李嘯嘯，張曉松（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，610051）

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雅礱江流域大壩系統(tǒng)監(jiān)管工作指標設計與探討

李嘯嘯，張曉松
（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都，610051）

摘要：雅礱江流域大壩安全信息管理系統(tǒng)是雅礱江流域水電開發(fā)有限公司（簡稱“雅礱江公司”）建設的流域化大壩安全管理的專業(yè)技術平臺，主要對雅礱江流域各個水電工程的大壩安全監(jiān)測、巡視檢查、定檢等信息進行集中管理。依托系統(tǒng)信息平臺，以自動化系統(tǒng)運行、人工監(jiān)測工作開展、數據審核、水工巡視檢查等日常水工管理工作內容為基礎，制定自動化監(jiān)測數據完整率、人工監(jiān)測數據完整率、有效數據檢查率、監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率、巡視檢查完成率、有效巡檢審核率等6項指標，通過定期統(tǒng)計分析，進一步規(guī)范了現場安全監(jiān)測工作開展情況，提升了公司大壩安全監(jiān)管工作水平，具有一定參考意義。

關鍵詞：信息管理系統(tǒng)；安全監(jiān)測；監(jiān)管指標；考核標準；算法

0　概述

目前，流域梯級電站群開發(fā)建設中單一主體經營管理多個電站工程的情況逐漸增多［1］。在有限的人力、物力資源條件下，如何充分利用現有的信息化技術及管理方面的技術成果可靠高效地提高企業(yè)的管理水平是時下熱門研究專題之一［2］。隨著自動化技術、通信技術以及計算機科學的高速發(fā)展，建立流域化大壩安全信息管理系統(tǒng)統(tǒng)籌管理梯級電站群的模式越來越廣泛［3］。

雅礱江是全國大江大河中唯一由單一主體開發(fā)的河流，為實施流域化大壩安全信息管理提供了有利的先決條件。雅礱江流域大壩安全信息管理系統(tǒng)（簡稱“流域大壩系統(tǒng)”）是按照雅礱江公司“流域化、集團化、科學化”發(fā)展與管理理念建立的流域大壩安全管理技術平臺。系統(tǒng)于2013年開始上線運行，目前已實現二灘、官地、錦屏一級、錦屏二級投運電站的安全監(jiān)測、巡視檢查、定檢注冊等大壩安全信息的全面管理，以及在建的桐子林、兩河口電站施工期大壩安全監(jiān)測信息管理，最終將實現全流域22級梯級電站群大壩安全信息的接入和管理。

1　指標設計

流域上各電廠作為雅礱江公司派駐現場的運行單位，主要負責所轄電站人工觀測、巡視檢查、水工維護以及觀測設施的運行維護等現場工作。為規(guī)范現場安全監(jiān)測、巡視檢查工作開展，不斷提升公司大壩安全監(jiān)督管理工作水平，依托流域大壩系統(tǒng)信息平臺，從與安全監(jiān)測、巡視檢查工作密切相關的內容出發(fā)，如監(jiān)測數據入庫情況、現場自動化系統(tǒng)運行情況及水工建筑物巡視檢查內容完成情況，制定能反映現場工作開展情況的指標是可行的、必要的。因此，主要從監(jiān)測數據、監(jiān)測自動化系統(tǒng)和巡視檢查入手，進行指標設計。

監(jiān)測數據按照觀測方法，劃分為自動化監(jiān)測數據和人工監(jiān)測數據。自動化監(jiān)測數據的入庫情況綜合反映了自動化監(jiān)測系統(tǒng)的工作情況、自動化監(jiān)測系統(tǒng)故障后人為處理故障的時效性等；人工監(jiān)測數據的入庫情況則綜合反映了人工觀測工作開展情況，包括觀測與數據導（錄）入。需要強調的是，人工觀測數據會受現場觀測人員工作態(tài)度、責任心的影響，出現明顯異常時不按有關要求進行重測（復測）的情況。為避免自動化系統(tǒng)或人工觀測獲得的監(jiān)測數據質量較低從而導致相關工作質量打折扣，在設計該相關指標時，需適當考慮“有效”的監(jiān)測數據數量。

自動化監(jiān)測系統(tǒng)工作情況主要包括自動化監(jiān)測儀器設備工作情況、網絡通信情況。現行規(guī)范DL/T5272-2012《大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)實用化要求及驗收規(guī)程》提出用數據缺失率FR及平均無故障工作時間MTBF兩大指標對大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)進行定量考核（計算方法見式1、式2，各分項含義參見規(guī)范，不再贅述）。平均無故障工作時間MTBF的計算涉及自動化系統(tǒng)故障處理時限等人為因素，在實際應用中也存在爭議。假設自動化監(jiān)測儀器設備或網絡異常，在監(jiān)測數據上則表現為失真或缺失，因此，在設計指標時，可結合監(jiān)測數據情況考慮。

數據缺失率FR：

巡視檢查工作是水工管理工作的重要內容，其檢查頻次、路線、內容與記錄格式和描述語言均有明確規(guī)定，必要時還要有照片等附件說明。該工作主要受人為因素影響，是否按照規(guī)定頻次對要求部位及時巡視將直接決定該項工作的質量，因此，需要設計出能反映巡視檢查工作完整性與及時性的統(tǒng)計指標。

結合上述情況，結合流域大壩系統(tǒng)平臺情況，制定了以下6項監(jiān)管工作指標：自動化監(jiān)測數據完整率、人工監(jiān)測數據完整率、有效數據檢查率、監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率、巡視檢查完成率和有效巡檢審核率。

2　指標計算原理

上述6項監(jiān)管工作指標依托流域大壩系統(tǒng)進行統(tǒng)計，下面簡要介紹流域大壩系統(tǒng)中監(jiān)測數據入庫及檢查等流程。

流域大壩系統(tǒng)監(jiān)測數據由自動化系統(tǒng)采集數據及人工觀測數據組成。自動化監(jiān)測數據由現場自動化觀測系統(tǒng)定期采集并推送給流域大壩系統(tǒng)，該部分數據入庫時，流域大壩系統(tǒng)按照預先設置的數據控制指標進行預審核，對超過控制指標的數據進行報警，待人工檢查確認后，作通過或未通過處理；人工觀測數據由現場技術人員檢查后負責導入（錄入）流域大壩系統(tǒng)。所有監(jiān)測數據（含自動化數據及人工數據）入庫后均需要由人工進行審核，一般該工作需在數據入庫后7日內完成。水工巡檢工作流程類似。

2.1自動化監(jiān)測數據完整率

指接入自動化監(jiān)測系統(tǒng)的測點在統(tǒng)計時段內（月、年、指定時段等）有效數據總量與理論應采集數據總量的比值（以“%”計）。

有效數據指人工審核通過的數據，無監(jiān)測數據的、人工審核不通過的、未進行人工審核的，以及流域大壩系統(tǒng)報警后未人工處理的自動化數據均為無效數據。指標統(tǒng)計時，自動化觀測頻次均按照1次/天進行，當天某測點大于1次的均按照1次/天統(tǒng)計。當天多余的數據，不會參與指標統(tǒng)計。

2.2人工監(jiān)測數據完整率

指由專業(yè)技術人員現場進行觀測的測點在統(tǒng)計時段內有效數據總量與理論應采集數據總量的比值（以“%”計）。

在指定觀測頻率內，多觀測的數據不會參與指標統(tǒng)計。未設置觀測頻率或觀測頻率為“無”的人工測點不參與指標統(tǒng)計。

2.3有效數據檢查率

指統(tǒng)計時段內監(jiān)測數據入庫后于7天內完成人工審核的記錄數量與監(jiān)測數據總量的比值（以“%”計）。

統(tǒng)計測點為流域大壩系統(tǒng)中狀態(tài)為正常在測或一般性檢查的測點，含自動化及人工測點。7天內人工審核通過及未通過的數據均為完成數據檢查的數據。

2.4監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率

指統(tǒng)計時段內，各自動化測點無故障運行天數之和與各測點總運行天數的比值（以“%”計）。

若測點當天采集到一個有效數據，即認為該測點當天運行無故障。有效數據包括流域大壩系統(tǒng)自動審核通過的及系統(tǒng)報警后人工審核通過的數據。

2.5巡視檢查完成率

指統(tǒng)計時段內各條巡檢路線實際有效巡檢次數之和與各巡檢路線規(guī)定次數之和的比值（以“%”計）。

在規(guī)定的巡檢頻率內，多余的巡檢記錄不參與指標統(tǒng)計。

2.6有效巡檢審核率

指巡檢完成、錄（導）入流域大壩系統(tǒng)后在7天內完成審核的巡檢路線記錄數量與各巡檢路線實際巡檢次數之和的比值（以“%”計）。

3　指標應用說明與分析

流域大壩系統(tǒng)分別于2013年9月、2014年6月和2014年12月接入二灘水電站、兩河口水電站和錦屏一級水電站。表1～表5為上述接入電站2015 年4～6月監(jiān)管工作指標統(tǒng)計結果，統(tǒng)計時間均為次月上旬。表1～表3為2015年5月4日、5日、7日分別統(tǒng)計2015年4月份的結果。

表1　監(jiān)管工作指標統(tǒng)計表（2015年4月，第1次統(tǒng)計）Table 1 Statistics of monitoring indexes（the first statistics，April 2015）

表2　監(jiān)管工作指標統(tǒng)計表（2015年4月，第2次統(tǒng)計）Table 2 Statistics of monitoring indexes（the second statistics，April 2015）

表3　監(jiān)管工作指標統(tǒng)計表（2015年4月，第3次統(tǒng)計）Table 3 Statistics of monitoring indexes（the third statistics，April 2015）

表4　監(jiān)管工作指標統(tǒng)計表（2015年5月）Table 4 Statistics of monitoring indexes（May 2015）

表5　監(jiān)管工作指標統(tǒng)計表（2015年6月）Table 5 Statistics of monitoring indexes（June 2015）

從表格中可得出以下結論：

（1）表1～5表明二灘水電站各項監(jiān)管工作指標較好，指標基本在90%以上，通過3個月的對比觀察，指標基本穩(wěn)定，無明顯變化。指標統(tǒng)計結果表明對于多年運行的電站而言，現場自動化觀測系統(tǒng)穩(wěn)定性、監(jiān)測儀器可靠性均較高，監(jiān)測工作開展流程清晰，直接反映了現場管理的合理性和有序性。

（2）兩河口水電站于2014年9月核準建設至今，現場尚未建立自動化觀測系統(tǒng)，暫不具備條件統(tǒng)計自動化監(jiān)測數據完整率、監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率、巡視檢查完成率以及有效巡檢審核率等指標。隨著工程建設進度，新增監(jiān)測儀器將不斷安裝埋設，監(jiān)測儀器數量不斷增加，監(jiān)測工作易受施工條件及工程進度等因素干擾，因此，該工程人工監(jiān)測數據完整率相對較低。另外，因有效數據檢查率設定時效為7日內完成數據檢查，受現場人員、工作安排影響，該項指標波動較大，最低時不足70%（表1）。經指標反映和現場整改，主要指標總體呈上升勢態(tài)，說明起到了促進作用。

（3）錦屏一級水電站投產時間較短，仍處于建設期向運行期的過渡階段，現場水工巡視檢查工作暫不具備條件進行相關指標統(tǒng)計。2015年3月起，現場開始對監(jiān)測自動化系統(tǒng)進行改造。改造期間，自動化網絡、監(jiān)測儀器接入均會部分中斷。表3～5中自動化監(jiān)測數據完整率及監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率持續(xù)較低，最低時不足60%，符合實際情況。人工監(jiān)測數據完整率一直保持在90%以上，表明現場人工數據觀測、采集工作基本有序。經指標反饋和現場整改，主要指標總體呈上升勢態(tài)。

（4）表1～3均為2015年4月的指標統(tǒng)計結果。大部分指標均表現為表3值大于表1值，通過發(fā)布指標統(tǒng)計結果，督促現場對存在問題進行整改，各統(tǒng)計指標不斷提高。表1中，錦屏一級水電站、兩河口水電站人工監(jiān)測數據完整率、有效數據檢查率較低，系數據錄入不及時所致，通過限時整改，在表2、表3中逐漸提高了指標水平。

（5）表1～5中，自動化監(jiān)測數據完整率與監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率相近。兩者均是以自動化監(jiān)測數據中的有效數據為基礎計算得來。不同之處在于，自動化監(jiān)測數據完整率更加強調人工數據檢查對于所有自動化監(jiān)測數據的干預，監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率更強調自動化系統(tǒng)采集后自動入庫的數據，人工干預僅對被系統(tǒng)判定為疑似異常的數據進行檢查，以更好反映自動化系統(tǒng)本身運行情況。

4　體會

（1）6項監(jiān)管工作指標均是依托流域大壩系統(tǒng)進行計算。各統(tǒng)計分量計算時的計量規(guī)則與系統(tǒng)后臺處理方式具有一定的特別性，因此，在類似的安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)中使用時需要根據各指標計算原理重新細化可實施的算法。

（2）6項監(jiān)管工作指標的考核標準暫無法定量，即達到多少算滿足工作要求需經過較長時間統(tǒng)計和驗證。限于各統(tǒng)計指標使用時間較短，且電站工程自身的差異性，考核標準的設置還有很多需論證的問題，例如不同工程的人力資源配置情況。

（3）有效數據檢查率僅從監(jiān)測數據的量上進行定義，即只要滿足在7天內完成數據檢查即可，但是無法做到對人工數據審核工作質量的評價。這就導致現場可能出現為了滿足時效性而隨意審核數據的問題。

（4）指標設計是一個長期過程，也是與時俱進的，對例如審核質量等指標進行設計，并借助物聯網技術的應用，對電站施工過程中各廠家的設備可靠性、施工單位的施工質量等進行指標設計，是后續(xù)重點關注的方向。

5　展望

結合水工運行日常管理工作內容，依托流域大壩系統(tǒng)，較全面介紹了自動化監(jiān)測數據完整率、人工監(jiān)測數據完整率、有效數據檢查率、監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行率、巡視檢查完成率和有效巡檢審核率等6項監(jiān)管工作指標的設計、計算與應用。通過監(jiān)管工作指標的橫向對比、縱向攀高，能切實提高大壩安全監(jiān)測工作管理水平，對構建類似安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)的企業(yè)具有一定的參考意義。

參考文獻：

［1］王懷賓.大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)在黃河上游水電站多壩管理中的應用［J］.青海電力，2009，28（1）:60-62.

［2］顧永明，鄭東健，于鵬.C/S與B/S混合模式下的大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)［J］.水利與建筑工程學報，2005（2）:16-18.

［3］賈化萍.C/S與B/S結合模式的大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)研究［D］.南京:河海大學，2006:1-5.

作者郵箱：554106442@qq.com

Title:Design and discussion of statistical indexes for dam safety management in EHDC iDam//by LI Xiao-xiao and ZHANG Xiao-song//Yalong River Hydropower Development Co.，Ltd.

Abstract:EHDC iDam is the dam safety management system constructed by Yalong River Hydropower Development Company Limited（hereinafter referred to as"Yalong River company"），which mainly man?ages the dam safety monitoring，inspection，and other information of the hydropower projects in Yalong River basin.Based on the daily hydraulic management，such as automatic monitoring system operation，manual monitoring，data auditing and hydraulic inspection，6 indicators are designed to regulate the dam safety monitoring and improve the company's dam safety management，namely the integrity rate of auto?matic monitoring data，integrity rate of manual monitoring data，effective data review rate，operation rate of the automatic monitoring system，completion rate of inspection and effective inspection audit rate.

Key words:information management system；safety monitoring；supervision index；assessment criteria；algorithm

中圖分類號：TV697

文獻標志碼：B

文章編號：1671-1092（2016）01-0012-05

收稿日期：2015-08-15

作者簡介：李嘯嘯（1986-），男，河南南陽人，四川大學碩士，主要從事大壩安全管理、監(jiān)測資料整編分析、流域大壩安全信息管理系統(tǒng)研究等工作。