電力系統(tǒng)大壩運(yùn)行安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報送與監(jiān)控

曹希卓，柳 翔

（國家能源局大壩安全監(jiān)察中心，浙江杭州，310014）

電力系統(tǒng)大壩運(yùn)行安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報送與監(jiān)控

曹希卓，柳 翔

（國家能源局大壩安全監(jiān)察中心，浙江杭州，310014）

電力系統(tǒng)大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)的建立和數(shù)據(jù)監(jiān)控工作的開展，為運(yùn)行水電站大壩安全管理工作提供了完整、準(zhǔn)確、及時的數(shù)據(jù)來源和信息反饋。重點(diǎn)介紹該系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)和上報數(shù)據(jù)監(jiān)控的業(yè)務(wù)分工和工作流程，并對系統(tǒng)投入運(yùn)行以來的效果進(jìn)行了總結(jié)。

大壩安全；網(wǎng)絡(luò)報送；信息化；數(shù)據(jù)監(jiān)控

1 概況

為了加強(qiáng)對電力系統(tǒng)水電站大壩運(yùn)行安全的監(jiān)督和管理，提高大壩運(yùn)行安全信息化監(jiān)督管理水平，保障大壩安全可靠運(yùn)行，原國家電力監(jiān)管委員會于2006年發(fā)布了《水電站大壩運(yùn)行安全信息報送辦法》（以下簡稱《報送辦法》）和《水電站大壩運(yùn)行安全信息化建設(shè)規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）?！秷笏娃k法》對信息上報的方式、內(nèi)容、頻次等提出了要求，《規(guī)劃》對當(dāng)時在國家能源局大壩安全監(jiān)察中心（以下簡稱大壩中心）注冊的169座大壩安排了信息化建設(shè)及接入計劃。

整個電力系統(tǒng)大壩運(yùn)行安全信息系統(tǒng)由水電站運(yùn)行單位子系統(tǒng)、發(fā)電公司分系統(tǒng)和大壩中心主系統(tǒng)組成，而大壩運(yùn)行安全信息網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)（以下簡稱報送系統(tǒng)）把大壩安全監(jiān)測信息從運(yùn)行單位、主管單位傳輸至大壩中心主系統(tǒng)，是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵。

為了有效發(fā)揮大壩安全信息系統(tǒng)的作用，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與現(xiàn)場檢查相結(jié)合的大壩安全管理模式，大壩中心建立了上報信息監(jiān)控工作流程體系，并配備專業(yè)技術(shù)人員對注冊大壩的日常運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控和分析，必要時將分析評判結(jié)果反饋給運(yùn)行單位相關(guān)人員。

通過信息報送和監(jiān)控，實現(xiàn)了大壩運(yùn)行狀態(tài)的日常監(jiān)控和綜合分析，對于掌握注冊大壩的安全狀況起到了重要作用。

2 系統(tǒng)組成和特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)組成

網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)涉及到大壩中心主系統(tǒng)、發(fā)電公司（大壩主管單位）分系統(tǒng)和運(yùn)行單位子系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間通過互聯(lián)網(wǎng)（或電力專網(wǎng)）進(jìn)行通信，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖1。

網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)軟件部分由報送客戶端軟件和服務(wù)端軟件構(gòu)成。客戶端軟件的主要功能是發(fā)送數(shù)據(jù)報送請求、獲取報送指令、生成數(shù)據(jù)文件、處理數(shù)據(jù)文件（加密、包裝、壓縮等）、報送大壩數(shù)據(jù)、增加或修改基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)信息等。服務(wù)端軟件的主要功能是接收和反饋報送請求、接收報送數(shù)據(jù)文件、處理數(shù)據(jù)文件（解壓、解密等）、數(shù)據(jù)入庫、監(jiān)控報警等。

2.2 主要特點(diǎn)

圖1 大壩運(yùn)行安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Structure of the network system for data transfer

網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)運(yùn)行在遍布全國的水電站運(yùn)行單位和主管單位，所處地理位置以及網(wǎng)絡(luò)條件各不相同，監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集方式有自動化、混合（自動化/人工）和人工等形式。現(xiàn)有監(jiān)測信息系統(tǒng)的開發(fā)單位有大壩中心、高校、自動化設(shè)備廠商等10多家單位，甚至同一個單位的系統(tǒng)也存在版本差異，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和類型都有所不同。通過設(shè)計和多年來的研發(fā)與改進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)能很好地適應(yīng)各種要求。系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn)：

（1）實用性：對用戶的資源要求低和操作簡便，只要報送客戶端能夠訪問報送數(shù)據(jù)庫和互聯(lián)網(wǎng)（或電力專網(wǎng)）就能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)報送，報送數(shù)據(jù)時可采用自動報送方式，也可以手工操作實現(xiàn)報送。

（2）兼容性：支持不同的監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，能夠適應(yīng)不同監(jiān)測自動化設(shè)備廠家的系統(tǒng)，能夠適應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫類型和結(jié)構(gòu)，既能夠從子系統(tǒng)報送單個大壩的信息，也可以從公司分系統(tǒng)報送多座大壩的信息。

（3）安全性：網(wǎng)絡(luò)訪問由設(shè)置在運(yùn)行或主管單位的報送客戶端主動單向發(fā)起，所報送的數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮的加密處理，在數(shù)據(jù)傳輸前后進(jìn)行文件完整性驗證，防止來自外部的入侵或網(wǎng)絡(luò)攔截。

（4）高效性：數(shù)據(jù)傳輸效率高，所有數(shù)據(jù)采用文件方式傳輸，傳輸過程采用了數(shù)據(jù)壓縮和多線程同步技術(shù)，單座大壩的一次報送一般在1 min內(nèi)即可完成。

（5）穩(wěn)定性：采用成熟的Web Services技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，支持大量客戶端的同步操作，客戶端和服務(wù)端能夠長期自動運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。

（6）易維護(hù)性：系統(tǒng)易于維護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動顯示各個報送客戶端的連接情況、報送情況，后臺可以根據(jù)大壩運(yùn)行狀況修改需要報送的監(jiān)測項目和測點(diǎn)，還能夠手動調(diào)整不同測點(diǎn)的報送頻次。

3 上報信息監(jiān)控

3.1 崗位職責(zé)

為了切實發(fā)揮大壩運(yùn)行安全監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)的作用，及時對各座大壩的上報數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，大壩中心建立了一套完善的上報信息監(jiān)控流程體系，該體系中包括專家委員會、區(qū)域主管、監(jiān)控主辦、技術(shù)支持人員、信息技術(shù)支持人員等崗位人員。

以上各崗位人員的具體職責(zé)如下：

（1）專家委員會主要就區(qū)域主管不能確定的疑

難問題進(jìn)行會商，并最終給出指導(dǎo)性意見。

（2）區(qū)域主管全面負(fù)責(zé)自己所轄區(qū)域內(nèi)的各座大壩的安全監(jiān)管，及時關(guān)注自己所轄區(qū)域內(nèi)大壩的監(jiān)測數(shù)據(jù)報送是否正常以及對異常超限數(shù)據(jù)的處置是否得當(dāng)，并根據(jù)主辦提交的監(jiān)控報告對大壩安全狀況進(jìn)行評定。

（3）監(jiān)控主辦負(fù)責(zé)大壩安全監(jiān)控的日常工作，包括指派技術(shù)支持人進(jìn)行監(jiān)控指標(biāo)的設(shè)置工作、對系統(tǒng)產(chǎn)生的報警數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、將報警數(shù)據(jù)的處理結(jié)果反饋給各電站的工作人員、聯(lián)系信息支持人對數(shù)據(jù)缺失情況進(jìn)行核查，主辦還負(fù)責(zé)編寫形成監(jiān)控報告并上報給區(qū)域主管。

（4）技術(shù)支持人主要負(fù)責(zé)根據(jù)主辦的安排對大壩的監(jiān)控指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，并對自己所負(fù)責(zé)大壩的數(shù)據(jù)報送正確性和完整性進(jìn)行檢查。

（5）信息支持人主要負(fù)責(zé)保證網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并對自己所負(fù)責(zé)大壩的數(shù)據(jù)報送的及時性和完整性進(jìn)行檢查。

3.2 監(jiān)控流程

圖2為上報信息監(jiān)控的工作流程，具體如下：

（1）數(shù)據(jù)接收：信息技術(shù)支持人日常要保證系統(tǒng)運(yùn)行正常，各座大壩上報的監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠被正常接收入庫。

（2）監(jiān)控指標(biāo)設(shè)置：技術(shù)支持人根據(jù)主辦的安排，對其負(fù)責(zé)的大壩設(shè)置監(jiān)控指標(biāo)，待監(jiān)控指標(biāo)設(shè)置完畢并經(jīng)過主辦檢查合格后，大壩就可以正式納入安全監(jiān)控。

（3）系統(tǒng)自動評判：系統(tǒng)會根據(jù)之前所設(shè)置的監(jiān)控指標(biāo)，自動從上報數(shù)據(jù)中排查出超限數(shù)據(jù)，并可對未及時上報數(shù)據(jù)的大壩進(jìn)行告警。

（4）人工處理：主辦對接收到的各種報警信息進(jìn)行分類處理。如果是數(shù)據(jù)缺失類的報警信息，則通知信息支持人進(jìn)行處理；如果是監(jiān)測系統(tǒng)本身的問題引起報警信息，則通知技術(shù)支持人進(jìn)行處理；如果是反映大壩結(jié)構(gòu)異?；蜈厔菪宰兓慕Y(jié)構(gòu)類報警信息，則經(jīng)過自己的初步處理后上報給主管。

（5）形成監(jiān)控報告：根據(jù)從各方匯總得來的處理結(jié)果，監(jiān)控主辦編寫形成監(jiān)控報告并將報告上報給主管。

圖2 上報信息監(jiān)控工作流程圖Fig.2 The flow chart of evaluation of received data

（6）處理監(jiān)控報告：主管審閱監(jiān)控報告，如對監(jiān)

控報告無異議，則給出大壩安全狀況的評價；如對監(jiān)控報告存在異議，則將異議部分提交給專家委員會，由專家委員會進(jìn)行會商，并給出最終的意見。

（7）反饋電廠：如根據(jù)上報數(shù)據(jù)分析出大壩監(jiān)測系統(tǒng)或者結(jié)構(gòu)物存在問題，主辦將問題和處理意見反饋給運(yùn)行單位，并敦促運(yùn)行單位關(guān)注異常部位的信息或者根據(jù)處理意見對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行處理。

4 應(yīng)用情況

網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)為主系統(tǒng)提供了接入大壩大量準(zhǔn)確、及時的大壩運(yùn)行安全監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過對這些上報數(shù)據(jù)的監(jiān)控，能夠有效掌握大壩監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行情況和大壩安全狀況。

截至2014年3月中旬，系統(tǒng)已正常運(yùn)行超過7年，通過網(wǎng)絡(luò)報送方式接入主系統(tǒng)的大壩達(dá)到192座，其中實現(xiàn)上報信息監(jiān)控指標(biāo)設(shè)置并納入監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)報送大壩有170余座，累計通過該系統(tǒng)報送的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)超過3億條。

2013年主系統(tǒng)監(jiān)控平臺上收到8萬多條報警信息，經(jīng)過專業(yè)人員的檢查與核實，屬于監(jiān)測系統(tǒng)和運(yùn)行維護(hù)原因的占99%。對發(fā)現(xiàn)的監(jiān)測項目缺失或設(shè)置不合理、監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題均及時反饋給運(yùn)行管理單位，指導(dǎo)、督促其整改，規(guī)范和完善了被監(jiān)控大壩的監(jiān)測系統(tǒng)。2013年，經(jīng)過大壩中心專業(yè)人員的甄別與分析，將其中的1 058條報警信息反饋給了100多座大壩的運(yùn)行單位，提請他們注意大壩運(yùn)行性態(tài)的變化或監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題。

此外，通過網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)上報的監(jiān)測數(shù)據(jù)為定檢專家組及時了解和掌握大壩的最新運(yùn)行性態(tài)、綜合分析評判大壩結(jié)構(gòu)安全以及在地震或特大洪水等極端工況下的大壩運(yùn)行調(diào)度和科學(xué)決策提供了重要的技術(shù)支持。

5 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)報送系統(tǒng)建成并投入運(yùn)行7年以來的實踐表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，為大壩安全信息化提供了有力的數(shù)據(jù)支撐，同時，上報數(shù)據(jù)監(jiān)控工作為接入大壩運(yùn)行性態(tài)的遠(yuǎn)程分析和評價以及應(yīng)急支持提供了重要的技術(shù)手段，為提高大壩安全監(jiān)督管理水平起到了重要的作用。

隨著小灣等一批巨型水電站投入運(yùn)行，大壩安全監(jiān)控與管理將面臨更大挑戰(zhàn)，如何更好地利用信息化手段對這些大壩進(jìn)行管理將是下一步努力的方向。 ■

[1]張秀麗,沈海堯,張海平,蔣波,陳振飛.水電站大壩安全管理信息化建設(shè)方案和實踐[J].大壩與安全,2007(5):1-6.

[2]沈海堯,蔣波.推進(jìn)大壩安全信息化建設(shè) 提高大壩安全管理水平[J].大壩與安全,2007(5):7-10；13.

[3]Kenneth E.Kendall,Julie E.Kendall.System Analysis and Design[M].北京：清華大學(xué)出版社.

[4]王瑄,李燕.應(yīng)用Web Services構(gòu)建多層架構(gòu)的高效.NET應(yīng)用[M].科學(xué)出版社,2005.

[5]DL/T 5256-2010,土石壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程[S].

[6]DL/T 5209-2005,混凝土壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程[S].

龍灘水電站前7月發(fā)電61.72億kW·h

據(jù)河池日報今年以來，龍灘水電站強(qiáng)化安全發(fā)展理念，以科學(xué)調(diào)度為抓手，精心組織、科學(xué)管理，最大限度增加發(fā)電量。今年1-7月，龍灘水電站發(fā)電量為61.72億kW·h，同比增加14.15%。

今年5月以來，隨著上游降雨量逐漸增多，根據(jù)水情和雨情特點(diǎn)，龍灘水電站積極抓住夏季來水黃金期，強(qiáng)化人員值班，6月和7月的大部分時間，7臺機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，向全年發(fā)電目標(biāo)沖刺。

在生產(chǎn)過程中，龍灘水電站堅持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，嚴(yán)格落實安全生產(chǎn)責(zé)任制，進(jìn)一步完善管控措施，提升管控能力。同時，以科學(xué)調(diào)度為抓手，強(qiáng)化設(shè)備檢修管理，把挖潛增效的重點(diǎn)放在科學(xué)調(diào)度水庫運(yùn)行、提高水能利用率上。通過強(qiáng)化汛前水庫調(diào)研，加強(qiáng)汛期庫區(qū)水情、雨情測報系統(tǒng)的巡檢維護(hù)，提高預(yù)報準(zhǔn)確精度，積極與珠江水利委員會協(xié)調(diào)溝通，爭取高水頭發(fā)電，進(jìn)一步提高水能利用率。

The network transfer of monitoring data and the following evaluation provide integrated,accu?rate and timely source data and feedback information for dam safety administrations.The article intro?duces the structures,features,data evaluation procedures and work flow of the system.As well,the ef?fects of system operation over the past 7 years are summarized.

dam safety;network transfer;informatization;data evaluation

TV697.1

A

1671-1092（2014）04-0010-04

2014-03-13

曹希卓（1956-），男，浙江溫州人，工程師，從事大壩安全信息系統(tǒng)的開發(fā)及實施工作。

Title:Network transfer of the monitoring data and evaluation of the dam operation safety//by CAO Xizhuo and LIU Xiang//Large Dam Safety Supervision Center of National Energy Administration