流域水電站大壩安全信息化建設(shè)特點

馮　濤，李小偉（.中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江杭州，3；.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，6005）

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流域水電站大壩安全信息化建設(shè)特點

馮濤1，李小偉2
（1.中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司，浙江杭州，311122；2.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，610051）

摘要：流域水電站大壩安全信息化建設(shè)要通過建立流域數(shù)據(jù)倉庫，全面收集、整理流域內(nèi)所有電站與大壩安全相關(guān)的信息，在此基礎(chǔ)上進行深層次分析，以發(fā)揮決策支持作用，獲得及時的安全預警。主要從應(yīng)用角度闡述了流域水電站大壩安全信息化建設(shè)需要關(guān)注的特點。

關(guān)鍵詞：流域；大壩安全；采集；移動互聯(lián)網(wǎng)；外委

近幾年，發(fā)電企業(yè)通過資產(chǎn)重組或強化流域化管理，已開始或正在考慮對水電站實行集中（控制）管理。在大壩安全管理方面，通過組建專門的集中管理組織機構(gòu)，明確職責劃分，運行單位的部分或全部大壩安全管理責任由主管單位相應(yīng)管理機構(gòu)來承擔，從而有效推動了流域水電站大壩安全信息化建設(shè)。

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)采用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等先進的信息技術(shù)，與傳統(tǒng)的水電站大壩安全管理進行了有效融合，使大壩安全管理上升到一個新臺階。

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)的成果通常稱之為流域大壩安全信息綜合管理系統(tǒng)（簡稱“系統(tǒng)”），因為系統(tǒng)涉及范圍廣、應(yīng)用單位與人員多，建設(shè)時需要重點關(guān)注其特點，才能建成符合流域化管理實際需要的系統(tǒng)。

1　建設(shè)特點

1.1多電站管理

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)需要對流域內(nèi)所有電站進行統(tǒng)一管理，不再是對單個電站或單個大壩的管理。建設(shè)完成后，需要將多電站、多大壩的監(jiān)測部位、項目、儀器、測點和數(shù)據(jù)等信息進行有效的組織和管理，便于數(shù)據(jù)的錄入、查詢、統(tǒng)計、整編和分析，多電站的數(shù)據(jù)能夠按需提取，既可單獨使用，又可合并使用。需要增加新的水電站時，應(yīng)能夠方便、快捷地接入新增電站，且接入時不能影響到已接入電站的信息及正常使用。

流域上多電站因為開發(fā)建設(shè)時間不同，需要同時對多電站進行統(tǒng)一管理，包括運行電站、在建電站和規(guī)劃電站。運行電站的大壩安全信息基本情況已經(jīng)確定，監(jiān)測相對穩(wěn)定，報告格式固定，監(jiān)測主次清晰，但前期的數(shù)據(jù)比較混亂，甚至有部分丟失的情況，需要進行大量的梳理工作；在建電站的大壩安全信息基本情況尚未確定，監(jiān)測廠家、儀器設(shè)備、測點布置等都在不斷地更新和調(diào)整，監(jiān)測報告格式也在不斷調(diào)整和完善，在建設(shè)開始就將所有資料納入系統(tǒng)，資料最為完備；規(guī)劃電站有些處于前期勘探階段，作為全生命周期管理的一部分內(nèi)容，也需要納入系統(tǒng)進行管理。

在建電站在施工完成以后，逐步進入運行期，由于前期的觀測數(shù)據(jù)、考證資料和設(shè)備臺賬等所有資料已全部納入系統(tǒng)，可實現(xiàn)施工期到運行期的無縫銜接，大大節(jié)省了移交成本，避免了資料丟失和移交錯誤等傳統(tǒng)管理模式中存在的問題。

對不同階段電站提供一體化解決方案，通過統(tǒng)一平臺對多電站進行管理為企業(yè)管理人員對流域內(nèi)電站的統(tǒng)一管理、分析和監(jiān)控提供了極大方便。

1.2多單位多崗位應(yīng)用

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)完成后，系統(tǒng)應(yīng)用涉及的單位較多，因此，對管理、建設(shè)和運維的要求較高。首先，在業(yè)務(wù)管理上需要統(tǒng)一流程、統(tǒng)一標準，劃分層次和制定規(guī)章制度，以適應(yīng)管理部門、電廠、建設(shè)管理局、監(jiān)測中心、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位和監(jiān)測承包商等不同的角色，每個角色都有自己的應(yīng)用場景；其次，信息化建設(shè)也應(yīng)根據(jù)這些角色和應(yīng)用場景進行權(quán)限、模塊、操作內(nèi)容與界面的劃分；最后，在系統(tǒng)功能上也應(yīng)能夠支持不同單位的數(shù)據(jù)接口。

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)、運維和應(yīng)用過程中涉及人員眾多，人員的崗位不同，變動較頻繁，情況較為復雜。信息化建設(shè)要充分考慮到這些因素，其中模塊化建設(shè)是關(guān)鍵，需針對不同崗位的人員，按照不同的職責，由淺入深進行分割。信息化建設(shè)的成果要簡便、易上手、易操作。系統(tǒng)的穩(wěn)健、操作的可延續(xù)、信息的可維護、易恢復、保密性、安全性，以及系統(tǒng)發(fā)生故障后的應(yīng)急處理都是信息化建設(shè)的重點。

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)還需要針對不同人員的工作習慣進行定制，通過簡單的設(shè)置使不同的操作人員能得到適合自己的界面與結(jié)果。

1.3多網(wǎng)絡(luò)多設(shè)備應(yīng)用

流域化管理涉及應(yīng)用人員較多，有公司內(nèi)部人員，也有外委的工作人員。通常內(nèi)部人員在公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)辦公，而外委人員在外部公共網(wǎng)絡(luò)或無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下辦公，部分應(yīng)用人員在不同的工作時段還會更換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。流域水電站大壩安全信息化建設(shè)需要兼顧到各種網(wǎng)絡(luò)場景，在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能使系統(tǒng)得到有效的應(yīng)用。系統(tǒng)建設(shè)時，需要考慮建立有效的通訊機制，確保對不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息進行集成，用戶在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中都能正常使用系統(tǒng)。

流域化管理系統(tǒng)應(yīng)用人員較多，崗位跨度大，必然存在多種不同的應(yīng)用環(huán)境。系統(tǒng)在不同的終端設(shè)備上都有相應(yīng)的應(yīng)用需求，比如個人PC、筆記本電腦、手機、平板電腦等；對主流的操作系統(tǒng)都應(yīng)具有兼容性，比如：Windows XP、Windows 7、Win?dows 10、Apple iOS和Android等；與主流的應(yīng)用軟件也要有良好的接口，比如各種不同版本的瀏覽器、不同版本的OFFICE與WPS軟件等。流域水電站大壩安全信息化建設(shè)需要兼顧到這些不同的設(shè)備、操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件接口，充分考慮產(chǎn)品的兼容性，以便系統(tǒng)能在不同的設(shè)備上得到良好應(yīng)用。

1.4多系統(tǒng)關(guān)聯(lián)

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)的核心內(nèi)容是數(shù)據(jù)的集中。將流域內(nèi)所轄電站的大壩安全相關(guān)信息進行集成，形成大壩安全信息大數(shù)據(jù)，是單電站分析和流域化分析的基礎(chǔ)。

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)需要集成的數(shù)據(jù)除普通監(jiān)測儀器的監(jiān)測數(shù)據(jù)以外，還包括巡視檢查、強震、泄洪振動、流域微震、測斜、外觀監(jiān)測、水情等與大壩安全相關(guān)的信息，涉及的監(jiān)測廠家眾多。多廠家、多類型的數(shù)據(jù)，其格式、存儲方式各不相同。需要建立一套通用、標準和穩(wěn)健的接口規(guī)范，以便于獲取各外圍系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，也能方便地為其他系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口服務(wù)，對接口的集成要求比較高。

流域化管理涉及一條流域的多個設(shè)備廠家與多種監(jiān)測儀器，各廠家采用的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集協(xié)議和接口有所不同。流域水電站大壩安全信息化建設(shè)需對各廠家的采集系統(tǒng)進行集成，封裝該流域所用到的所有設(shè)備廠家提供的采集接口，實現(xiàn)統(tǒng)一的虛擬化采集平臺，用戶無需了解各廠家的采集系統(tǒng)，即可完成對現(xiàn)場設(shè)備的遠程采集和設(shè)備自檢等工作。

1.5統(tǒng)一標準與規(guī)范化

傳統(tǒng)管理模式下的電站，在大壩安全管理方面，流程不統(tǒng)一，各自為政，存在很多弊端，尤其是施工期電站，不同的單位對大壩安全信息的相關(guān)處理流程都不盡相同。流域水電站大壩安全信息化建設(shè)需要統(tǒng)一標準和流程，實行規(guī)范化管理。從數(shù)據(jù)的采集、錄入、評判、預警處理、檢查與審核、整編與分析、報告與考核等方面進行標準化、規(guī)范化和制度化處理。從技術(shù)層面強化管理流程，避免同一個人既是信息錄入者，又是信息審核者的情況發(fā)生。每個電站都按照固定的流程與規(guī)范進行操作，最終的報告格式是標準和規(guī)范的，從而大幅提高監(jiān)測、數(shù)據(jù)和報告的質(zhì)量。實踐表明，標準和流程的統(tǒng)一給管理工作帶來了便利，降低了管理成本，效果顯著。

2　結(jié)語

目前，國內(nèi)大型流域公司、集團公司都在推進流域化（集團化）水電站大壩安全信息化建設(shè)，部分公司采用了當前先進的計算機技術(shù)，搭建了私有云平臺、接入移動互聯(lián)網(wǎng)、利用近場通訊設(shè)備完成巡視檢查等，從而構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)公司向數(shù)字化、智能化水電企業(yè)的轉(zhuǎn)變。

流域水電站大壩安全信息化建設(shè)不是簡單的數(shù)據(jù)和技術(shù)疊加，建設(shè)過程中更需關(guān)注其管理、技術(shù)與應(yīng)用的特點，才能在系統(tǒng)建成后取得良好的應(yīng)用效果，充分發(fā)揮流域化、集團化管理的優(yōu)勢。

作者郵箱：15598366@qq.com

Title:Characteristics of informatization for dam safety of cascade hydropower plants//by FENG Tao and LI Xiao-wei//PowerChina Huadong Engineering Corporation Limited

Abstract:Based on building data warehouse，the collecting and organizing dam safety related informa?tion for all the dams within the river basin are realized by informatization.Further，deep analysis is car?ried out for decision supporting and timely warning alarm.The paper introduces the characteristics to note in informatization development from the view of a software developer.

Key words:river basin；dam safety；data collection；wireless internet（or WIFI）；outsourcer

中圖分類號：TP315

文獻標志碼：A

文章編號：1671-1092（2016）01-0006-03

收稿日期：2015-11-12

作者簡介：馮 濤（1976-），男，河南信陽人，工程師，主要從事大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)開發(fā)及項目實施方面的工作。