基于钉钉平台的生产领域自动告警系统开发与应用.pdf

2023年9 月计算机应用文摘第39 卷第19 期基于钉钉平台的生产领域自动告警系统开发与应用邓?豪,柳本林,王志明,黄艳敏,刘廷友（南方电网调峰调频发电有限公司西部检修试验分公司，贵州兴义56 2 40 0)摘要：如今，世界各个领域涌现出众多移动端应用，具有高效率、低成本以及便捷快速的优势。文章基于网络安全保障背景构建了移动端自动警报系统，实现了异常信号全天候监督推送，从而提升了运维人员对设备异常的响应速度。关键词：移动办公；钉钉平台；thinkPHP；数字化建设中图法分类号：TP311Development and application of automatic alarmsystem inproduction field based on DingTalk platformDENG Hao,LIU Benlin,WANG Zhiming,HUANG Yanmin,LIU Tingyou(West Maintenance and Test Branch,CSG Power Generation Co.,Ltd.,Xingyi,Guizhou 5624o0,China)Abstract:Today,many mobile applications have emerged in various fields in the world,which havehigh efficiency,low cost,and convenient and fast advantages.The article will explain in detail how toconstruct a set of automatic alarm system based on the mobile terminal,which can push abnormalinformation anytime,anywhere,thereby improving the response speed of operation engineers.Key words:mobile office,DingTalk,thinkPHP,digital construction1引言由于电力企业的行业特点,其控制业务对安全性要求较高,因此仍然采用传统的工业控制系统开展工作。电力生产安全关系到千家万户，而电力生产领域数字化转型面临较大困难。生产领域移动应用较少，而移动端的数据安全仍然是网络与信息安全领域的热点话题。为了利用好移动应用与信息安全这把双刃剑，电力企业及各大研究机构都进行了深入研究，其中开发基于钉钉的生产实时数据发布系统,在钉钉平台的安全框架下快速推送工控系统的生产及管理数据，从而提升企业管理效率,是本文论述的重点。2生产实时系统概述生产实时监控系统（RealtimeProduceandSupervisoryControl System,RPC)主要实现企业各个生产装置（如DCS和PLC等）控制系统的实时集中监控,并且生成报表以及对实时数据进行应用分析。它包括数据采集接口、实时数据库服务器（PI和IP21等）、实时数据C/S应用和B/S发布以及制作报表等。RPC实现了对底层生产过程中实时信息的采集，主要通过信息集成形成优化控制、优化调度和优化决策等的判断或指令，从而实现流程工业企业生产过程文献标识码：A的安全、稳定、均衡、优质、高产和低耗的目标。同时，企业内部物流的控制与管理、生产过程中的成本控制与管理等生产管理活动都在实时数据平台层完成，使生产过程数据和企业管理数据在实时数据平台中融合与贯通。针对流程工业的特点，实时数据平台采用开放性、柔性、可扩展、模块化、面向对象和应用的基于知识管理的体系结构。在电力监控系统中,事件顺序记录（Sequence OfEvent,SOE)是关于故障发生的时间和事件的记录。在系统联调或生产运行过程中一旦发生异常，运维人员需要通过DCS平台来查找事故原因,而这些项目的工艺过程复杂、实时性高，一般的报警记录及历史趋势已无法用来作出准确的事故分析,SOE成为DCS的必需功能,且分辨率一般要求达到 1 ms。作为事故事件记录的追溯手段,SOE是异常分析的重要工具。此外，SOE还能查看正常事件流程，供正常事件过程分析使用。通过SOE记录，专业人员能快速定位故障位置，追溯故障过程并对故障进行快速处理，是保障机组电网安全的重要手段。随着SOE数据的增多,臃肿的数据流会严重影响SOE性能,数据库空间不足将导致无法正常写入数据，告警信息无法及时发送到专业人员，需要运维人员定期进行手动清理，极大地影响设70备状态判断和处置的及时性，降低了设备的安全性。因此，建立完善的SOE数据库监视及自动化运维、清理机制,提高系统可靠性,对提升设备的管控水平,及时对设备状态做出判断处置，同时减少人员运维成本有积极的作用。3钉钉开放平台概述钉钉开放平台为开发者提供了简单易用的开发环境和生产环境,是阿里巴巴专为中小企业和团队打造的沟通与协同的多端平台，旨在为企业提供更为丰富的办公协同解决方案 。它可以帮助企业快速、低成本的开发高质量的移动微应用，实现生产、管理、协作与运营的移动化。钉钉开放平台的群机器人具备高级扩展功能，是可用于用户组织内部，实现组织数字化转型的服务工具。群机器人可以将第三方服务的信息聚合到群聊中，实现信息的自动化同步。此外，群机器人还支持Webhook协议的自定义接人，当企业级应用系统生成消息时，该消息将按照自定义格式通过 方式精确推送至指定人员。当前,钉钉平台是企业中应用最广泛的沟通协作平台之一。通过企业内部群、项目群、沟通群建立多元化、立体化的沟通手段，可以实现企业内部的有效沟通和协作。钉钉群提供了丰富的扩展功能,能满足日常办公的各类需求。同时，钉钉还提供了丰富的API接口,便于第三方应用接人。基于钉钉开放的接口功能，内部数据的移动化展示成为可能。4系统设计与实现电力监控系统是电力生产的核心控制系统，部署于电力安全生产一区，钉钉机器人则部署于公网阿里云系统，通过电力监控系统专用防护设备（正向隔离装置)将SOE数据摆渡至安全分区三区SOE数据库，基于thinkPHP2定时计划任务执行数据库操作,将数据按照群机器人数据规范格式发送至指定机器人群。由于生产实时数据量大，重复内容较多且大部分为正常过程数据,因此首先需要建立一套基于T-SQL数据库开发语言的数据清理模型，以甄别无用数据并挑选有效数据，同时对余及过期数据进行定期自动清理；其次需要对有用数据进行格式化，完成数据深加工并建立符合钉钉API接口的模型数据，将其放入待发区以定期提交至钉钉API接口；最后还需要开发网络安全策略，企业网络安全至关重要，既要满足业务需求，又要保护内网安全，故需要规划网络安全模计算机应用文摘型，在正向提交业务数据的同时，建立反向保护机制，禁止不信任网络对信任网络的访问。4.1网络安全架构电力监控系统是一种用于监视和控制电力生产及供应过程、基于计算机及网络技术的业务系统及智能设备，也是一种作为基础支撑的通信及数据网络。根据电力监控系统业务的重要性及其对电力一次系统的影响程度进行分区，分为生产控制大区和管理信息大区,其中生产控制大区又分为控制区（安全区I）和非控制区（安全区），生产控制大区是电力监控系统的重点防护对象。基于电力监控系统总体防护结构模型,建立的数据上送至钉钉平台传输的安全模型如图1 所示。企业用户逻辑隔离防火墙SCADA控制系统正向隔离装置图1电力监控系统数据上送钉钉的安全模型基于电力监控系统安全防护总体结构模型，在满足模型总体要求的前提下，建立从控制大区至互联网的数据单向上送通道。将生产域数据实时主动上送至阿里云平台，同时禁止互联网平台对内部数据的访问，在保证企业内部网络安全的同时，解决数据外送的问题。4.2系统设计电厂的SOE数据包括生产实时事件记录数据，当系统发生故障时，事件记录将故障信息发送到钉钉群组，生产运维人员可在第一时间掌握故障信息并及时进行故障判断及处置，从而提升处置效率，缩短故障时间，进而提高企业利润。电力监控系统数据上送钉钉的业务逻辑如图2 所示。（1)数据传输平台设计。将生产控制大区数据传送至管理信息大区,采用了南瑞集团基于正向隔离装置协议的自主开发的数据发送软件。在生产控制大区，通过RMT.JAR软件捕获SCADA主机生产实时数据，将捕获后的数据按照隔离装置传输规则打包成数据文件，再通过隔离装置摆渡至管理信息大区接收服2023年第19 期双调互联网边界Internet-阿里云天二电厂边界防火墙管理信息大区应用系统防水墙2023 年第19 期务端Udp.jar，接收服务端解析数据文件并通过SQL语句将数据写入MSSQL数据库。上副_1单元蝶阀压油装置压力高(4.0 MPa)上副_1单元蝶阀压油装置2 主用上副_1单元蝶阀压油装置主泵启动标志上副_1单元蝶阀压油装置压力油罐补气自动上副_1单元蝶阀压油装置2 接器合上副_1单元蝶阀压油装置压力低 分)报警F2021-12-3015:3044.326动作)。（自动告警）图2 电力监控系统数据上送钉钉业务逻辑图(2)数据处理。在SOE数据库接收到UDP.jar写人的数据后,需要对数据进行进一步的加工处理。将数据的测点号、机组号与前期创建的描述定义表进行对应组合，从而生成带有描述的SOE信息，并将带有描述的信息进行进一步的分类,结合SQL Server数据库的触发器与存储过程，将SOE告警信息触发至告警信息表。通过计划任务调用存储过程,将数据传输至钉钉数据库进行进一步的处理。(3)数据发送。新建钉钉数据库,将SOE告警类信息写人数据待发表，读取表中描述值及SOE时标，通过ThinkPHP系统定期扫描待发数据表内容,并将该内容根据机器人ID号上送至群机器人，由群机器人在相应群组进行发送。4.3系统实现系统实现主要分为3个步骤：SOE数据获取、SOE数据加工处理和SOE数据上送钉钉群机器人。数据处理流程图如图3所示。Udpjar写库程序SOE,trans1Addtotrans胜发器SOE.transAddtoalarm鞋发器SOE.ALARMSOE数据库SOE_trans1表的结构包括ID号、机组号、测点号、SOE随机序列号、SOE状态、SOE时间和SOE读取时间。第一步：通过触发器addtotrans,增加描述、点号等计算机应用文摘字段。执行完成触发器addtotrans后，在trans表写人数据，表数据增加描述、系统源、点号、SOE_KEY等字段。SQLSERVER第二步：在数据插入SOE_trans 表时，执行数娱清洗元余数据流数据频数据挑选数据规疮生产实时系统产生数据钉钉云平台Alarm表Webhook表调用存你计任务图3数据处理流程图71addtoreal触发器。该触发器将SOE信息按照系统类别进行分类，将不同类别的信息分别插人相应的数据有效数据数据定时发送器钉钉机群组器人通i过webhook方式将警告信想推送至机器人发送告警程序ThinkPHP钉钉数据库thinkPHP服务器表。同时，将告警信息插人SOE_Alarm表，将新插人告警表信息的状态sendtype设置为0。第三步：定期调用SOE_Sync_Alarm的存储过程（每分钟1次），将SOE_ALARM表中最新告警数据发送至钉钉数据库的ALARM表。第四步：thinkPHP服务器的服务每隔1分钟定时扫描钉钉数据库的Alarm表是否有数据,若有数据，则取出表内数据根据Webhook将信息发送至对应钉钉群机器人。当钉钉群机器人收到信息，若发送成功,则返回显示ok结果值,若发送失败,则显示失败信息。第五步：钉钉侧设计。新建一个群组并启用钉钉群机器人，将机器人Webhook号与数据库侧数据进行关联,最终将信息推送至相关联的钉钉群组。5价值及成效与传统的基于短信平台的自动告警发送模式相比,基于钉钉智能群组机器人的告警平台优势明显。传统短信平台效率低，每条短信最多只能发送7 0 个字符，当自动告警信息超过7 0 个字符时，短信平台会将其截断为多条短信，最后再重新组合，导致延迟及失败率高，甚至阻塞严重，因此用户体验不佳；传统短信平台成本高，按照每条短信0.1元计算，企业每月大概需要花费30 0 0 50 0 0 元短信费用。钉钉群组机器人则可以免费使用，一年可节省成本6 万元。由于异常信息包含较多设备告警细节，传统短信平台基于成本及效率考虑,其发送内容只包含部分重要信息，而钉钉群组因效率及成本优势，可将更多告警或设备状态信息推送至群组，便于运维人员更全面地掌握设备实时状态，提高设备监护能力。作为协同协作的重要工具，钉钉群组既可以提供交流及资料共享的平台，也可以基于智能助手（如Travis和Trello等工具）建立针对当前故障的项目跟踪，搭建处理团队并分派任务，及时跟踪问题处理进度。6结束语在传统电力生产企业数字化转型的背景下，网络安全与信息的便捷性对开发人员提出了更高的要求。(下转第7 4页)水冷液水箱组成，利用帕尔贴效应完成热能转移，实74效比。因此，自动恒温系统的碲化铋半导体具有较高的实用价值。半导体与加热棒制热效果对比31272922519171504.2制冷实验自动恒温系统除了具有制热功能，也有制冷功能，对海水缸自动恒温系统中制冷效果进行实验验证,设定水温初始温度，控制水缸内水位恒定。自动恒温系统对海水缸进行制冷降温8 0 L水体实验，实验结果如图4所示。32302822422200123 45 678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243由图4可以看出，碲化铋半导体制冷8 0 L液体大(上接第7 1页)基于钉钉平台的生产领域自动告警开发与应用是对传统工控系统数字化转型的探索和尝试，为企业的高质量发展提供了信息资源保障。基于钉钉平台，结合传统企业生产数据与管理需求,采纳SOE上送钉钉平台的经验，探索开发出更多企业级数据协作应用，为调峰调频发电公司数字化转型提供了一种思路与方法。参考文献：1】钉钉开放平台.钉钉开发者文档EB/OL.https：/o 左右。因此，自动恒温系统既可以实现海水缸的制热与制冷，还可以实现海水温度的自适应调控。5结束语本文介绍了一种以ESP32为主控模块的海水缸自动恒温系统。该系统由碲化铋冷排、水冷散热器和1020加热时间（min）一半导体加热：+加热棒加热图3自动恒温系统加热实验数据时间(min)图4半导体制冷实验数据2023年第19 期30405060现海水缸温度的调控，通过实验测试,其工作原理得到验证,设计方案合理,系统结构智能化，温度调控准确,具有实用性，可以实现海水温度的自适应调控。参考文献：1 蔡元学,马天,秦月婷，等.一种基于折射率法检测海水盐度的装置设计 J.天津科技大学学报，2 0 2 2,37(1)：6 4-6 9.2陈俊尧.海水盐度光电检测装置的研制与现场实验研究D.武汉：华中科技大学,2 0 19.3凌振清.海水鱼缸养殖盐度自控报警器设计J.机器人技术与应用,2 0 19,18 8(2):39-41.4 秦平,李军.海水盐度检测能力验证结果的稳健统计分析J.海洋环境科学,2 0 14,33(2):2 32-2 35.5陈瑶,王凤嫔.一种智能鱼缸的设计与实现 J.电子制作，2023,31(1):22-25.6康荣显,王勋,王晓童,等.基于物联网的鱼缸智能控制系统研究 J.网络安全技术与应用，2 0 2 2,2 6 4(12）：9 7-9 9.作者简介：王易凡(2 0 0 1一），本科，研究方向：自动化控制。2ThinkPHP.ThinkPHP5.0完全开发手册 EB/OL.https：/ 8 4一），工程师，研究方向：电厂信息通信、网络安全管理。柳本林（19 7 8 一），工程师，研究方向：电厂信息通信、网络安全管理。王志明（19 8 4一），工程师，研究方向：电厂信息通信、网络安全管理。黄艳敏（19 8 7 一），工程师，研究方向：电厂信息通信、网络安全管理。刘廷友（19 8 7 一），工程师，研究方向：信息系统集成建设、信息系统架构规划。