变电站集中可视化告警监视系统及监控信息告警展示方法与流程

本发明属于变电站技术领域，尤其是一种变电站集中可视化告警监视系统及监控信息告警展示方法。

背景技术：

变电站集中监视系统是实现无人值守变电站实时监视的重要技术条件，是信息监视的安全屏障，监控人员可以通过告警信息窗实时监视变电设备运行情况。现有的告警信息监视系统存在以下问题：(1)信息展示不直观：信息单纯通过列表格式展示，文字形式描述，直观性差，无法提升信息发出的敏感度，容易造成习惯性漏失信息；(2)信息展示级别单一，缺少突出展示功能：所有信息堆叠式展示，无法清晰区分，对需要重点关注的特殊情况，无法做到突出展示；(3)应对突发情况适应性较差：对于一些特殊情况，例如信息频发，无法有效处理，会引起信息刷频，覆盖其余信息，存在安全隐患；(4)无法直观体现信息确认及时率：对于监控工作，告警信息的及时发现确认对安全运行起着至关重要的作用，传统告警信息窗只能单纯显示确认时间，无法直观体现信息确认是否及时。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种直观程度高、告警展示突出、信息反馈明显的变电站集中可视化告警监视系统及监控信息告警展示方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种变电站集中可视化告警监视系统，包括主站前置机、主站监控后台、数据分析转换模块和可视化告警展示窗，所述主站前置机接收变电站上传的设备原始数据并转发至主站监控后台，所述主站监控后台将设备原始数据传送至数据分析转换模块；所述数据分析转换模块接收设备原始数据，对设备原始数据进行分析转换需要突出展示的告警信息点区分开来并传送至可视化告警展示窗；所述可视化告警展示窗将告警信息点以横纵坐标的展示界面实现告警信息可视化展示功能。

所述数据分析转换模块在分析设备原始数据时，将告警文字信息转换为对应的不同图形点，并根据监控人员预置的逻辑功能，将需要突出展示的告警信息点区分开来，传送至可视化告警展示窗。

所述可视化告警展示窗以横纵坐标时间轴作为整体画面框架，时间横轴代表告警信息发出的时间点，时间纵轴分为上半轴和下半轴，下半轴代表信息确认时间差，最终所有告警信息均以图形点的形式展示在此展示窗中，上半部分为突出展示信息，下半部分为信息确认展示。

一种变电站集中可视化告警监视系统的监控信息告警展示方法，包括以下步骤：

步骤1、主站前置机接收变电站传送的设备原始数据并传送至主站监控后台；

步骤2、主站监控后台将站端数据传至数据分析转换模块；

步骤3、数据分析转换模块对站端数据进行分析转换，根据监控人员预置的逻辑功能将需要突出展示的告警信息点区分开来并传送至可视化告警展示窗；可视化告警展示窗利用数据分析转换模块完成的数据信息点，通过横纵坐标的展示界面完成最终的告警信息可视化展示。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过数据分析转换模块，对主站前置机传送至主站监控后台的告警信息分析转换，变换成直观的告警信息点，并实现了重要信息的筛选过程。

2、本发明通过可视化告警展示界面，以信息点的方式展示告警信息，相比列表类信息展示模式更加直观，解决了信息容易遗漏的问题。

3、本发明实现了重要信息的突出展示，淡化了不重要信息，将监控人员需要重点关注的部分一目了然的展示在坐标图中上半部分，主次分明。

4、本发明解决了频发信息刷频的问题，通过密集的告警信息点展示频发信息，直观却不影响其他信息的监视。

5、本发明提高了监控运行管理效率，通过下窗告警信息确认的时间差，在保证监控人员及时阅读确认信息的同时，反映了告警信息确认及时率。

6、本发明设计合理，功能实用，相对于传统变电集中告警信息展示更加直观，更加主次分明，同时解决传统告警信息窗一些不足之处，有效解决告警信息信息刷屏问题，可大力推广使用。

附图说明

图1为本发明的系统连接示意图；

图2是本发明的展示界面示意图；

图3为图2中变位信息列表展开示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述：

一种变电站集中可视化告警监视系统，如图1所示，包括主站前置机、主站监控后台、数据分析转换模块以及可视化告警展示窗；所述主站前置机接收变电站上传的一次设备及二次设备原始数据并传送至主站监控后台，数据分析转换模块通过主站监控后台接收到的数据完成设备信息数据的分析转换，根据监控人员预置的逻辑功能将需要突出展示的告警信息点区分开来并传送至可视化告警展示窗；可视化告警展示窗利用数据分析转换模块完成的数据信息点，通过横纵坐标的展示界面完成最终的告警信息可视化展示。

数据分析转换模块针对接收的设备原始类文字信息实时分析，将告警文字信息转换为对应的不同图形点，并根据监控人员预置的逻辑功能，将需要突出展示的告警信息点区分开来，传送至可视化告警展示窗展示，具体功能如下：

(1)数据分析转换模块收到的告警信息，具有传统告警信息分类，包括异常、越限、变位、事故四类，该模块收到信息后，通过图形变换，完成文字告警与信息点的一一对应，事故类信息转换为三角形点，异常类信息转换为圆形点，越限类信息转换为方形点，变位类信息转换为菱形点，而黑色点对应信息动作，灰色对应复归。

(2)实现针对异常、事故、越限三类信息动作复归自动比对的功能，将一段时间内的统一告警信息的动作信号与复归信号进行比对，将满足以下逻辑的信息筛选出来：本时段动作复归时间间隔超过预定时间的信息、本时段复归的遗留信息，本时段动作的未复归信息、本时段频繁动作复归的信息。

(3)自动记录监控人员信息确认时间，并与该信息发出时间进行比对，得出确认时间差，并将当前未被确认的告警信息筛选出来。

(4)针对特定时段，自动筛选出除容抗器以外的开关变位信息，并将本时段内同一开关的变位信息统一打包比对。

(5)将已分析转换的数据信息传送至可视化告警展示窗。

所述可视化告警展示窗利用数据分析转换模块完成的数据信息点，通过横纵坐标的展示界面完成最终的告警信息可视化展示，其以横纵坐标时间轴作为整体画面框架，所述时间横轴代表告警信息发出的时间点，横轴时间起点可根据需要设置，所述时间纵轴分为上半轴和下半轴，下半轴代表信息确认时间差，上半轴不设具体刻度。最终所有告警信息均以图形点的形式展示在此展示窗中，上半部分为突出展示信息，下半部分为信息确认展示。具体功能如下：

(1)以坐标轴模型图为整体框架代替传统告警列表形式，如图2中横坐标正方向代表告警信息发出的时间点，纵坐标下半部代表信息发生到信息被确认的时间差，坐标轴上半部分即为突出展示的重要信息。

(2)可任意设置展示界面的起始和结束时间，一般设置交接班时间为开始，不设置结束时间，界面展示随时间更新，同时完成历史信息备份功能。

(3)满足数据分析转换模块突出展示逻辑的告警信息点，均在坐标轴上半部分做突出展示：时段内动作复归间隔超时的信息以两点连线展示，时段内复归的遗留信息以相应类型信息点带指向左侧的箭头做突出展示，时段内动作未复归的告警信息则以相应类型信息点带指向右侧的箭头做突出展示，而频发信息以横轴上方红绿相间密集点显示并统计动作次数。

(4)在图中下半轴部分突出展示告警信息发出与确认时间差，信息发出后如未被确认，信息点均显示在确认线以下做突出展示，信息确认后，确认时间差决定信息点的位置，确认时间超时的信息均停留在确认线上。

(5)数据分析转换模块筛选出的除容抗器以外的开关变位信息，单独展示，正常隐藏在坐标图中右上角，点击链接后可展开。以坐标图中横轴坐标起点时间开始至当前时间，作为统计时段，集中展示变位信息，显示变位开关双重编号，发生时间，开关当前位置，以及本开关最后一次动作时间。对于同一开关多次变位，可自动叠加，选择后可展开。

(6)对于站内有传动工作引起信息上传的，可通过人为方式抑制，不上传至此展示窗。

一种变电站集中可视化告警监视系统的监控信息告警展示方法，包括以下步骤：

步骤1、所述主站前置机接收变电站传送的设备原始数据并传送至主站监控后台。

步骤2、主站监控后台将站端数据传至数据分析转换模块。

步骤3、数据分析转换模块对站端数据进行分析转换，根据监控人员预置的逻辑功能将需要突出展示的告警信息点区分开来并传送至可视化告警展示窗；可视化告警展示窗利用数据分析转换模块完成的数据信息点，通过横纵坐标的展示界面完成最终的告警信息可视化展示。该步骤的具体处理方法为：

(1)数据分析转换模块定义两个缓存，一个缓存存储告警窗的所有异常、越限、变位、事故类告警，该缓存名为告警确认缓存，用于可视化告警展示窗下轴展示数据源；另一个缓存存储告警窗且满足特定条件的异常、越限、事故类的动作复归告警，该缓存名为告警动作复归缓存，用于可视化告警展示窗上轴展示数据源。在告警动作复归缓存中的告警，新加一个域，该域用于表示告警在上轴中的状态，域类型为多选菜单，通过mask位判断。

(2)启动可视化告警展示窗和数据分析转换模块。在告警窗接收历史全部告警的同时，数据分析转换模块将告警窗的所有异常、越限、变位、事故类告警按告警发生时间顺序放入告警确认缓存；对于告警窗的异常、越限、事故类的动作复归告警，满足以下条件者方可加入告警动作复归缓存：

①该告警为动作告警，且状态为未复归；

②该告警为动作或复归告警，且与其对应的复归或动作告警相隔时间大于等于△t时间；缓存中该动作告警和复归告警的上轴状态域即为超时复归状态；

③该告警为动作或复归告警，且为频发告警(告警中间层判断告警是否为频发告警，并指出哪些告警为同一类的频发告警，并将相关信息写入告警结构体)。

(3)数据分析转换模块定时遍历告警动作复归缓存中的动作未复归告警，当该动作未复归告警的告警时间与当前时间的间隔大于等于△t时间，则修改上轴状态域改为超时动作状态。

(4)收到一条异常、越限、变位、事故类告警的确认告警时，在告警确认缓存查找对应告警，找到后修改该告警确认状态、确认时间域。

(5)收到一条异常、越限、事故类告警的动作告警时，直接加入到告警动作复归缓存。

(6)收到一条异常、越限、事故类告警的复归告警时，进行如下几种方式处理：

①该复归告警为频发告警：直接加入到告警动作复归缓存；

②该复归告警不是频发告警，在告警动作复归缓存中找到的对应动作告警时间间隔大于等于△t时间：告警加入到告警动作复归缓存，同时该条告警及对应的动作告警上轴状态域改为超时复归状态，如果该动作告警之前的上轴状态域为超时动作状态，则取消超时动作状态；

③该复归告警不是频发告警，在告警动作复归缓存中找到的对应动作告警时间间隔小于△t时间：告警不加入告警动作复归缓存，同时在告警动作复归缓存中删除对应的动作告警。

(7)切换用户后，数据分析转换模块记录切换时间。收到一条异常、越限、事故类告警的复归告警时，如果在告警动作复归缓存中找到的对应动作告警时间在切换时间之前，则该复归告警加入到告警动作复归缓存，且上轴状态域为本班复归状态。

(8)在可视化告警展示窗修改横轴开始时间后，数据分析转换模块对告警动作复归缓存有如下处理逻辑：

①对于状态为未复归的动作告警：如果开始时间大于告警时间，则该告警的上轴状态域添加不显示状态；如果开始时间小于等于告警时间，则该告警的上轴状态域删除不显示状态；

②对于上轴状态域为超时复归状态的动作告警和复归告警：如果开始时间大于动作告警的告警时间，则该动作告警及复归告警的上轴状态域添加不显示状态；如果开始时间小于等于动作告警的告警时间，则该动作告警及复归告警的上轴状态域删除不显示状态；

③对于频发告警：如果开始时间大于告警时间，则该告警的上轴状态域添加不显示状态；如果开始时间小于等于告警时间，则该告警的上轴状态域删除不显示状态；对于与该频发告警同一组的其他频发告警，如果大于等于开始时间的其他频发告警只有1个，则该告警的上轴状态域添加不显示状态；如果大于等于开始时间的其他频发告警个数大于1个，则这些告警的上轴状态域不添加不显示状态；

④对于上轴状态域为本班复归状态的复归告警：如果开始时间大于复归告警的告警时间，则该告警的上轴状态域添加不显示状态；如果开始时间小于等于复归告警的告警时间且大于对应动作告警的告警时间，则该告警的上轴状态域删除不显示状态；如果开始时间小于等于对应动作告警的告警时间，此时需判断动作告警及复归告警的相隔时间，如果相隔时间大于等于△t时间，则该动作告警和复归告警上轴状态域添加超时复归状态；如果相隔时间小于△t时间，则该动作告警和复归告警上轴状态域添加不显示状态。

(9)在可视化告警展示窗下轴中，通过读取告警确认缓存展示各告警。当告警确认状态为未确认时，告警展示在确认线以下；当告警确认状态为已确认时，通过确认时间域，展示在下轴对应的坐标上。

(10)在可视化告警展示窗上轴中，通过读取告警动作复归缓存展示各告警。根据状态不同，展示效果不同。上轴展示逻辑如下：

①对于上轴状态域为空(即普通的动作未复归告警)的告警：不在上轴展示；

②对于上轴状态域包含不显示状态的告警：不在上轴展示；

③对于上轴状态域为超时动作状态的告警：在上轴显示对应类型的图片，并显示向右指箭头；

④对于上轴状态域为超时复归状态的动作告警和复归告警：在上轴显示对应类型的图片，并显示连接动作告警和复归告警的横线；

⑤对于上轴状态域为本班复归状态的告警：在上轴显示对应类型的图片，并显示向左指箭头；

⑥对于上轴状态域既有超时复归状态又有本班复归状态的告警：在上轴显示对应类型的图片，并显示连接动作告警和复归告警的横线；

⑦对于频发告警：在上轴显示对应类型的图片，并显示连接各频发告警的横线；如果频发告警的上轴状态域包含以上6种情况，则再按照以上6种情况增加显示。

下面给出一个实例，前置机收集站端一二次设备信息，并传送至监控后台，再移交至数据分析转换模块进行分析处理，按照时间先后，数据分析模块收到如下的文字告警信息，如下表所示：

如上表所示，告警信息均有数据转换模块变换为不同颜色和形状的信息点，一一对应并筛选出需要突出展示的信息点，传送至可视化告警展示窗。

如图2所示的一种可视化告警展示窗包括横轴与纵轴以及告警信息点，所述横轴代表告警信息的发出时间，起点设置为08:30分，所述纵轴下半部代表信息发出与确认时间差，跨度0-40分钟，下半部横线即为确认线，确认线下方为未确认信息，如图2中“xx站3073乙弹簧未储能动作”。

如图2中，突出展示的信息点，鼠标悬浮点上，自动弹出信息详细内容，黑色点代表动作信息，灰色点代表复归信息，三角形为事故类信息，圆形为异常类信息，方形为越限类信息，例如“xx站3068保护动作”即为黑色三角形，而“xx站316电流值正常”则为灰色方形点。

图中“xx站1#主变冷却器故障复归”即为本时段复归的遗留信息，以对应信息点带指向左侧的箭头做突出展示。图中“xx站3068保护动作”即为本时段动作为复归信息，以对应信息点带指向右侧的箭头做突出展示。而图中红绿相间的并列圆点即为频发的异常信息。除此之外，图中上半部突出展示了△t＝10m和△t＝120m告警信息，以两点连线模式展示。

如图3为展开的开关变位信息，如列表展示变位开关站名及双编号，如“xx站xx120分闸”，动作时间“08:30:01”，开关当前位置“分位”，以及最后一次动作时间“08:30:01”；对于同一开关多次变位，自动隐藏，点击“十字框”后展开，如“xx站xx318”多次变位。

运行监视中，根据信息点的横轴位置可确认信息发出时间，根据纵轴下半部可看出告警信息确认时间，体现信息确认及时率。纵轴上半部无具体刻度，但是对于突出展示的同一告警信息的动作复归，均出现在纵轴上半部同一刻度点，再根据信息实际发出时间平铺在横轴不同位置。根据信息点形状判断信息类型，根据颜色判断动作复归。根据几种突出展示模式，判断信息具体情况，更具确认时间刻度及确认线，判断信息确认及时率。点击右上角开关变位列表，展示开关变位详细内容。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。