CN114089704A - 一种流域水电厂分布式智能告警系统及其告警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水电智能告警系统领域。一种流域水电厂分布式智能告警系统，包括告警信息采集单元、告警信息预处理单元、告警信息中间处理系统和告警信息主控系统。本发明通过设置告警信息中间处理系统对标准化告警信息进行分类和等级判别，将达到等级标准的标准化告警信息回传至告警信息主控系统，以及通过在告警信息中间处理系统中设置专业告警处理经验知识库，利用专业告警处理经验知识库处理一般紧急告警和不紧急告警，可以综合降低告警信息主控系统的告警时间处理压力，加快告警信息反应时间和处理速度，能够提高流域内水电厂的正常运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及水电智能告警系统领域，尤其涉及一种流域水电厂分布式智能告警系统及其告警方法。
背景技术
水电厂，全称水力发电厂，是把水的位能和动能转换成电能的工厂；它的基本生产过程是：从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将重力势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能；电站一般主要由挡水建筑物(坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞，包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成，主要组成部分有：水工建筑物、水力机械设备、发电设备、变电设备、配电设备、输电设备和控制及辅助设备；设备故障报警与预警是保证水电厂安全生产的重要手段。
对于流域水电厂而言，多个水电厂之间信息交互密切，所以需要综合的对流域内的所有水电厂进行告警信息监控，以保证流域内的多个水电厂能够均衡且稳定地运行；而现有流域水电厂告警系统在实际运行过程中存在许多不足，例如：水电厂的故障报警与预警手段都比较单一，大量依赖于人工分析，人工分析的实时性较差，无法及时反映设备健康状况，且不同人员的认知水平存在差异，难以保证分析结果的准确性；监控信息量大、人员工作量大，接入系统信息量遥信、遥测数据点庞杂，所有接入电站上传的遥信信息都汇集到监控中心数量很大，主控系统的信息交互量大，已有的主控中心显示设备往往无法全面的显示所有的告警信息，部分信息被顶到历史画面，导致无法及时被处理，容易造成延误处理，直接影响流域内水电厂的正常运行；因此，本发明提出一种流域水电厂分布式智能告警系统及其告警方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种流域水电厂分布式智能告警系统，可以实现高效的告警信息处理效果，不会发生告警信息被漏处理的问题，可以综合保证流域内水电厂的正常运行，可以综合降低告警信息主控系统的告警时间处理压力，加快告警信息反应时间和处理速度，能够提高流域内水电厂的正常运行稳定性。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种流域水电厂分布式智能告警系统，包括告警信息采集单元、告警信息预处理单元、告警信息中间处理系统和告警信息主控系统；
所述告警信息采集单元由多个不同类别的数据采集模块组成，多个不同类别的数据采集模块分别设置在流域内各个水电厂的设备数据监测点，用于监测采集各个水电厂内的实时设备数据，并将实时设备数据中的异常信息作为告警信息回传至告警信息预处理单元；
所述告警信息预处理单元用于对接收的告警信息进行信息处理，得到标准化告警信息，并将标准化告警信息回传至告警信息中间处理系统；
所述告警信息中间处理系统用于对标准化告警信息进行分类和等级判别，先将标准化告警信息进行分类，再将分类后的标准化告警信息进行等级判别，将达到等级标准的标准化告警信息回传至告警信息主控系统；
所述告警信息主控系统用于对告警信息中间处理系统上传的标准化告警信息进行解决处理，并得出解决方案发送至流域内对应的水电厂的管理控制中心。
作为本发明的进一步改进，本系统还包括独立数据储存单元，所述独立数据储存单元用于在告警信息预处理单元将告警信息进行信息处理后，保存所有的告警信息，并按照保存时间形成目录标签，将同一时间段内的多个不同类的告警信息储存在一个目录标签内。
作为本发明的进一步改进，所述告警信息采集单元、告警信息预处理单元、告警信息中间处理系统、告警信息主控系统以及独立数据储存单元内均设有安全防火墙，多个安全防火墙之间相互独立且采用不同的网络防护机制。
作为本发明的进一步改进，所述告警信息预处理单元对接收的告警信息进行信息处理的具体操作包括：首先对告警信息进行预判断，判断告警信息属于原发性告警信息还是衍生型告警信息，然后对告警信息进行信息补全和压缩处理，并对压缩后的告警信息打上预判断结果标签。
作为本发明的进一步改进，所述告警信息中间处理系统对标准化告警信息进行分类时，首先设置标准化告警信息的分类类别，并设置其对应的分类内容，然后将标准化告警信息划分至不同的类别中；所述标准化告警信息的分类类别包括不紧急告警、一般紧急告警、重要不紧急告警和重要紧急告警四个等级。
作为本发明的进一步改进，所述告警信息中间处理系统对标准化告警信息进行等级判别时，重要紧急告警等级优先于重要不紧急告警，重要不紧急告警等级优先于一般紧急告警，一般紧急告警等级优先于不紧急告警，并将重要紧急告警和重要不紧急告警作为回传信息的等级标准，优先回传至告警信息主控系统。
作为本发明的进一步改进，所述告警信息中间处理系统中包括专业告警处理经验知识库，所述专业告警处理经验知识库内设有拦截单元，未优先回传至告警信息主控系统的一般紧急告警和不紧急告警直接被拦截单元拦截至专业告警处理经验知识库，并专业告警处理经验知识库根据其储存的历史经验知识内容分析出一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案，并将解决方案发送给流域内对应的水电厂的管理控制中心。
作为本发明的进一步改进，所述专业告警处理经验知识库将一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案发送至流域内各个水电厂的管理控制中心，并定期将所有的行为操作内容报告至告警信息主控系统。
作为本发明的进一步改进，所述告警信息主控系统对告警信息中间处理系统上传的标准化告警信息进行解决处理时，采用故障树分析方法，首先从告警源头按照安全手册，利用运维经验和故障案例，设定每个推理节点的判决条件，当告警信息出现时，利用故障树自动化分析平台，实现告警信息的自动处理。
一种流域水电厂分布式智能告警方法，该方法包括如下步骤：
告警信息采集单元监测采集各个水电厂内的实时设备数据；
告警信息预处理单元对接收的告警信息进行信息处理，得到标准化告警信息；
独立数据储存单元保持所有的告警信息，并将同一时间段内的多个不同类的告警信息储存在一个目录标签内；
告警信息中间处理系统对得到的标准化告警信息进行分类和等级判别，若达到等级标准，则通过告警信息主控系统解决处理告警信息，得出解决方法并发送至流域内对应的水电厂的管理控制中心；若未达到等级标准，则将告警信息发送至专业告警处理经验知识库，告警信息中间处理系统根据专业告警处理经验知识库储存的历史经验知识内容分析出一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案，并将解决方案发送给流域内对应的水电厂的管理控制中心。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明系统可以实现高效的告警信息处理效果，不会发生告警信息被漏处理的问题，可以综合保证流域内水电厂的正常运行。
通过设置告警信息预处理单元可以首先判断出的属性，基于告警信息的属性对告警信息进行信息补全和压缩处理，并对压缩后的告警信息打上预判断结果标签，可以提高告警信息上传速度，减少告警信息主控系统的信息交互压力。
通过设置告警信息中间处理系统对标准化告警信息进行分类和等级判别，将达到等级标准的标准化告警信息回传至告警信息主控系统，以及通过在告警信息中间处理系统中设置专业告警处理经验知识库，利用专业告警处理经验知识库处理一般紧急告警和不紧急告警，可以综合降低告警信息主控系统的告警时间处理压力，加快告警信息反应时间和处理速度，能够提高流域内水电厂的正常运行稳定性。
本发明通过在告警信息采集单元、告警信息预处理单元、告警信息中间处理系统、告警信息主控系统以及独立数据储存单元内设置安全防火墙，并保将多个安全防火墙采用不同的网络防护机，可以提高告警信息传输过程中的安全防护性，避免恶意的篡改行为导致告警信息主控系统发出错误的解决方案至流域内各个水电厂。
附图说明
图1是本发明一种流域水电厂分布式智能告警系统的系统结构框图；
图2是本发明一种流域水电厂分布式智能告警方法的工作原理框架示意图；
其中，附图中标记为：1、告警信息采集单元；2、告警信息预处理单元；3、告警信息中间处理系统；4、告警信息主控系统；5、独立数据储存单元；6、安全防火墙；7、专业告警处理经验知识库；
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。需要说明的是，本发明的具体实施例只是为了能更清楚的描述技术方案，而不能作为本发明保护范围的一种限制。
请参阅图1，一种流域水电厂分布式智能告警系统，包括告警信息采集单元1、告警信息预处理单元2、告警信息中间处理系统3和告警信息主控系统4，还包括独立数据储存单元5；
所述告警信息采集单元1、告警信息预处理单元2、告警信息中间处理系统3、告警信息主控系统4以及独立数据储存单元5内均设有安全防火墙6，多个安全防火墙6之间相互独立且采用不同的网络防护机制；
所述告警信息采集单元1由多个不同类别的数据采集模块组成，多个不同类别的数据采集模块分别设置在流域内各个水电厂的设备数据监测点，用于监测采集各个水电厂内的实时设备数据，如水力机械设备、发电设备、变电设备、配电设备、输电设备和控制及辅助设备，并将实时设备数据中的异常信息作为告警信息回传至告警信息预处理单元2；另外，各个水电厂的各个设备之间存在大量的重复采集与冗余数据，对于这部分数据，可通过多源冗余校验方法对错误数据进行检测与定位。如各个来源的数据满足式(1)，则认为数据有效，如果不满足，则认为某一来源的数据出现了错误，需要进一步检查。
|xk(t)-xj(t)<σ|， k≠j，k,j＝1,2,N (1)
式中，与为某一状态第k个来源和第j来源在时刻t的数据，N为数据源的个数，为允许误差。
所述告警信息预处理单元2用于对接收的告警信息进行信息处理，得到标准化告警信息，并将标准化告警信息回传至告警信息中间处理系统3；具体操作包括：首先对告警信息进行预判断，判断告警信息属于原发性告警信息还是衍生型告警信息，然后对告警信息进行信息补全和压缩处理，并对压缩后的告警信息打上预判断结果标签，得到标准化告警信息，并将标准化告警信息回传至告警信息中间处理系统3。
所述告警信息中间处理系统3用于对标准化告警信息进行分类和等级判别，先将标准化告警信息进行分类，再将分类后的标准化告警信息进行等级判别，将达到等级标准的标准化告警信息回传至告警信息主控系统4；
具体过程为：所述告警信息中间处理系统3对标准化告警信息进行分类时，首先设置标准化告警信息的分类类别，并设置其对应的分类内容，然后将标准化告警信息划分至不同的类别中；所述标准化告警信息的分类类别包括不紧急告警、一般紧急告警、重要不紧急告警和重要紧急告警四个等级；并设置其对应的分类内容，然后将标准化告警信息划分至不同的类别中；
所述告警信息中间处理系统3对标准化告警信息进行等级判别时，重要紧急告警等级优先于重要不紧急告警，重要不紧急告警等级优先于一般紧急告警，一般紧急告警等级优先于不紧急告警，并将重要紧急告警和重要不紧急告警作为回传信息的等级标准，优先回传至告警信息主控系统4；所述专业告警处理经验知识库7将一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案发送至流域内各个水电厂的管理控制中心后，还需要定期将所有的行为操作内容报告至告警信息主控系统4。所述告警信息中间处理系统3中包括专业告警处理经验知识库7，所述专业告警处理经验知识库7内设有拦截单元，未优先回传至告警信息主控系统4的一般紧急告警和不紧急告警直接被拦截单元拦截至专业告警处理经验知识库7，并专业告警处理经验知识库7根据其储存的历史经验知识内容分析出一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案，并将解决方案发送给流域内对应的水电厂的管理控制中心。
在本系统中，专业告警处理经验知识库7的知识源就是水电运行规程、规范，相关培训教材及书籍，以及水电运行人员的经验总结，专业告警处理经验知识库7举例如下：名称：断路器SF6气压低告警；类型：线路断路器；原因：断路器SF6压力降低至报警压力(压力继电器发出)；处理方式：现场检查并记录SF6压力，对照温度压力曲线，判断是否压力过低，并汇报至管理控制中心进行调度，及时处理。
所述告警信息主控系统4用于对告警信息中间处理系统3上传的标准化告警信息进行解决处理，并得出解决方案发送至流域内对应的水电厂的管理控制中心。
所述告警信息主控系统4对告警信息中间处理系统3上传的标准化告警信息进行解决处理时，采用故障树分析方法，首先从告警源头按照安全手册，利用运维经验和故障案例，设定每个推理节点的判决条件，当告警信息出现时，利用故障树自动化分析平台，实现告警信息的自动处理。
所述独立数据储存单元5，所述独立数据储存单元5用于在告警信息预处理单元2将告警信息进行信息处理后，保存所有的告警信息，并按照保存时间形成目录标签，将同一时间段内的多个不同类的告警信息储存在一个目录标签内。
请参阅图2，本发明实施例还提供一种流域水电厂分布式智能告警方法，该方法包括如下步骤：
告警信息采集单元1监测采集各个水电厂内的实时设备数据；
告警信息预处理单元2对接收的告警信息进行信息处理，得到标准化告警信息；
独立数据储存单元5保持所有的告警信息，并将同一时间段内的多个不同类的告警信息储存在一个目录标签内；
告警信息中间处理系统3对得到的标准化告警信息进行分类和等级判别，若达到等级标准，则通过告警信息主控系统4解决处理告警信息，得出解决方法并发送至流域内对应的水电厂的管理控制中心；若未达到等级标准，则将告警信息发送至专业告警处理经验知识库7，告警信息中间处理系统3根据专业告警处理经验知识库7储存的历史经验知识内容分析出一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案，并将解决方案发送给流域内对应的水电厂的管理控制中心。
本发明系统可以实现高效的告警信息处理效果，不会发生告警信息被漏处理的问题，可以综合保证流域内水电厂的正常运行；通过设置告警信息预处理单元2可以首先判断出的属性，基于告警信息的属性对告警信息进行信息补全和压缩处理，并对压缩后的告警信息打上预判断结果标签，可以提高告警信息上传速度，减少告警信息主控系统4的信息交互压力；通过设置告警信息中间处理系统3对标准化告警信息进行分类和等级判别，将达到等级标准的标准化告警信息回传至告警信息主控系统4，以及通过在告警信息中间处理系统3中设置专业告警处理经验知识库7，利用专业告警处理经验知识库7处理一般紧急告警和不紧急告警，可以综合降低告警信息主控系统4的告警时间处理压力，加快告警信息反应时间和处理速度，能够提高流域内水电厂的正常运行稳定性；
本发明通过在告警信息采集单元1、告警信息预处理单元2、告警信息中间处理系统3、告警信息主控系统4以及独立数据储存单元5内设置安全防火墙6，并保将多个安全防火墙6采用不同的网络防护机，可以提高告警信息传输过程中的安全防护性，避免恶意的篡改行为导致告警信息主控系统4发出错误的解决方案至流域内各个水电厂。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：包括告警信息采集单元(1)、告警信息预处理单元(2)、告警信息中间处理系统(3)和告警信息主控系统(4)；
所述告警信息采集单元(1)由多个不同类别的数据采集模块组成，多个不同类别的数据采集模块分别设置在流域内各个水电厂的设备数据监测点，用于监测采集各个水电厂内的实时设备数据，并将实时设备数据中的异常信息作为告警信息回传至告警信息预处理单元(2)；
所述告警信息预处理单元(2)用于对接收的告警信息进行信息处理，得到标准化告警信息，并将标准化告警信息回传至告警信息中间处理系统(3)；
所述告警信息中间处理系统(3)用于对标准化告警信息进行分类和等级判别，先将标准化告警信息进行分类，再将分类后的标准化告警信息进行等级判别，将达到等级标准的标准化告警信息回传至告警信息主控系统(4)；
所述告警信息主控系统(4)用于对告警信息中间处理系统(3)上传的标准化告警信息进行解决处理，并得出解决方案发送至流域内对应的水电厂的管理控制中心。
2.根据权利要求1所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：还包括独立数据储存单元(5)，所述独立数据储存单元(5)用于在告警信息预处理单元(2)将告警信息进行信息处理后，保存所有的告警信息，并按照保存时间形成目录标签，将同一时间段内的多个不同类的告警信息储存在一个目录标签内。
3.根据权利要求1所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：所述告警信息采集单元(1)、告警信息预处理单元(2)、告警信息中间处理系统(3)、告警信息主控系统(4)以及独立数据储存单元(5)内均设有安全防火墙(6)，多个安全防火墙(6)之间相互独立且采用不同的网络防护机制。
4.根据权利要求1所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：所述告警信息预处理单元(2)对接收的告警信息进行信息处理的具体操作包括：首先对告警信息进行预判断，判断告警信息属于原发性告警信息还是衍生型告警信息，然后对告警信息进行信息补全和压缩处理，并对压缩后的告警信息打上预判断结果标签。
5.根据权利要求1所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：所述告警信息中间处理系统(3)对标准化告警信息进行分类时，首先设置标准化告警信息的分类类别，并设置其对应的分类内容，然后将标准化告警信息划分至不同的类别中；所述标准化告警信息的分类类别包括不紧急告警、一般紧急告警、重要不紧急告警和重要紧急告警四个等级。
6.根据权利要求5所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：所述告警信息中间处理系统(3)对标准化告警信息进行等级判别时，重要紧急告警等级优先于重要不紧急告警，重要不紧急告警等级优先于一般紧急告警，一般紧急告警等级优先于不紧急告警，并将重要紧急告警和重要不紧急告警作为回传信息的等级标准，优先回传至告警信息主控系统(4)。
7.根据权利要求6所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：所述告警信息中间处理系统(3)中包括专业告警处理经验知识库(7)，所述专业告警处理经验知识库(7)内设有拦截单元，未优先回传至告警信息主控系统(4)的一般紧急告警和不紧急告警直接被拦截单元拦截至专业告警处理经验知识库(7)，并专业告警处理经验知识库(7)根据其储存的历史经验知识内容分析出一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案，并将解决方案发送给流域内对应的水电厂的管理控制中心。
8.根据权利要求7所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：所述专业告警处理经验知识库(7)将一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案发送至流域内各个水电厂的管理控制中心，并定期将所有的行为操作内容报告至告警信息主控系统(4)。
9.根据权利要求1所述的一种流域水电厂分布式智能告警系统，其特征在于：所述告警信息主控系统(4)对告警信息中间处理系统(3)上传的标准化告警信息进行解决处理时，采用故障树分析方法，首先从告警源头按照安全手册，利用运维经验和故障案例，设定每个推理节点的判决条件，当告警信息出现时，利用故障树自动化分析平台，实现告警信息的自动处理。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的流域水电厂分布式智能告警方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
告警信息采集单元(1)监测采集各个水电厂内的实时设备数据；
告警信息预处理单元(2)对接收的告警信息进行信息处理，得到标准化告警信息；
独立数据储存单元(5)保持所有的告警信息，并将同一时间段内的多个不同类的告警信息储存在一个目录标签内；
告警信息中间处理系统(3)对得到的标准化告警信息进行分类和等级判别，若达到等级标准，则通过告警信息主控系统(4)解决处理告警信息，得出解决方法并发送至流域内对应的水电厂的管理控制中心；若未达到等级标准，则将告警信息发送至专业告警处理经验知识库(7)，告警信息中间处理系统(3)根据专业告警处理经验知识库(7)储存的历史经验知识内容分析出一般紧急告警和不紧急告警对应的解决方案，并将解决方案发送给流域内对应的水电厂的管理控制中心。
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Citations (6)
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2021
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