《水電站大壩運行安全管理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》解讀

馮 濤，李嘯嘯，張曉松，馮永祥，傅春江，蔣 波

（1.國家能源局大壩安全監(jiān)察中心，浙江杭州，310014）

（2.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，610051）

0 前言

電力行業(yè)水電站大壩安全管理信息化建設(shè)至今經(jīng)歷了三個階段：第一階段，大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)進行自動化改造的同時，開始安裝監(jiān)測信息管理系統(tǒng)，主要是為了自動化數(shù)據(jù)的采集和存儲，同時提供管理自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)的功能，包括查詢數(shù)據(jù)和繪制圖表；第二階段，2006年原電監(jiān)會頒布了《水電站大壩運行安全信息報送辦法》并制訂了《水電站大壩運行安全信息化建設(shè)規(guī)劃》，推動了電力行業(yè)大壩安全信息化建設(shè)，至2010年，近100座電站建設(shè)了大壩安全監(jiān)測信息系統(tǒng)，通過系統(tǒng)實現(xiàn)自動報送監(jiān)測信息，其特點是將水情數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)、及時錄入人工數(shù)據(jù)、用系統(tǒng)完成資料整編等；第三階段從2011年開始，特別是下轄多個水電站的水電企業(yè)開始考慮集中管理模式的創(chuàng)新，由此提出水電站群大壩安全集中管理平臺的建設(shè)，其主要特征是從監(jiān)測數(shù)據(jù)管理向大壩安全管理轉(zhuǎn)變。

近十年來，大壩安全管理信息化技術(shù)已發(fā)展成熟，行業(yè)內(nèi)對其的認識也已逐漸趨于統(tǒng)一，制訂標(biāo)準有著充分的必要性和可行性。

由于參與系統(tǒng)開發(fā)的企業(yè)不同，各自有自己的系統(tǒng)開發(fā)路線，因此標(biāo)準盡可能不對系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)提出要求。標(biāo)準兼顧到電力企業(yè)大壩安全管理模式以及對系統(tǒng)需求的差異，一部分功能要求以推薦條款提出，供標(biāo)準使用者裁剪。

1 總則

完善的管理信息系統(tǒng)具有以下四個標(biāo)準：確定的信息需求、信息的可采集與可加工、可以通過程序為管理人員提供信息、可以對信息進行管理。只有在合理的管理體制、完善的規(guī)章制度、穩(wěn)定的生產(chǎn)秩序、科學(xué)的管理方法和準確的原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能進行管理信息系統(tǒng)的建設(shè)和開發(fā)。為適應(yīng)管理信息系統(tǒng)的開發(fā)需求，企業(yè)管理工作應(yīng)從以下幾個方面進行完善：管理工作的程序化，各部門都有相應(yīng)的作業(yè)流程;管理業(yè)務(wù)的標(biāo)準化，各部門都有相應(yīng)的作業(yè)規(guī)范;報表文件的統(tǒng)一化，固定的內(nèi)容、周期、格式；數(shù)據(jù)資料的完善化和代碼化。

根據(jù)管理信息系統(tǒng)的主要特征，在《水電站大壩運行安全管理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）總則中，對系統(tǒng)與大壩安全管理的關(guān)系通過3.2、3.3條款提出了要求，并不是要在本標(biāo)準中對大壩安全管理提出要求，而是認識到系統(tǒng)的建設(shè)與大壩安全管理的具體流程有著極強的關(guān)聯(lián)性，為了系統(tǒng)能很好地發(fā)揮作用，一是系統(tǒng)要滿足目前管理的需要，二是系統(tǒng)要適應(yīng)管理變化。

為了滿足數(shù)據(jù)完善化的要求，系統(tǒng)建設(shè)的同時，也相當(dāng)于建立了大壩安全管理的檔案庫，因此要求將大壩安全管理的歷史數(shù)據(jù)和資料錄入系統(tǒng)，同時系統(tǒng)還應(yīng)包括建設(shè)期的相關(guān)信息。

企業(yè)跟外界的聯(lián)系、企業(yè)內(nèi)部各職能部門之間的聯(lián)系通過信息互相溝通，系統(tǒng)是組織內(nèi)外溝通的一個紐帶，沒有信息就不可能很好地進行內(nèi)外聯(lián)系和步調(diào)一致地協(xié)同工作。《規(guī)范》要求在條件允許的情況下明確系統(tǒng)與企業(yè)其他相關(guān)信息系統(tǒng)的關(guān)系和相互間信息的共享方式。

當(dāng)多電站集中管理或管理需求比較復(fù)雜時，系統(tǒng)涉及的部門、應(yīng)用人員、信息服務(wù)等較多，從不同的角度去思考系統(tǒng)會得出不同的概念，所以有必要對系統(tǒng)進行設(shè)計。各方在設(shè)計報告的基礎(chǔ)上能充分了解系統(tǒng)的構(gòu)架、功能以及應(yīng)用需求，才能統(tǒng)一認識，解決好系統(tǒng)內(nèi)各方的關(guān)系。對系統(tǒng)進行設(shè)計，更能指導(dǎo)系統(tǒng)的建設(shè)工作，使系統(tǒng)充分體現(xiàn)統(tǒng)一和完整，也可以方便考核系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量。系統(tǒng)設(shè)計是一個需求分析的過程，通過設(shè)計報告，用戶的需求得到清晰完整的表述，同時需求分析也是一個用戶和開發(fā)人員統(tǒng)一認識的橋梁，開發(fā)人員能從軟件開發(fā)的角度正確理解用戶的需求。

2 系統(tǒng)信息

《規(guī)范》將系統(tǒng)信息分為基本信息、日常監(jiān)測信息和管理信息三大類，主要包括建設(shè)與運行期大壩安全監(jiān)測信息、大壩安全相關(guān)工程資料和大壩安全管理信息。

基本信息是指大壩安全相關(guān)的工程資料以及安全監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)類的檔案資料，《規(guī)范》中將觀測頻次和巡視檢查頻次也歸于基本信息中。

日常監(jiān)測信息涉及安全監(jiān)測、環(huán)境量監(jiān)測、專項監(jiān)測、巡視檢查等動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息，同時還包括與監(jiān)測相關(guān)的分析、檢查、整編等報告和圖表。

管理信息包括大壩安全管理、防洪度汛、大壩維護和大壩監(jiān)測管理等項工作中產(chǎn)生的流程記錄、管理類文件和資料。

《規(guī)范》對系統(tǒng)管理的信息僅對專項監(jiān)測信息使用了“宜”來要求，其余均用“應(yīng)”來要求，在范圍上充分體現(xiàn)了管理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)資料完善化的要求。

《規(guī)范》在一般規(guī)定中強調(diào)了用戶對系統(tǒng)信息增加、修改、刪除、審核等操作的日志的保存和管理。

3 系統(tǒng)功能

《規(guī)范》從功能要求上再次體現(xiàn)了系統(tǒng)與大壩安全管理的關(guān)系，考慮到企業(yè)大壩安全業(yè)務(wù)需求的差異，標(biāo)準對功能進行了分類，并將各類功能分為基本功能和擴展功能，基本功能主要是為了滿足大壩安全管理最低程度的業(yè)務(wù)需求，擴展功能兼顧到差異性，用推薦的形式供使用者裁剪。

3.1 基本功能

《規(guī)范》從兩個方面考慮對基本功能提出要求：一是信息系統(tǒng)運行需要具備的功能，二是大壩安全管理基本業(yè)務(wù)需求，主要是監(jiān)測和巡視檢查工作。

監(jiān)測工作主要考慮監(jiān)測點的設(shè)置和標(biāo)記、公式配置、監(jiān)測布置圖與監(jiān)測點的關(guān)聯(lián)；各種可能情況下的監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入；監(jiān)測結(jié)果量的計算以及異常數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)、提醒和標(biāo)記；監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計；圖形和表格制作；資料整編。

巡視檢查工作主要考慮配置巡視檢查對象、檢查內(nèi)容、檢查標(biāo)準；巡視檢查的記錄和不正常標(biāo)記。

大壩安全基礎(chǔ)資料的管理主要包括各類文檔的簡單管理、監(jiān)測儀器屬性與臺賬管理功能。

系統(tǒng)運行需要的功能主要包括對用戶的權(quán)限分配和控制、與相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、系統(tǒng)運行日志管理。

基本功能的實現(xiàn)可以在大壩安全管理主要過程中獲取較為頻繁、數(shù)量較大的監(jiān)測和巡視信息，把用戶從日常的重復(fù)工作中解放出來，可以高效和高質(zhì)量地完成數(shù)據(jù)處理、查詢、統(tǒng)計、整理等工作，是系統(tǒng)首先應(yīng)該實現(xiàn)的目標(biāo)。

3.2 擴展功能

《規(guī)范》從兩個方面考慮對擴展功能作出推薦：一是技術(shù)類工作的進一步需求，二是管理類工作對系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求。

技術(shù)類需求主要包括：模型分析、表面變形測量計算和應(yīng)力應(yīng)變計算等功能。模型分析功能的實現(xiàn)主要考慮企業(yè)是否有足夠的技術(shù)人員，是否需要做這項工作；外觀測量計算功能的實現(xiàn)主要考慮監(jiān)測系統(tǒng)中是否有外部測量項目，是否有專業(yè)的測量技術(shù)人員；應(yīng)力應(yīng)變計算功能的實現(xiàn)主要考慮是否具備物理力學(xué)參數(shù)等能夠計算的條件。

管理類工作主要包括缺陷管理、移動終端、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)統(tǒng)計和系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控等功能。

多數(shù)企業(yè)將大壩安全缺陷管理和發(fā)電生產(chǎn)的缺陷管理集中在一起管理，但兩者的缺陷處理存在著差異。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的缺陷需要及時消缺，但大壩的缺陷較多的是需要觀察，消缺也需要較長的周期，因此也可考慮將缺陷管理納入專業(yè)系統(tǒng)來完成。

移動終端體現(xiàn)了企業(yè)的信息化應(yīng)用程度，大壩安全工作中主要需要的是現(xiàn)場記錄功能。

數(shù)據(jù)采集主要用在系統(tǒng)管理多個電站，包括一個電站有多個自動化系統(tǒng)的情況，實現(xiàn)自動化監(jiān)測系統(tǒng)的整合，是構(gòu)架一個平臺的重要內(nèi)容。

系統(tǒng)統(tǒng)計主要是為了幫助管理人員及時了解監(jiān)測和巡視工作是否按計劃完成，工作質(zhì)量是否滿足要求，為工作考核提供真實可靠又有說服力的依據(jù)。

當(dāng)信息系統(tǒng)的管理作為大壩安全管理部門的職責(zé)時，由于專業(yè)的限制，需要提供系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行的故障。

4 其他

4.1 技術(shù)要求

目前開發(fā)的系統(tǒng)均應(yīng)支持跨平臺、跨開發(fā)語言的訪問與調(diào)用，同時用時較長的事務(wù)處理在后臺運行也是一個方向，但考慮到目前行業(yè)內(nèi)已有系統(tǒng)的多樣性，在《規(guī)范》中作為推薦提出。

《規(guī)范》提出的系統(tǒng)性能要求均為基本要求，目前行業(yè)內(nèi)已有系統(tǒng)大多能滿足此要求。

4.2 安全性和適應(yīng)性

《規(guī)范》對系統(tǒng)安全性的主要要求是使用通過安全認證的相關(guān)設(shè)備，系統(tǒng)的布置需要符合國家發(fā)改委發(fā)布的《電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護規(guī)定》。

《規(guī)范》主要對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇和B/S應(yīng)用軟件對瀏覽器的兼容提出了適應(yīng)性要求。

4.3 運行維護

為了保障系統(tǒng)的正常運行，運行維護工作必不可少，運維包括兩個層面的工作：一是應(yīng)用軟件的維護，這需要開發(fā)人員來承擔(dān)，針對擴充功能和改善性能、適應(yīng)軟件運行環(huán)境的變化、改正錯誤等情況進行升級和維護；二是系統(tǒng)使用者，需要通過日常的管理和檢查，防止并及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，標(biāo)準要求日常的維護需要有一定的措施。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)需要有定期備份機制，具體實施方案由標(biāo)準使用者決定，對系統(tǒng)規(guī)模較大的，提出了異地備份的要求。

5 結(jié)語

軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，工業(yè)化和信息化趨向深度融合，大壩安全管理創(chuàng)新日益迫切，這三者使得大壩安全管理信息化建設(shè)近年來實現(xiàn)了快速發(fā)展?！端娬敬髩芜\行安全管理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》的發(fā)布實施可以讓電力行業(yè)大壩安全信息化建設(shè)更為有序，為下一步的發(fā)展創(chuàng)造條件。 ■