张国志+姜彬+解凯

摘 要 针对工业企业能源管控系统中对于全厂能源事故重演和分析的需求，本文提出了基于版本管理技术，对电气和工控对象的数据库模型和画面按照版本进行统一管理，对遥测数据通过记录基准全数据和变化数据来进行管理。事故重演是对保存的事故重演按当时的情景进行重演，根据事故发生时间，通过画面的版本管理得到合适的历史版本画面，数据库系统也依照相同的原理获取合适的模型数据库，数据采集模块从重演控制器接收变化数据，进行各类数据的采集处理，实现对事故前后场景的重演。

关键词 版本管理 能源管控系统 全景事故重演 基准数据 变化数据

中图分类号：TD327.2文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

1. 引言

能源管控系统是大型工业企业能源中心的核心管理系统，主要功能是实现能源系统的采集和控制、集中的管理调度和能源供需平衡，以及能源系统分析和考核。

事故重演是能源管控系统系统中一项重要功能，系统记录事故发生前后的各类事件序列，例如电气开关、工业阀门等设备跳开、闭合、遥测异常等信息，形成事故分析的信息基础，通过事故重演的反演功能，将保存的事故重演按当时的情景进行重演。

但目前，大多数系统只有非常简单的历史数据显示，缺少真实的调度员操作场景模拟，远远不能满足用户的要求，因而迫切需要一种全景直观的事故反演的方式，帮助调度人员方便地分析事故的原因。

2. 事故重演系统功能设计

2.1 分布式版本管理的架构

系统的数据库、图形数据和应用的执行程序，可以从属于应用，而且都是按照应用分布在系统的各个节点上。由于可靠性的要求，需要主备用节点，所以版本管理必须考虑到分布式和节点主备的特点。传统的版本管理系统一般是单服务器的客户/服务器结构， 而分布式的版本管理系统是多服务器的客户/服务器结构，通过版本调度服务器分发给各节点应用的版本控制服务器。

2.2 模型、图形和数据一体化版本管理

通过版本字典对模型、画面和测点对象数据进行版本管理，保存所有时间的系统历史模型、图形和数据版本。对实时数据进行分布式存储，保存为时间序列的数据格式，存入高速数据库，采用触发式或周期采样方式的存储模式。

2.3 事故重演的总体结构图

事故重演包含两大功能：事故数据记录功能和事故反演功能。当事故发生时，通过事故数据记录前置机采集数据记录模块、SCADA操作记录模块、事故源记录模块和

模型记录模块存储当前的系统运行数据，存储以文件方式进行。

进行事故反演时，通过重演控制器选择追忆的事故和重演方式，首先加载历史版本的模型和图形以及对应的最小粒度到达毫秒的历史数据，再对其进行连续播放，对任意时间段的系统数据的变化过程进行反演，完全复原事故发生前后的运行场景。

3. 主要模块简介

3.1 事故重演的触发

事故重演文件是通过触发源触发事故数据记录服务器而形成的，触发源有多种：

任意事件均可被定义为需要启动事故重演，或者是若干事件的逻辑运算结果为事故的触发源；

可以由调度员人工启动，在画面上启动；

可以由应用程序启动，事故重演触发是以事件方式触发的，任意模块都可以发布相应的事故重演事件以触发事故重演功能；

多重触发：当距前一个事故重演触发在N分钟内时，又发生一次事故重演，可以合并，形成时间跨度较大的一次事故重演。

3.2 事故信息的记录

将事件发生前后的系统数据、结线方式及图形按一定的方式存储；数据和图形是一致的；具备同时多重事故记录功能，记录多重事故时存储周期顺延N分钟直至最后一个事故后N分钟满为止。

1） 数据的存储，指电力系统运行数据的存储，包括全数据、变化数据：

全数据

包括设备信息、量测信息；

变化数据

各个通讯渠道传送过来的数据报文（上行报文）；

数据的存储方式：

全数据：整5分钟一个完整数据断面；

变化数据：前置报文触发方式，与全数据匹配，整5分钟一个文件。

2）系统操作记录

事故发生前后，调度员所作的操作也是事故重演中的重要事项，它包含：

控制数据

实际下发的控制报文（下行报文）；

操作数据

控制操作、人工置数；

操作的存储方式：

控制数据：控制报文触发方式，获取在线控制事件并带时间存储，与全数据匹配，整5分钟一个文件；

3.3 事故重演过程

事故重演重演是对保存的事故重演按当时的情景进行重演，重演功能包括重演控制器、画面显示模块、数据处理模块、控制和操作模块、实时计算模块、告警模块等。

重演控制器控制事故重演的整个过程，包括初始环境的准备，过程的播放、快进、快退、暂停、退出、速度，单步或连续播放模式，可以按时间刻度寻找演示点。

画面显示模块根据事故发生时间，通过画面的版本管理得到合适的历史版本画面，数据库系统也依照相同的原理获取当时的模型数据库。

数据采集模块在事故重演时，从重演控制器接收存储的前置报文，进行各类数据的采集处理。

控制和操作模块，在重演过程中，不仅要模拟操作的过程，而且要模拟操作的结果，并且与事故重演重演的前进和回退控制相匹配。

数据处理模块与数据采集模块相似，数据处理的循环周期用时钟控制，在事故重演重演时，用时钟控制运行，当时钟停止时，程序运行也停止，只有时钟向前走时，程序才运行。

告警模块通过接受重演控制器的报警信息，进行告警信息的处理。

3.4 事故重演信息的管理

事故重演的管理功能有：

事故重演的目录文件的确认、备忘录管理；

磁盘超载时的自动删除事故重演文件功能；

人工删除事故重演文件功能；

事故重演的数据文件可以导成XML格式的文件。

4. 结论

本文提出了基于版本管理技术的事故重演设计方案，通过记录系统运行的基准全数据和变化数据，模型的版本信息，大大减少了存储的冗余度，提高了事故发生时刻的系统处理效率。事故反演功能可逼真地再现事故发生时刻的工作场景，为分析和处理事故提供了重要技术手段。

参考文献

1. 解凯、姜彬、徐晓亮、一种能源管控系统多专业数据全息存储及全景事故反演方法，冶金自动化，2013（7）

2. 江浩，电厂运行优化决策支持系统设计方案，电力系统自动化，2004，28（5）