摘要：随着电力系统集中监控的发展，计算机监控系统的地位在水电站和变电站的地位越来越重要。监控系统是集控人员的眼睛和手，集控人员通过监控系统掌握现场设备的状态、进行倒闸操作和事故处理。但监控系统毕竟不是人的感官和四肢，因为种种原因的限制，监控信息无法有效地传递给运维监盘人员。监盘人员无法及时发现设备故障，导致设备损坏、甚至影响电网正常运行；若在操作过程中，无法有效地获得反馈信息，容易造成远方操作失败和误操作的危险。
关键字：报警信息，告知，告警，信息分类，信息分级，优先级。
我在另一篇论文中讨论了监盘人员认知特征对监控系统传递信息的影响。也就是说监控信息传递的方式必须符合监盘人员的认知特征，监盘人员才能有效地获得监控信息。监控信息传递信息的形式包括监控界面和报警信息。其中监控界面传递设备的状态、参数等信息，运用于巡屏和操作；而报警信息传递设备的告知和告警信息，运用于故障发现和处理。本文研究监控系统的报警信息。通过对报警信息的研究，并虑监盘人员的认知特征的影响，发现报警信息分级与分类后，根据报警的优先级采用不同的提示手段，可以达到有效传递报警信息的目的。
1、报警信息的分类
在H9000系列计算机监控系统中将报警信息分为操作命令、信息通报、故障报警和事故报警等四种类型[1]，虽然它们在查询报警信息可以帮助筛选，但这种划分方式太过于随便。操作命令属于报警内容的类型，故障和事故报警更多的是从报警的严重性来划分的。
监控告警是监控信息在调度控制系统、变电站监控系统对设备监控信息处理后在告警窗口出现的告警条文，是监控运行的主要关注对象，按对电网和设备影响的轻重缓急程度分为：事故、异常、越限、变位和告知五级[2]。《变电站设备监控信息规范》对监控告警进行了定义和分级，规范了变电站的报警信息（该规范中为监控告警信息）的设置。但我觉得这种分级方式仍存在问题，事故、异常和告知是从报警的严重性来划分的，越限和变位是报警内容的类型，其严重性难以确定。如：“开关的GIS气压越下限”比“主变油位越下限”严重的多。
现有的报警信息的分类和分级方法对于单个水电站和变电站监控系统来说还有够用的，但面对集中监控，它们都过去简单和随便。以前单个水电站（或变电站）的监控系统每分钟只有几条、或者十几条报警信息，但集中监控上来后报警信息每分钟有十几条、数十条、甚至上百条。面对如此多数量的报警信息，只有将报警信息进行更加精细的划分，监盘人员才能有效地查询、分析和帮助设备故障处理。
H9000系列计算机监控系统信息的记录类型有：模拟量、中断开入量、扫查开入量、综合信息、模拟输出量和开关输出量等[1]。其中，模拟输出量和开关输出量是监控系统的操作命令。模拟量主要是电压、电流、无功和有功等电气量和温度、气压、油位等非电气量。这些模拟量是实时值，监控系统可以设置其值的范围，从而形成定值越限（上限和下限）报警。中断开入量主要是设备变化的报警信息，扫查开入量主要是设备当前状态的报警信息。中断和扫查开入量的报警信息内容比较复杂，它们既包括设备正常动作和设备状态信息，也包括设备自检报警、设备变位报警和保护动作等三种重要的报警形式。设备自检报警是设备设置的监视设备相关状态和参数的报警，如：二次设备电源消失、保护装置自检错误和机组过速保护动作等。设备变位报警是设备设置的监视设备状态变化的报警，如：备用设备启动、开关位置变化和保护连片投入等。设备变位报警是否是故障需要监盘人员判断、或事先在监控系统中设置，操作过程中相关开关跳、合闸是正常的，否则属于故障报警或事故报警。保护动作是保护装置设置的设备保护动作的报警信息，保护动作一般都属于故障和事故报警。综合信息（或系统信息）是监控系统本身的动作和故障报警信息。H9000系列计算机监控系统还包括脉冲量、计算量、整定值和温度特性值等信息记录类型，其内容较少，且重要性也较低，这里就不分析了。
综上所述，报警信息按信息内容的性质来划分，包括操作命令信息、设备信息通报、设备变位报警、定值越限报警、设备自检报警和保护动作报警等六种类型，具体内容见下表。
从上表可以看出，报警信息的分类可以帮助我们简单地了解其重要性，知道该的类型报警信息的性质和特点，有利于报警信息分类查询和分析，帮助设备故障和事故处理。
2、告警信息的优先级确定
从报警信息的类型来看，我们只能简单地将报警信息分为告知和告警两类信息。告知类报警属于设备正常信息，它们主要用于故障处理和设备状态检修中。而告警类报警属于设备异常信息，是监盘人员需要重点关注的信息。但是我们很难知道哪些报警更加重要需要及时处理，哪些报警可以延后处理。特别是同时遇到几个报警信息时，监盘人员需要知道报警的优先级，才能确定事故处理的策略。
另外从认知特征来说，报警分级能有效地帮助监盘人员节约精力和保持警惕，从而让监盘更加有效。面对优先级高的报警，监盘人员需立即行动，采取应急策略；而面对优先级低的报警，采用一般故障处理策略，当监盘人员有其他重要事情时可以延后处理。若没有报警分级，监盘人员开始遇到报警时，会积极行动，甚至采取应急策略，消耗其大量精力并影响后续监盘。若连续遇到一般故障，监盘人员会放松警惕，出现感觉适应的情况，遇到什么情况都采用一般故障处理策略。当突然出现事故报警时，没有特别提示，监盘人员因为感觉适应还是采用一般故障处理策略，从而延误事故处理的时机。
报警的优先级包括严重性和紧迫性两个方面[3]。首先应根据报警内容的严重性划分报警信息的风险级，然后根据报警信息处理的紧迫性来划分报警处理时间的阶段，综合考虑两者来决定报警信息的优先级，具体方法见下表。
如表所示，报警的严重性划分为大、中、小三种风险，报警的紧迫性划分为：立即、迅速和尽快三个时间段，从而得出报警的优先级为：紧急、高、中和低四个级别。当然不同电站可以根据自己的情况适当修改分级方法和级数，但报警优先级的划分的框架应该不变。仍然存在一些报警的优先级无法确定的情况，这些报警信息在不同的情境下的优先级是不同的。将它们包含在优先级低的报警中，由监盘人来判断其重要性和结果。
报警的优先级明确后，监盘人员就可以根据报警级别采取相应的故障处理策略，高效地利用自己的精力，从而实现有效地监盘。但是我们还应该避免一种情况，即不同优先级的报警设置数量不合理。电站的一些领导担心监盘人员动力不足，把大部分报警优先级设置为高。就像前面分析的情况那样，感觉适应后，监盘人员还是无法有效的监盘。为了解决这个问题，只有在将报警划分优先级后，依据相关规定设置不同优先级的报警数量。为了防止优先级报警设置过程的弊病，国际标准EEMUA 191-2007中制造业对报警优先级规定如下：低、高、紧急报警的分布是80%、15%、5%[4]。这个标准只有三个基本级别，当我们可以参考它们制定自己的标准，例如紧急、高、中和低报警分布是1%、5%、20%和74%，其原则是优先级高的报警尽量少。特别是紧急报警每个电站设置不应该超过5个，只有危机人身、主设备和电网的重大事故才能设置紧急报警，如水电站水淹厂房报警、机组飞车和主变着火等。
3、报警信息的传递形式
报警信息分级后，监控系统在传递它们时需用不同形式来区别，监盘人员才能识别它们。报警信息在颜色上有明显的不同，或灯光闪烁；重要的报警信息能自动跳转到该界面，或有语音提示等[2]。H9000计算机监控系统传递报警信息的形式有事件一览表，报警一览表、光字牌和语音报警四种，它们的提醒程度由低到高。报警信息的优先级应该与报警传递形式的提醒程度相匹配，也就是优先级高的报警，其提醒程度也高。报警优先级和传递方式配置如下表。
告知类报警是只起通知作用，用于运行分析、故障处理和状态检修等工作，告警类报警起提醒作用，其帮助故障处理。因为光字牌和语音报警无法提供事件报警的具体时间，不便于监盘人员分析设备故障原因。此外，将告知和告警类报警按一个时间列表排列，监盘人员可以很容易分辨故障发生时不同报警信息的先后顺序，从而帮助监盘人员分析故障原因和事故处理。综上所述，事件一览表应该包括告知和告警类报警的全部信息。
报警一览表包括优先级低和优先级未知的报警，通过文字颜色的不同来区别它们。一些优先级低的报警延后处理，当时间较长时应记录其发生时间。当处理该故障时可以在事件一览表中找到它们，查询该段时间的告知类报警，帮助分析故障原因。报警一览表可以记录事件的时间，可以很好地帮助运维人员。光字牌和语音报警一般需要及时处理，故不需要记录具体时间。光字牌和语音报警未被确认前，报警信息的提示应一直存在，直到被确认才消失[5]。
因为H9000系列计算机监控系统只有这四种报警形式，故将优先级高和紧急的报警都包含在语音报警中。但它们之间应该有区分度，便于监盘人员区别它们。例如：优先级高的报警语音报警报告报警内容，紧急的报警语音报警在报告报警内容前增加铃声提示其重要性。
4、总结
报警信息按其性质可以分为操作命令信息、设备信息通报、设备变位报警、定值越限报警、设备自检报警和保护动作报警六种，前两种是告知类报警，后四种是告警类报警。报警分类后不但便于分类查询，还可以通过报警类型知道报警性质和结果，提高监盘的效率。为了满足人们选择注意的认知特征，将告警类报警再次划分优先级，并且将其与监控系统传递信息的提醒效果相匹配，减少监盘人员对报警信息加工的难度。监盘人员在听到语音报警时，就知道该报警的优先级，不需要对信息内容进行分析和加工，就可以直接调动应急策略来处理该报警。报警的分类与分级方法提高了监盘人员的反应速度和效率，监盘人员可以将精力更多地放在故障处理上。
参考文献:
1．H9000系列水电站计算机监控系统，北京中水科水电科技开发有限公司，2011。
2．变电站设备监控信息规范，国家电网公，2015。
3．报警管理原则，神华宁夏煤炭集团有限公，2012。
4．EEMUA Alarm systems, a guide to design,management and procurement, Publication 191。
5．葛晓强 李荣 李欣《DCS报警系统存在问题分析及整改措施》新疆克拉玛依石化公司。
作者简介：谢振文，男，（1983-）热能与动力工程本科、工程师；从事水电站运行值班；
论文作者:谢振文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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