安全監(jiān)測信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法分析

廖志偉

【摘要】隨著科技的發(fā)展，水利水電技術(shù)為促進(jìn)社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，但是水利水電工程中依然存在著一些問題。為了水利水電工程能夠穩(wěn)定安全運(yùn)行，技術(shù)人員使用安全監(jiān)測信息系統(tǒng)對水利水電工程進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與監(jiān)測，讓水電工程的一舉一動(dòng)都被技術(shù)人員所掌握。本文試圖以水利水電為例，對安全監(jiān)測信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行淺析。

【關(guān)鍵詞】安全監(jiān)測；水利水電工程；信息系統(tǒng)

隨著社會(huì)的發(fā)展，為了滿足人們對于生活環(huán)境的需求，不斷建設(shè)水利水電工程，以此來進(jìn)行水資源的有效調(diào)控與優(yōu)化配置水資源。水利水電工程的實(shí)施對社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)，但水利水電工程的發(fā)展存在一些問題，為避免問題突發(fā)造成巨大損失，這就需要對水利水電工程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測分析。水利水電工程中的安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的利用能夠監(jiān)測各類項(xiàng)目的安全，并對信息收集整理后進(jìn)行專家型的方式進(jìn)行分析推理，并按照事先預(yù)設(shè)的安全等級對情況進(jìn)行安全預(yù)警。

一、安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的基本概念

安全監(jiān)測信息系統(tǒng)主要用于監(jiān)測工程的安全性，是由布置在工程機(jī)構(gòu)上的數(shù)據(jù)監(jiān)測儀和采集系統(tǒng)構(gòu)成。在水利水電工程安全監(jiān)測信息系統(tǒng)中的重要因素就是數(shù)據(jù)庫，總而言之，安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，安全監(jiān)測信息系統(tǒng)還受到監(jiān)測地點(diǎn)、系統(tǒng)自動(dòng)化等發(fā)面的影響。

二、設(shè)計(jì)安全監(jiān)測信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)庫是保證安全監(jiān)測信息系統(tǒng)各方面順利運(yùn)行的基礎(chǔ)核心因素。為保證數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有序進(jìn)行必須遵守以下步驟：1.數(shù)據(jù)源設(shè)計(jì)；2.概念數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)；3.進(jìn)行邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)；4.物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。由此可知，在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要確保數(shù)據(jù)源與概念的分析與其他設(shè)計(jì)系統(tǒng)相區(qū)別，同時(shí)也要明確數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性。

（一）數(shù)據(jù)源設(shè)計(jì)

水利水電工程屬于大型工程，在進(jìn)行安全監(jiān)測信息系統(tǒng)是需要處理的數(shù)據(jù)信息量大、類別眾多且構(gòu)成及其復(fù)雜。以數(shù)據(jù)獲取時(shí)程來劃分可分為：在線數(shù)據(jù)、人工觀測數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)查巡數(shù)據(jù)以及歷史數(shù)據(jù)資料監(jiān)控信息；以數(shù)據(jù)形式劃分可分為數(shù)值數(shù)據(jù)與非數(shù)值信息；還可以分為整理后的成果數(shù)據(jù)與采集后記錄的原始數(shù)據(jù)。水利水電工程安全監(jiān)測系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)主要是監(jiān)測系統(tǒng)提供的系統(tǒng)信息與數(shù)據(jù)，這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)是判斷水利水電工程是否安全可靠的準(zhǔn)則。與此同時(shí)，技術(shù)人員也會(huì)將系統(tǒng)方面以及工程方面等多方面的信息數(shù)據(jù)輸入進(jìn)綜合數(shù)據(jù)庫中，以此確保系統(tǒng)完備順利的運(yùn)行。

在高新信息技術(shù)迅速發(fā)展下，很多水利水電工程為方便數(shù)據(jù)處理將安全監(jiān)測信息系統(tǒng)升級為自動(dòng)化系統(tǒng)。這種升級可以確保在各種惡劣的自然環(huán)境下安全監(jiān)測信息系統(tǒng)依然可以準(zhǔn)確的提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)資料，使水利水電工程的安全可靠性得到了大幅度的提升。隨著越來越頻繁的數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)量產(chǎn)生兩級分化，技術(shù)人員對于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及實(shí)效性也提出了更高要求，這就需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全方面的新提升。

（二）概念數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

綜合數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)輸入安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的其他系統(tǒng)，如：數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、成果儲(chǔ)存系統(tǒng)等系統(tǒng)。綜合數(shù)據(jù)庫為這些系統(tǒng)源源不斷的進(jìn)行數(shù)據(jù)支持，使安全監(jiān)測信息系統(tǒng)順利運(yùn)作。由此可得，綜合數(shù)據(jù)在安全監(jiān)測信息系統(tǒng)中占據(jù)核心領(lǐng)地，是系統(tǒng)運(yùn)作的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。綜合數(shù)據(jù)庫是以邏輯概念進(jìn)行構(gòu)架，在實(shí)踐中，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)作，數(shù)據(jù)一般會(huì)保存于一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫中或者幾個(gè)實(shí)際數(shù)據(jù)庫。

（三）邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

如果數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)程序進(jìn)行性能優(yōu)化就必須確立一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫽A(chǔ)，故而系統(tǒng)優(yōu)化的核心因素便是邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。在進(jìn)行邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)必須確定其中含有標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范、數(shù)據(jù)字典簡歷、以及系統(tǒng)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。

進(jìn)行數(shù)據(jù)庫擴(kuò)編的核心就是對數(shù)據(jù)庫字典的編寫。將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按照程序要求進(jìn)行排列，并對其內(nèi)容加以說明，這種形式就是數(shù)據(jù)庫字典。在不同系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫字典有不同劃分，在水利水電工程安全監(jiān)測信息系統(tǒng)中分為表元數(shù)據(jù)表與列元數(shù)據(jù)表，如圖所示：

（四）物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)主要是對數(shù)據(jù)的存放形式上進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過對于數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)促使數(shù)據(jù)系統(tǒng)順利高效的運(yùn)行。在物理結(jié)構(gòu)方面數(shù)據(jù)庫與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及DBMS的選用有著緊密的聯(lián)系。物理數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)不僅僅是選擇正確的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，還有對精度等一系列相關(guān)系統(tǒng)設(shè)置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

水利水電工程一般規(guī)模較大，資源儲(chǔ)備量巨大，如果一旦水利水電工程出現(xiàn)問題，將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失與資源損失。為防止這種情況出現(xiàn)，對水利水電工程安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的安全可靠性就有了更加嚴(yán)格的要求，在惡劣的自然環(huán)境下或特殊時(shí)期，水利水電工程的安全監(jiān)測信息系統(tǒng)也必須確保能夠順利運(yùn)行。根據(jù)嚴(yán)格的要求，技術(shù)人員在進(jìn)行物力數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇穩(wěn)定安全的硬件系統(tǒng)，用以確保安全監(jiān)測信息系統(tǒng)在任何狀況下都有剩余的儲(chǔ)備空間，以支持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作。與此同時(shí)，技術(shù)人員可以進(jìn)行雙保險(xiǎn)準(zhǔn)備，定期將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，這樣便可以避免在系統(tǒng)運(yùn)作發(fā)生故障時(shí)數(shù)據(jù)被徹底損害，導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰。最后對于物理數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)還應(yīng)該根據(jù)水利水電工程的外部環(huán)境進(jìn)行安全硬件設(shè)置、準(zhǔn)備安全應(yīng)急預(yù)案等工作。

三、安全監(jiān)測信息系統(tǒng)未來展望

近年來，我國的水利水電工程不斷發(fā)展，安全監(jiān)測技術(shù)也被廣泛使用，并在水利水電工程中取得了顯著成效。對水利水電工程安全系數(shù)的提高起到了促進(jìn)作用。我國水利資源充足，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，今后我國會(huì)持續(xù)加大水利水電工程的建設(shè)與運(yùn)行，這為安全監(jiān)測信息系統(tǒng)事業(yè)的長久發(fā)展提供了發(fā)展前景。

目前，我國的安全監(jiān)測點(diǎn)的運(yùn)用大多處于分散式，無法將水利水電工程全面覆蓋，而很多突發(fā)狀況便是覆蓋不全時(shí)的博軟點(diǎn)受到了損壞。在這種無法預(yù)測的缺陷下，如果沒有實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警是無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并進(jìn)行處理的。采用安全監(jiān)測信息系統(tǒng)可以進(jìn)行全方位的進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、及時(shí)預(yù)警，這樣大大減少了水利水電工程發(fā)生意外時(shí)因未及時(shí)處理而造成的事態(tài)擴(kuò)大。在科技信息技術(shù)的不斷發(fā)展下，未來的安全監(jiān)測信息系統(tǒng)將會(huì)更加的智能化，滿足人們對于水利水電工程工程不斷提高的要求。

四、對于安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的建議

（一）對安全監(jiān)測信息技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一

現(xiàn)今，我國對于安全監(jiān)測有兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)是水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、一個(gè)是電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是在全國范圍內(nèi)使用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是兩者有一個(gè)缺陷，同樣是安全監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，但由于規(guī)范的術(shù)語與相關(guān)闡述不夠統(tǒng)一，導(dǎo)致不同行業(yè)的安全監(jiān)測信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)人員操作困難，不利于安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因而，建議國家組織相關(guān)行業(yè)的專家與精英人士進(jìn)行規(guī)范的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制定，使規(guī)范在全國通行時(shí)不會(huì)因?yàn)榈貐^(qū)或者行業(yè)差異造成理解不徹底。

（二）加強(qiáng)安全監(jiān)測技術(shù)研究

安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用以及長期發(fā)展，在一定程度上也促進(jìn)了水利水電工程的發(fā)展。進(jìn)一步加強(qiáng)安全檢測技術(shù)的研究，使安全監(jiān)測信息系統(tǒng)更加智能化，保障水利水電工程的安全穩(wěn)定性，并使其不斷地發(fā)展。

五、結(jié)語

水利水電工程的發(fā)展對于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的作用越來越重要，這讓社會(huì)對于水利水電工程的安全穩(wěn)定性的要求越來越高。將安全監(jiān)測信息系統(tǒng)投入水利水電工程中使用，實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)問題、及時(shí)預(yù)警使相關(guān)技術(shù)人員有足夠的時(shí)間進(jìn)行事態(tài)控制與處理。對于安全監(jiān)測信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)不斷探索，促使安全監(jiān)測信息系統(tǒng)增加更多的功能，為我國水利水電工程保駕護(hù)航。

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