曹希卓，柳 翔

（國(guó)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(cè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)送與監(jiān)控

曹希卓，柳 翔

（國(guó)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(cè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)送系統(tǒng)的建立和數(shù)據(jù)監(jiān)控工作的開(kāi)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(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)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(bào)數(shù)據(jù)監(jiān)控的業(yè)務(wù)分工和工作流程，并對(duì)系統(tǒng)投入運(yùn)行以來(lái)的效果進(jìn)行了總結(jié)。

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

1 概況

為了加強(qiáng)對(duì)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(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)于2006年發(fā)布了《水電站大壩運(yùn)行安全信息報(bào)送辦法》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)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(jiǎn)稱《規(guī)劃》）?！秷?bào)送辦法》對(duì)信息上報(bào)的方式、內(nèi)容、頻次等提出了要求，《規(guī)劃》對(duì)當(dāng)時(shí)在國(guó)家能源局大壩安全監(jiān)察中心（以下簡(jiǎn)稱大壩中心）注冊(cè)的169座大壩安排了信息化建設(shè)及接入計(jì)劃。

整個(gè)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(bào)送系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱報(bào)送系統(tǒng)）把大壩安全監(jiān)測(cè)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(gè)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與現(xiàn)場(chǎng)檢查相結(jié)合的大壩安全管理模式，大壩中心建立了上報(bào)信息監(jiān)控工作流程體系，并配備專業(yè)技術(shù)人員對(duì)注冊(cè)大壩的日常運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控和分析，必要時(shí)將分析評(píng)判結(jié)果反饋給運(yùn)行單位相關(guān)人員。

通過(guò)信息報(bào)送和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了大壩運(yùn)行狀態(tài)的日常監(jiān)控和綜合分析，對(duì)于掌握注冊(cè)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(bào)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(guò)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(jiàn)圖1。

網(wǎng)絡(luò)報(bào)送系統(tǒng)軟件部分由報(bào)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(bào)送請(qǐng)求、獲取報(bào)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(bào)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(bào)送請(qǐng)求、接收?qǐng)?bào)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(kù)、監(jiān)控報(bào)警等。

2.2 主要特點(diǎn)

圖1 大壩運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)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(bào)送系統(tǒng)運(yùn)行在遍布全國(guó)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(cè)數(shù)據(jù)的采集方式有自動(dòng)化、混合（自動(dòng)化/人工）和人工等形式。現(xiàn)有監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)單位有大壩中心、高校、自動(dòng)化設(shè)備廠商等10多家單位，甚至同一個(gè)單位的系統(tǒng)也存在版本差異，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和類型都有所不同。通過(guò)設(shè)計(jì)和多年來(lái)的研發(fā)與改進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)報(bào)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(shí)用性：對(duì)用戶的資源要求低和操作簡(jiǎn)便，只要報(bào)送客戶端能夠訪問(wèn)報(bào)送數(shù)據(jù)庫(kù)和互聯(lián)網(wǎng)（或電力專網(wǎng)）就能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)報(bào)送，報(bào)送數(shù)據(jù)時(shí)可采用自動(dòng)報(bào)送方式，也可以手工操作實(shí)現(xiàn)報(bào)送。

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

（3）安全性：網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)由設(shè)置在運(yùn)行或主管單位的報(bào)送客戶端主動(dòng)單向發(fā)起，所報(bào)送的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)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(yàn)證，防止來(lái)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(guò)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(bào)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(zhǎng)期自動(dòng)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(dòng)顯示各個(gè)報(bào)送客戶端的連接情況、報(bào)送情況，后臺(tái)可以根據(jù)大壩運(yùn)行狀況修改需要報(bào)送的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)，還能夠手動(dòng)調(diào)整不同測(cè)點(diǎn)的報(bào)送頻次。

3 上報(bào)信息監(jiān)控

3.1 崗位職責(zé)

為了切實(shí)發(fā)揮大壩運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)報(bào)送系統(tǒng)的作用，及時(shí)對(duì)各座大壩的上報(bào)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(bào)信息監(jiān)控流程體系，該體系中包括專家委員會(huì)、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(huì)主要就區(qū)域主管不能確定的疑

難問(wèn)題進(jìn)行會(huì)商，并最終給出指導(dǎo)性意見(jiàn)。

（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(shí)關(guān)注自己所轄區(qū)域內(nèi)大壩的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)送是否正常以及對(duì)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(bào)告對(duì)大壩安全狀況進(jìn)行評(píng)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(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、將報(bào)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(duì)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(bào)告并上報(bào)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(duì)大壩的監(jiān)控指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，并對(duì)自己所負(fù)責(zé)大壩的數(shù)據(jù)報(bào)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(bào)送系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并對(duì)自己所負(fù)責(zé)大壩的數(shù)據(jù)報(bào)送的及時(shí)性和完整性進(jìn)行檢查。

3.2 監(jiān)控流程

圖2為上報(bào)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(bào)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠被正常接收入庫(kù)。

（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(duì)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(guò)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(dòng)評(píng)判：系統(tǒng)會(huì)根據(jù)之前所設(shè)置的監(jiān)控指標(biāo)，自動(dòng)從上報(bào)數(shù)據(jù)中排查出超限數(shù)據(jù)，并可對(duì)未及時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)的大壩進(jìn)行告警。

（4）人工處理：主辦對(duì)接收到的各種報(bào)警信息進(jìn)行分類處理。如果是數(shù)據(jù)缺失類的報(bào)警信息，則通知信息支持人進(jìn)行處理；如果是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本身的問(wèn)題引起報(bào)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?shì)性變化的結(jié)構(gòu)類報(bào)警信息，則經(jīng)過(guò)自己的初步處理后上報(bào)給主管。

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

圖2 上報(bào)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(bào)告：主管審閱監(jiān)控報(bào)告，如對(duì)監(jiān)

控報(bào)告無(wú)異議，則給出大壩安全狀況的評(píng)價(jià)；如對(duì)監(jiān)控報(bào)告存在異議，則將異議部分提交給專家委員會(huì)，由專家委員會(huì)進(jìn)行會(huì)商，并給出最終的意見(jiàn)。

（7）反饋電廠：如根據(jù)上報(bào)數(shù)據(jù)分析出大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或者結(jié)構(gòu)物存在問(wèn)題，主辦將問(wèn)題和處理意見(jiàn)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(jiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行處理。

4 應(yīng)用情況

網(wǎng)絡(luò)報(bào)送系統(tǒng)為主系統(tǒng)提供了接入大壩大量準(zhǔn)確、及時(shí)的大壩運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些上報(bào)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，能夠有效掌握大壩監(jiān)測(cè)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(guò)7年，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)報(bào)送方式接入主系統(tǒng)的大壩達(dá)到192座，其中實(shí)現(xiàn)上報(bào)信息監(jiān)控指標(biāo)設(shè)置并納入監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)報(bào)送大壩有170余座，累計(jì)通過(guò)該系統(tǒng)報(bào)送的安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)3億條。

2013年主系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)上收到8萬(wàn)多條報(bào)警信息，經(jīng)過(guò)專業(yè)人員的檢查與核實(shí)，屬于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和運(yùn)行維護(hù)原因的占99%。對(duì)發(fā)現(xiàn)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目缺失或設(shè)置不合理、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的問(wèn)題均及時(shí)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(cè)系統(tǒng)。2013年，經(jīng)過(guò)大壩中心專業(yè)人員的甄別與分析，將其中的1 058條報(bào)警信息反饋給了100多座大壩的運(yùn)行單位，提請(qǐng)他們注意大壩運(yùn)行性態(tài)的變化或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的問(wèn)題。

此外，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)報(bào)送系統(tǒng)上報(bào)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為定檢專家組及時(shí)了解和掌握大壩的最新運(yùn)行性態(tài)、綜合分析評(píng)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(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)報(bào)送系統(tǒng)建成并投入運(yùn)行7年以來(lái)的實(shí)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(shí)，上報(bào)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(píng)價(jià)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(duì)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(shí)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(cè)資料整編規(guī)程[S].

[6]DL/T 5209-2005,混凝土壩安全監(jiān)測(cè)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?qǐng)?bào)今年以來(lái)，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(lái)，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(lái)水黃金期，強(qiáng)化人員值班，6月和7月的大部分時(shí)間，7臺(tái)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(guò)程中，龍灘水電站堅(jiān)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(shí)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(shí)，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(kù)運(yùn)行、提高水能利用率上。通過(guò)強(qiáng)化汛前水庫(kù)調(diào)研，加強(qiáng)汛期庫(kù)區(qū)水情、雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的巡檢維護(hù)，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確精度，積極與珠江水利委員會(huì)協(xié)調(diào)溝通，爭(zhēng)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(kāi)發(fā)及實(shí)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