一种适用于中小水电站的智能综合管控平台的制作方法

1.本发明涉及数字电力技术领域，尤其涉及一种适用于中小水电站的智能综合管控平台。


背景技术：

2.中小水电站是水电产业重要组成部分，开展中小水电综合治理工作，夯实安全生产基础，强化设备综合治理，推进依法合规经营，提升综合管理水平，既是水电企业自身可持续发展的需要，也是水电产业当前和今后一个时期的重点工作。
3.通过对中小水电站设备状态、管理模式进行调研，不难发现随着先进技术设备、自动化程序在小水电站中的应用，现阶段部分中小水电站的运行管理已经呈现出不匹配、发展滞后的现象，中小水电站因其规模、地域、设备水平等因素制约，部分中小水电存在管理制度不健全、运行维护管理人员技术水平不高，安全风险预测预警方式单一原始等诸多问题。此外，中小水电站往往地处偏远，自然灾害频发，安全隐患多、防汛抗灾压力大，同时现场设备存在自动化水平参差不齐、数据类型多、规约不统一、接口差异大等问题亟需解决。
4.现有的少量类似管控平台，大多定制性过强，系统接入耦合性过紧，相关功能模块无法单独剥离，不能进行组件化和插件化部署，彼此之间相对独立，即使在某些硬件资源上相同或者类似，却也无法实现共享，一定意义上造成了资源的浪费，同时目前类似智能综合管控平台体系架构主要针对大型水电企业，建设费用较高，工程量较大，在中小水电并不适用。
5.因此，有必要提供一种适用于中小水电站的智能综合管控平台来解决上述之一技术问题。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题之一，本发明提出一种适用于中小水电站的智能综合管控平台，包括数据采集平台、数据传输平台，数据存储平台和web发布平台。
7.具体的，所述数据采集平台向外部提供标准外部数据源接口，各中小水电站中部署有若干智能终端设备，并通过智能终端设备对应的终端管理系统进行数据采集；各终端管理系统在与标准外部数据源接口进行适配，并向数据采集平台提供外部数据源；所述数据采集平台从外部数据源获取数据后，对数据进行数据格式转换和归一化处理，得到对应的区数据。
8.具体的，所述数据存储平台与数据存储平台通过超融合架构进行部署，所述超融合架构包括若干核心交换机、若干管理交换机、若干存储交换机和若干服务器；所述超融合架构各设备间通过光纤进行数据传输；所述数据采集平台将各区数据上传至对应核心交换机，各核心交换机与对应管理交换机进行数据连接；各管理交换机分别与各服务器进行数据连接；各服务器分别与各存储交换机进行数据连接。
9.具体的，所述web发布平台部署在各服务器上，并通过b/s架构向使用者提供智能
综合管控服务；使用者通过输入web发布平台对应的url地址进行访问，并选择所需的智能综合管控服务，所述综合管控服务包括应急联动、综合监视、统计分析和业务管理。
10.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过综合监视平台提供综合监视服务，所述综合监视平台向各类功能组件提供定制，发布与应用的可视化界面。
11.具体的，所述综合监视平台将不同应用的可视化界面设置为功能视图，不同的功能视图能与指定的用户群体关联，并进行不同定制输出与发布；在功能视图中，划分有不同的功能区域，对各功能区域的界面风格、主题、应用功能类型进行配置与管理，并集成各类基于图元库的功能组件，得到不同的定制监视界面。
12.作为更进一步的解决方案，所述综合监视平台对各终端管理系统上传的智能终端设备工作信息进行归一化整理，并通过erp编码规则进行编码与存储，得到实时监视设备手册。
13.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过统计分析平台提供统计分析服务，所述统计分析平台具有计算功能和编辑功能，实现对报表的调用、打印和管理；所述统计分析平台的数据来源于实时数据、历史数据、应用数据、人工输入和其他报表输出；并与实时数据库、历史数据库建立数据连接；实时数据库、历史数据库中数据的改变自动反映在报表中，并生成新的报表，每次新生成的报表均能在web发布平台查看并下载。
14.作为更进一步的解决方案，所述统计分析平台通过业务函数对数据进行预处理，并进行运行分析报告数据自动采集、报告定时生成、结论自主分析和审核流程化，得到数据定制报表。
15.具体的，通过所述统计分析平台对定期工作及设备台账数据进行获取、录入、存储、查看与管理，并部署定时任务服务，得到任务定制报表。
16.作为更进一步的解决方案，所述统计分析平台还设置有趋势分析系统，所述趋势分析系统用于分析整合数据资源，挖掘数据信息，寻找数据关系；所述趋势分析系统通过计算机趋势分析模型，对各系统历史数据和实时数据进行整编、挖掘与分析，并输入计算机趋势分析模型，寻找有价值的信息、数据联系和异常信息，并进行综合性判定；所述计算机趋势分析模型通过机器学习和/或人工进行实现，并确定设备运行趋势。
17.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过应急联动平台提供应急联动服务，所述应急联动平台包括制度管理模块、物资管理模块、启动流程模块和应急处置模块。
18.具体的，所述制度管理模块用于展示最新的应急预案与应急处置方案，并根据使用者权限开放对应应急预案与应急处置方案对应文档的下载、打印、上传、新建功能；并根据预设时间提醒指定使用者对应急预案与应急处置方案进行修编。
19.具体的，所述物资管理模块用于对应急物资进行管理，在web发布平台建立应急物资管理台账，所使用者能通过应急物资管理台账查看物资数量、位置和使用情况，所述物资管理模块还设置有过期试验提醒功能，能提醒指定使用者对需要定期对应急物资进行检查。
20.具体的，所述启动流程模块用于管理应急预案与应急处置方案的启动条件、响应分级、处置流程、汇报流程和通讯录；生成对应流程图，并建立可视化界面；所述终端管理系统包括水文、气象、水情、消防管理系统，启动流程模块对终端管理系统进行信息采集，并根据启动条件对应急预案和应急处置方案进行智能预案/方案推送。
21.具体的，所述应急处置模块用于编制各类事件的具体应急预案和应急处置方案；在需要启动应急响应时，进行一键启动对应的应急响应，并根据人员职责自主发送相应的应急处置信息。
22.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过业务管理平台提供业务管理服务，包括业务流程知识库管理模作为更进一步的解决方案，所述终端管理系统包括业务数据管理系统、在线监测系统、门禁系统、工业电视系统、继电保护系统、辅助系统、励磁系统和计算机监控系统；所述在线监测系统包括水文监测系统、气象监测系统、水情监测系统和消防监测系统。
23.的工作数据，并进行大数据建模，得到员工能力画像，所述员工能力画像由若干业务能力和能力值组成；所述业务管理模块根据所需执行的业务，在业务流程知识库管理模块中进行检索，得到对应的业务能力；再根据业务能力对员工能力画像进行筛选，得到最佳业务执行人员。
24.作为更进一步的解决方案，所述终端管理系统包括业务数据管理系统、在线监测系统、门禁系统、工业电视系统、继电保护系统、辅助系统、励磁系统和计算机监控系统；所述在线监测系统包括水文监测系统、气象监测系统、水情监测系统和消防监测系统。
25.与相关技术相比较，本发明提供的一种适用于中小水电站的智能综合管控平台具有如下有益效果：
26.本发明以智能综合管控平台为核心，可靠的光纤传输网络为主干架构，面向服务的智能化超融合结构。在此基础之上，结合b/s架构技术与web发布平台，发布多项高级智能应用；使用者通过输入web发布平台对应的url地址进行访问，并选择所需的智能综合管控服务，具备方便快捷灵活的特点；综合管控服务包括应急联动、综合监视、统计分析和业务管理，并设置有对应的综合监视平台、统计分析平台、业务管理平台和应急联动平台，使用者能直观地通过可视化界面对各平台进行操作。
附图说明
27.图1为本发明提供的一种适用于中小水电站的智能综合管控平台的较佳架构图一；
28.图2为本发明提供的一种适用于中小水电站的智能综合管控平台的较佳架构图二。
具体实施方式
29.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
30.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
31.另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
32.如图1至图2所示，本发明提供的一种适用于中小水电站的智能综合管控平台，包括数据采集平台、数据传输平台，数据存储平台和web发布平台。
33.具体的，所述数据采集平台向外部提供标准外部数据源接口，各中小水电站中部署有若干智能终端设备，并通过智能终端设备对应的终端管理系统进行数据采集；各终端管理系统在与标准外部数据源接口进行适配，并向数据采集平台提供外部数据源；所述数据采集平台从外部数据源获取数据后，对数据进行数据格式转换和归一化处理，得到对应的区数据。
34.具体的，所述数据存储平台与数据存储平台通过超融合架构进行部署，所述超融合架构包括若干核心交换机、若干管理交换机、若干存储交换机和若干服务器；所述超融合架构各设备间通过光纤进行数据传输；所述数据采集平台将各区数据上传至对应核心交换机，各核心交换机与对应管理交换机进行数据连接；各管理交换机分别与各服务器进行数据连接；各服务器分别与各存储交换机进行数据连接。
35.具体的，所述web发布平台部署在各服务器上，并通过b/s架构向使用者提供智能综合管控服务；使用者通过输入web发布平台对应的url地址进行访问，并选择所需的智能综合管控服务，所述综合管控服务包括应急联动、综合监视、统计分析和业务管理。
36.需要说明的是：目前很多电力企业都在进行综合管控平台建设，综合管控平台技术经过近几年飞速发展，其理论体系已趋于完善，具有切实可行的整体设计方案及具体实施线路，但中小水电站因其规模、效益、技术水平等因素制约，目前还没有成型整体解决方案。
37.本实施例根据中小水电智慧化建设需求，针对电站存在的痛点、难点，建立智能综合管控平台，全面采集电站生产、环境、业务数据等智能终端设备数据，在此基础上开发应急联动、综合监视、诊断分析、业务管理等高级应用功能，提高中小水电站(如二台子电站)设备管控能力、风险预警能力、业务处理效率、总体经济效益，逐步迈向无人电站。
38.本实施例以云数据中心为基础，可靠光纤传输为主架构，各中小水电站运维管理、设备管控、风险隐患、调度营销、业务管理等数据全方位采集，综合智能监视、设备分析预警、重大风险预测管控、可视化报告报表等高级应用功能的智能综合管控平台体系架构，是可用于指导中小水电实现智能综合管控建设的具备普适性的整体解决方案。
39.如图2所示，平台功能包括数据采集平台、智能高级应用。数据采集平台负责从外部数据源获取数据，并进行数据格式转换和归一化处理。数据采集平台基于统一标准建立电厂的数据接入模型，建立一套横跨安全ⅰ区、安全ⅱ区、安全ⅲ区的数据交换总线供本系统与子系统(或装置)之间信息交互，从而实现系统与各子系统(或装置)的信息交换与共享。
40.数据采集平台严格遵循公开的国际标准，实现面向业务对象、具备数据自描述能力的信息建模，构建统一、开放的水电标准通信总线，实现不同电力二次安全分区之间的可靠数据信息同步机制，采用面向服务(soa)的体系架构，提供统一的数据存储、访问、监视和预警平台，实现二台子水电站的全景数据监视，为各类业务提供基础应用服务组件管理与发布服务，并实现不同业务之间的友好互动，对外提供标准化的二次开发接口，实现与第三方模型及业务系统的相互接入与有效协同。智能高级应用主要包括综合监视、统计分析、应急联动、业务管理等功能模块。
41.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过综合监视平台提供综合监视服务，所述综合监视平台向各类功能组件提供定制，发布与应用的可视化界面。
42.具体的，所述综合监视平台将不同应用的可视化界面设置为功能视图，不同的功能视图能与指定的用户群体关联，并进行不同定制输出与发布；在功能视图中，划分有不同的功能区域，对各功能区域的界面风格、主题、应用功能类型进行配置与管理，并集成各类基于图元库的功能组件，得到不同的定制监视界面。
43.作为更进一步的解决方案，所述综合监视平台对各终端管理系统上传的智能终端设备工作信息进行归一化整理，并通过erp编码规则进行编码与存储，得到实时监视设备手册。
44.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过统计分析平台提供统计分析服务，所述统计分析平台具有计算功能和编辑功能，实现对报表的调用、打印和管理；所述统计分析平台的数据来源于实时数据、历史数据、应用数据、人工输入和其他报表输出；并与实时数据库、历史数据库建立数据连接；实时数据库、历史数据库中数据的改变自动反映在报表中，并生成新的报表，每次新生成的报表均能在web发布平台查看并下载。
45.需要说明的是：综合监视平台提供各类功能组件定制，发布与应用的最终显示界面，采用b/s架构体系，综合监视的组态将不同应用功能域定义为功能视图，不同的功能视图可与特定的用户群体关联，从而实现各类定制系统间在系统中的不同定制输出，在功能视图中，将不同的功能区域区分开，以界面风格与主题、应用功能等类型进行配置与管理，有效地集成各类基于图元库的功能组件或其他功能组件，从而形成不同的定制监视界面。定制监视界面能直接展示相应可视化界面，更专业，更直观，例如振摆在线监测、红外测温在线监测等。根据erp编码规则建立电站设备手册，智能手册实现发电机、水轮机、主变等水电厂主设备实时数据、图纸资料、静态参数、备品备件、检修维护记录、设备影像、缺陷记录等信息归一化整理。
46.作为更进一步的解决方案，所述统计分析平台通过业务函数对数据进行预处理，并进行运行分析报告数据自动采集、报告定时生成、结论自主分析和审核流程化，得到数据定制报表。
47.具体的，通过所述统计分析平台对定期工作及设备台账数据进行获取、录入、存储、查看与管理，并部署定时任务服务，得到任务定制报表。
48.需要说明的是：报表管理利用丰富的业务函数进行预处理，实现运行分析报告数据自动采集、报告定时生成、结论自主分析、审核流程化；定制各类报表；定期工作及设备台账数据获取、录入、存储、查看、管理等功能，并部署定时任务服务，提升报表和报告生成速度，数据准确性和结论分析自动化，大量减少运行人员工作量，促进运行人员对数据作分析，提高工作能力。
49.报表管理应具有计算功能和编辑功能，将实现对报表的调用、打印和管理。报表的数据来源于实时数据、历史数据、应用数据、人工输入及其他报表输出，与实时数据库、历史数据库连接。数据库中数据的改变自动反映在报表中，生成新的报表，每次生成的报表均可以保存。报表可在一体化平台web界面查看并下载。
50.作为更进一步的解决方案，所述统计分析平台还设置有趋势分析系统，所述趋势分析系统用于分析整合数据资源，挖掘数据信息，寻找数据关系；所述趋势分析系统通过计
算机趋势分析模型，对各系统历史数据和实时数据进行整编、挖掘与分析，并输入计算机趋势分析模型，寻找有价值的信息、数据联系和异常信息，并进行综合性判定；所述计算机趋势分析模型通过机器学习和/或人工进行实现，并确定设备运行趋势。
51.需要说明的是：趋势分析整合数据资源，深入挖掘数据信息，寻找数据关系，研究数据趋势分析方法，形成了集趋势分析和智能告警于一体的综合解决方案。为运行维护人员提供了大量数据支撑和参考意见，改变工作方式，提高工作效率。
52.趋势分析利用计算机系统，结合大数据技术对各生产系统历史数据和实时数据进行整编、挖掘、分析，寻找有价值的信息、数据联系和异常信息，进行综合性判定并结合专家工作经验，确定设备运行趋势。
53.趋势分析可以实时监测设备运行状况，自动分析设备当前运行趋势，生成分析报告，发现潜在危险源，发出预警短信及web页面推送，避免后续事故发生；同时打通了业务系统，实时获取缺陷记录，完善故障诊断依据；打破传统运行分析方式，充分利用数据信息，提前发现，提前消除，提高运行维护人员工作效率；趋势分析实时存入数据中心，便于事故追忆，提高管理人员决策能力，保证设备安全稳定运行。
54.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过应急联动平台提供应急联动服务，所述应急联动平台包括制度管理模块、物资管理模块、启动流程模块和应急处置模块。
55.具体的，所述制度管理模块用于展示最新的应急预案与应急处置方案，并根据使用者权限开放对应应急预案与应急处置方案对应文档的下载、打印、上传、新建功能；并根据预设时间提醒指定使用者对应急预案与应急处置方案进行修编。
56.具体的，所述物资管理模块用于对应急物资进行管理，在web发布平台建立应急物资管理台账，所使用者能通过应急物资管理台账查看物资数量、位置和使用情况，所述物资管理模块还设置有过期试验提醒功能，能提醒指定使用者对需要定期对应急物资进行检查。
57.具体的，所述启动流程模块用于管理应急预案与应急处置方案的启动条件、响应分级、处置流程、汇报流程和通讯录；生成对应流程图，并建立可视化界面；所述终端管理系统包括水文、气象、水情、消防管理系统，启动流程模块对终端管理系统进行信息采集，并根据启动条件对应急预案和应急处置方案进行智能预案/方案推送。
58.具体的，所述应急处置模块用于编制各类事件的具体应急预案和应急处置方案；在需要启动应急响应时，进行一键启动对应的应急响应，并根据人员职责自主发送相应的应急处置信息。
59.作为更进一步的解决方案，所述web发布平台通过业务管理平台提供业务管理服务，包括业务流程知识库管理模块、员工能力画像模块和业务管理模块；所述业务流程知识库管理模块用于构建基于业务流程体系，并保存完成业务流程对应的业务能力；所述员工能力画像模块基于员工日常大量的工作数据，并进行大数据建模，得到员工能力画像，所述员工能力画像由若干业务能力和能力值组成；所述业务管理模块根据所需执行的业务，在业务流程知识库管理模块中进行检索，得到对应的业务能力；再根据业务能力对员工能力画像进行筛选，得到最佳业务执行人员。
60.需要说明的是：需要说明的是：流程管理旨在建立智慧连接，数据互动，业务联动的方式实现以人为本的核心机制，以事为载体的实现工作落地机制的互动，实现人+事的互
动价值，提高综合办公效率，实现人力资源合理调配。
61.通过梳理全厂作业管控流程、制度规范、预警类型和故障类型，搭建业务流程知识库管理模块，用于构建基于业务流程体系。搭建员工能力画像模块，在基于员工日常大量的工作数据，运用大数据建模及数据可视化技术，为每位员工生成独立的员工画像。一是用于向管理者展示公司员工能力情况，如员工的专长、业务能力偏向等基础信息和通过建模得出的某类知识掌握较扎实等分析信息。二是用于公司员工工作调度优化系统进行信息联动。
62.通过与调度优化系统接口打通，推送业务数据。在需要进行某项业务是时通过对业务内容和公司员工的能力的判断，自动优化筛选出合适的人选来执行任务。在完成工单任务后，对结果进行评价分析形成相应报告，为员工绩效考核提供数据依据。
63.作为更进一步的解决方案，所述终端管理系统包括业务数据管理系统、在线监测系统、门禁系统、工业电视系统、继电保护系统、辅助系统、励磁系统和计算机监控系统；所述在线监测系统包括水文监测系统、气象监测系统、水情监测系统和消防监测系统。
64.以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。