系统4接收到预处理设备故障信息后，程序将根据天气状况标记自动设置台风模式和正常模式，并先处理高优先级信息，然后及时将结果和测量结果呈现给调度员并帮助他们在网上做出排除异常的决定。本申请设置消息分类处理子系统2，使得报警消息进入报警识别子系统之前可以进行分类处理，减少了报警信息涌入系统中造成报警信息不能及时处理而造成系统故障的几率，提高信号的分析识别效率，方便及时处理系统故障，进而减少系统故障的几率。
消息分类处理子系统2内部封装了基于规则和历史事例混合推理的专家系统推理机制，基于电力故障知识并借鉴历史经验对消息进行分类；按消息严重程度分类，优先处理紧急故障消息，如事故消息、断路器消息等。本实施例中，消息分类处理子系统2用于处理报警信息，报警信息包括事件序列消息、设备异常消息、事故消息、提示消息、维护消息和短路器消息。由于需要监控，报警信息又分为六种消息，包括事件序列(SOE)消息，设备异常消息，事故消息，提示消息，维护消息和不重置的断路器消息。所有消息都应保存在位于实时数据库中的辅助信息的分层模型中。
识别报警消息处理子系统3用于识别网络各种运行状态下的衰落告警信息，本实施例中，告警消息包括识别保护和切换的告警信息，维护或调试设备发送的虚假消息，保护消息和具有明显逻辑错误的切换消息，重复消息及其他。对这些消息进行过滤，判断设备故障警告信息所属的变电站区域是否处于台风状态，并标记信息处理模式。并且识别报警消息处理子系统具有识别未来故障诊断系统的故障信息的能力。
设备异常报警消息子系统收到预处理设备故障信息后，程序将根据天气状况标记自动设置台风模式和正常模式，并先处理高优先级信息，然后及时将结果和测量结果呈现给调度员并帮助他们在网上做出排除异常的决定。设备异常报警消息子系统4的工作模式包括台风模式和正常模式。在台风模式下，设备异常信息和治疗策略的优先级与正常情况不同，例如，如果消息需要在正常情况下在一天内处理，则在台风中应该是无关的(只是记录，而不是处理)。因此，在台风模式的知识库和案例库中创建规则，并使用合理的模式识别方法，但处理信息的过程与普通模式相同。当系统运行时，也会立即监控传输线上的开关跳闸次数。
设备异常报警消息子系统4采用基于案例推理方法和规则推理方法对警报信息进行相关性分析和诊断。案例推理方法主要用于处理包含知识库中保存的因果关系的设备消息，数据库还包括相应的规则和警告消息类型的优先级设置(如果消息没有立即处理，则故障将发生。对于此消息，其优先级编号应为高级别)和其他。创建规则推理方法用于在处理了一个或多个异常消息之后处理案例和策略之间的相关信息。
本申请除了提供了一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统，还提供了一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统的使用方法，使用方法包括：
S01:消息接收子系统接收消息，并将所述消息传递给消息分类处理子系统；
S02:消息分类处理子系统对接收到的消息根据优先级进行分类处理，并将优选处理消息传输给识别报警消息处理子系统；
S03:识别报警消息处理子系统对优选处理消息进行判断是否处于台风状态；
S04:若为台风状态，则将优选处理消息传输给设备异常报警消息子系统，并设置设备异常报警消息子系统的工作模式为台风模式；
S05:若非台风状态，则将优选处理消息传输给设备异常报警消息子系统，并设置设备异常报警消息子系统的工作模式为正常模式；
S06:设备异常报警消息子系统根据工作模式处理信息，并将处理结果传递给调度员。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的实施方案后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未使用的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统，其特征在于，包括数据采集层、分析应用层和用户管理层，所述数据采集层包括消息接收子系统（1），所述分析应用层包括消息分类处理子系统（2）和识别报警消息处理子系统（3），所述用户管理层包括设备异常报警消息子系统（4），其中：
所述消息接收子系统（1）、所述消息分类处理子系统（2）、所述识别报警消息处理子系统（3）与所述设备异常报警消息子系统（4）依次通过模块接口相连接；
所述消息接收子系统（1）包括前置机和SCADA服务器，所述前置机与所述SCADA服务器通信连接，所述前置机内包括实时数据库和历史数据库，所述消息分类处理子系统（2）包括开关（21）、断路器（22）、刀闸（23）、接地刀闸（24）、保护装置（25）、遥信装置（26）、历史服务器（27）和分类器（28），所述开关（21）、所述断路器（22）、所述刀闸（23）、所述接地刀闸（24）、所述保护装置（25）、所述遥信装置（26）依次电连接，所述遥信装置（26）和所述历史服务器（27）分别与所述分类器（28）电连接，所述识别报警消息处理子系统（3）包括历史数据服务器和信号监控器，所述历史数据服务器与所述信号监控器通信连接，所述设备异常报警消息子系统（4）包括信号查询器、报警信号灯和显示屏，其中，所述分类器（28）通过比较历史数据与采集的信息对采集的信息进行分类。
2.根据权利要求1所述的设备异常报警信号处理系统，其特征在于，所述消息分类处理子系统（2）用于处理报警信息，所述报警信息包括事件序列消息、设备异常消息、事故消息、提示消息、维护消息和短路器消息。
3.根据权利要求1所述的设备异常报警信号处理系统，其特征在于，所述识别报警消息处理子系统（3）用于识别告警信息，所述告警消息包括保护和切换的告警消息、维护或调试设备发送的虚假消息、保护消息和具有明显逻辑错误的切换消息。
4.根据权利要求1所述的设备异常报警信号处理系统，其特征在于，所述设备异常报警消息子系统（4）的工作模式包括台风模式和正常模式。
5.根据权利要求1所述的设备异常报警信号处理系统，其特征在于，所述设备异常报警消息子系统（4）采用基于案例推理方法和规则推理方法对警报信息进行相关性分析和诊断。
6.一种如权利要求1所述的基于调度与控制集成的设备异常报警信号处理系统的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：
消息接收子系统接收消息，并将所述消息传递给消息分类处理子系统；
所述消息分类处理子系统对接收到的所述消息根据优先级进行分类处理，并将优选处理消息传输给识别报警消息处理子系统；
所述识别报警消息处理子系统对所述优选处理消息进行判断是否处于台风状态；
若为台风状态，则将所述优选处理消息传输给设备异常报警消息子系统，并设置设备异常报警消息子系统的工作模式为台风模式；
若非台风状态，则将所述优选处理消息传输给设备异常报警消息子系统，并设置设备异常报警消息子系统的工作模式为正常模式；
所述设备异常报警消息子系统根据所述工作模式处理信息，并将处理结果传递给调度员。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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