一种SCADA系统的报警方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种SCADA系统的报警方法和装置，包括：确定能源设备的期望参数类型和控制图类型；根据所述期望参数类型采集对应的设备历史数据；基于所述设备历史数据，建立与所述控制图类型对应的控制图；通过所述控制图确定所述SCADA系统采集的设备实时数据是否异常；如果确定所述SCADA系统采集的设备实时数据异常，则输出报警信息。基于设备正常运行时的历史数据，通过抽样分组计算过程统计量，确定控制限建立控制图，基于控制图对设备过程能力进行评估，能够及时发现设备是否出现故障。

An Alarm Method and Device for SCADA System

【技术实现步骤摘要】
一种SCADA系统的报警方法及装置
本专利技术涉及智慧能源
，尤其涉及一种SCADA系统的报警方法及装置。
技术介绍
SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，目前SCADA系统报警阈值设置固定且规则比较简单，特别是一些关键参数，如温度、压力、流量等，存在许多人为因素，一般由工程师根据生产工艺设定，大致分四种：超低限值报警、超高限值报警、超低低限值报警、超高高限值报警，这种设定的方法完全依赖于工程师的经验，设置后基本不会变化，因此缺乏科学性和合理性，容易导致误报、漏报，而且产生报警时，设备故障已经发生，不能做到有效预防。
技术实现思路
本专利技术提供一种SCADA系统的报警方法及装置，可实现对设备故障实时监控，及时发出报警信息，做到有效预防。第一方面，本专利技术提供了SCADA系统的报警方法，包括：确定能源设备的期望参数类型和控制图类型；根据所述期望参数类型采集对应的设备历史数据；基于所述设备历史数据，建立与所述控制图类型对应的控制图；通过所述控制图确定所述SCADA系统采集的设备实时数据是否异常；如果确定所述SCADA系统采集的设备实时数据异常，则输出报警信息。优选地，所述期望参数类型包括设备运行温度，所述控制图类型包括均值极差图。优选地，所述根据所述期望参数类型采集对应的设备历史数据包括：确定数据组的数量、以及相邻的两个所述数据组之间的时间间隔；按照所述时间间隔，从所述SCADA系统的历史数库中获取与每个所述数据组对应的数据，该数据组对应的数据为与所述期望参数类型采集对应的设备历史数据。优选地，所述从所述SCADA系统的历史数库中获取与每个所述数据组对应的数据包括：针对任一个数据组中的数据，通过预设正态检验方法，确定该数据组中的数据是否符合正态分布；当确定所述数据组中的数据不符合正态分布时，通过Johnson数据转换，将所述不符合正态分布的数据转换成正态分布的数据。优选地，所述基于所述设备历史数据，建立所述控制图类型的控制图包括：基于所述设备历史数据确定波动线、中心线、上控制限和下控制限；根据所述波动线、中心线、上控制限和下控制限建立所述均值极差图。优选地，所述通过所述控制图确定所述SCADA系统采集的设备实时数据是否异常包括：基于所述SCADA系统采集的设备实时数据确定过程统计数据；根据所述过程统计数据和所述控制图确定所述设备实时数据是否异常。优选地，所述根据所述过程统计数据和所述控制图确定所述设备实时数据是否异常包括：基于所述过程统计数据与所述控制图中的数据进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，通过预设异常判断方法确定所述SCADA系统采集的设备实时数据是否异常。优选地，还包括：在输出报警信息后，更新与所述控制图类型对应的控制图。第二方面，本专利技术提供了一种SCADA系统的报警装置，包括：类型确定模块，用于确定能源设备的期望参数类型和控制图类型；数据采集模块，用于根据所述期望参数类型采集对应的设备历史数据；控制图建立模块，用于基于所述设备历史数据，建立与所述控制图类型对应的控制图；异常确定模块，用于通过所述控制图确定所述SCADA系统采集的设备实时数据是否异常；报警模块，用于如果确定所述SCADA系统采集的设备实时数据异常，则输出报警信息。优选地，还包括：更新模块，用于在输出报警信息后，更新与所述控制图类型对应的控制图。本专利技术提供了一种SCADA系统的报警方法及装置，基于设备正常运行时的历史数据，通过抽样分组计算过程统计量，确定控制限建立控制图，基于控制图对设备过程能力进行评估，能够及时发现设备是否出现故障。此外，在线实时监控数据点，如果出现8大判异准则时，发出报警，以使得工作人员找出原因消除异常，使过程参数回到可控状态。这种方式限值的设定是靠数据本身的特性，规避了人为因素，具有更加合理性。再者，通过本申请中的方法，将控制图的上下限控制范围为±3σ，明显小于人工设定范围，控制更加精确，不但能检测到超出上下控制界线的异常，同时能捕捉到非随机性波动异常，在设备没有发生故障之前，提前消除异常征兆，防患于未然。当外部因素发生根本变化时，需要建立新的控制图，这是限值动态调整自适应的过程，比人工设定更加智能。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的一种SCADA系统的报警方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施例提供的控制图的示意图；图3为本专利技术一实施例提供的一种SCADA系统的报警装置的结构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本说明书的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本说明书的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本说明书保护的范围。现有技术中，SCADA系统报警是通过本领域技术人员基于其经验设置报警阈值或者报警条件，当能源设备(例如，燃气锅炉)的参数值(例如，压力值)达到报警阈值或者满足报警条件时，发出报警信息。这种由人为设定报警阈值或者报警条件的方式，过于依赖人员的经验，且缺乏科学性和合理性，误报率和漏报率都较高。本专利技术提出一种SCADA系统的报警方法和装置，基于SPC(StatisticalProcessControl，统计过程控制)实现SCADA系统智能报警。示例性地，本专利技术实施例可以通过获取能源设备在运行过程中的历史数据，对历史数据进行抽样分组，再基于分组后的历史数据计算过程统计量，以确定控制限进而建立控制图，基于控制图对设备实时数据进行监控，在监控到数据异常时，发出报警信息。进一步地，在出现异常后，可以将异常数据反馈给工程师，排除异常以使能源设备的过程参数回到可控状态(或者正常状态)。更进一步地，如果能源设备的过程参数特性发生变化，可以根据变化后的过程参数更新控制图。本专利技术中的控制图的限值是基于数据本身的特性设定的，规避了人为因素，因此，更加合理。下面将结合附图对本专利技术提供的一种SCADA系统的报警方法和装置进行详细描述，以使本领域技术人员能够清、准确地理解本专利技术的技术方案。图1为本专利技术一实施例提供的一种SCADA系统的报警方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种SCADA系统的报警方法，该方法可以包括如下步骤：步骤110，确定能源设备的期望参数类型和控制图类型。在本专利技术实施例中，可以要选取影响设备正常运行的期望参数类型，示例性地，期望参数类型可以包括设备运行温度、压力等。为了能够在控制图中反映过程参数本身的变化，在数据采集过程中，这些参数类型对应数据的测量误差要足够小。本专利技术中控制图及计量控制图，可以包括图(均值-极差图)、图(均值-标准差图)、图(极差图-中位数)、X-MR图(单值-移动极差图)，根据测量值特性不同可以采用不同控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SCADA系统的报警方法，其特征在于，包括：确定能源设备的期望参数类型和控制图类型；根据所述期望参数类型采集对应的设备历史数据；基于所述设备历史数据，建立与所述控制图类型对应的控制图；通过所述控制图确定所述SCADA系统采集的设备实时数据是否异常；如果确定所述SCADA系统采集的设备实时数据异常，则输出报警信息。

【技术特征摘要】
1.一种SCADA系统的报警方法，其特征在于，包括：确定能源设备的期望参数类型和控制图类型；根据所述期望参数类型采集对应的设备历史数据；基于所述设备历史数据，建立与所述控制图类型对应的控制图；通过所述控制图确定所述SCADA系统采集的设备实时数据是否异常；如果确定所述SCADA系统采集的设备实时数据异常，则输出报警信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述期望参数类型包括设备运行温度，所述控制图类型包括均值极差图。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望参数类型采集对应的设备历史数据包括：确定数据组的数量、以及相邻的两个所述数据组之间的时间间隔；按照所述时间间隔，从所述SCADA系统的历史数库中获取与每个所述数据组对应的数据，该数据组对应的数据为与所述期望参数类型采集对应的设备历史数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述SCADA系统的历史数库中获取与每个所述数据组对应的数据包括：针对任一个数据组中的数据，通过预设正态检验方法，确定该数据组中的数据是否符合正态分布；当确定所述数据组中的数据不符合正态分布时，通过Johnson数据转换，将所述不符合正态分布的数据转换成正态分布的数据。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述设备历史数据，建立所述控制图类型的控制图包括：基于所述设备历史数据确定波动线、中心线、上控制限和下控制限；根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑锡村，杨锦成，王振华，杭小林，
申请(专利权)人：新奥数能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11