王德寬，張 煦，文正國，張衛(wèi)君

（北京中水科水電科技開發(fā)有限公司，北京100038）

黨的十九大把“數(shù)字中國”、“智慧社會(huì)”作為加快建設(shè)創(chuàng)新型國家的重大舉措，提出“推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合”。水電行業(yè)作為實(shí)體經(jīng)濟(jì)的重要領(lǐng)域，多年來圍繞“智慧化”、“智能化”，開展了大量研究工作。早在10多年前，國內(nèi)企業(yè)結(jié)合巨型電站建設(shè)和IEC61850等標(biāo)準(zhǔn)的提出，推動(dòng)了自動(dòng)控制系統(tǒng)的通信服務(wù)接口、高可靠性控制、數(shù)據(jù)建模等技術(shù)發(fā)展；2010年以來，結(jié)合大數(shù)據(jù)的發(fā)展，開展了機(jī)電設(shè)備大數(shù)據(jù)狀態(tài)診斷等方面的研究。最近幾年，在十九大報(bào)告總體要求和國家能源局《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》的基礎(chǔ)上，行業(yè)內(nèi)的技術(shù)企業(yè)和專家，以及一些互聯(lián)網(wǎng)公司和高校，針對(duì)如何建設(shè)智慧水電廠，推動(dòng)“云、大、物、移、智”等新型信息化技術(shù)與行業(yè)技術(shù)的結(jié)合，提出了大量的方案和建議，一定程度上為智慧水電廠建設(shè)提供了技術(shù)發(fā)展思路，但同時(shí)，一些方案脫離了水電行業(yè)運(yùn)維管理實(shí)際和專業(yè)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展階段，難以落地和發(fā)揮作用，也使智慧水電廠建設(shè)出現(xiàn)了一定程度的亂象。

作為水電自動(dòng)化解決方案的主要研制單位之一，近年來，北京中水科水電科技開發(fā)有限公司（以下簡稱“中水科技”）一方面積極開展水電行業(yè)智慧應(yīng)用的研究，一方面也慎重思考，通過與廣大用戶、設(shè)計(jì)單位和新型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的大量交流，反復(fù)梳理技術(shù)思路，逐步形成以iP9000智能一體化平臺(tái)為核心的智慧水電廠總體解決方案。

1 智慧水電廠的特征與建設(shè)需求

1.1 智慧水電廠的特征

隨著自動(dòng)化、信息化和管理科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水電廠的管理模式不斷創(chuàng)新，從早期的計(jì)算機(jī)參與自動(dòng)控制，到應(yīng)用高可靠性計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)“無人值班，少人值守”，再到各類專業(yè)應(yīng)用軟件支撐運(yùn)行檢修決策，不斷向“少人”和“智能”的方向演進(jìn)。智慧水電廠，是以“OT+IT”、“云、大、物、移、智”等新型信息化技術(shù)為背景提出的新型水電廠管理模式，具有以下顯著特征：

（1）具備統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理、整合、分析水電廠各安全區(qū)、各系統(tǒng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)的能力，包括視頻、音頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

（2）充分應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)手段，形成具有數(shù)據(jù)分析和推理能力的智能軟件，支持運(yùn)行、維護(hù)與管理的決策。

（3）各應(yīng)用軟件基于統(tǒng)一平臺(tái)提供的服務(wù)，互聯(lián)互通，相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)或多種設(shè)備的聯(lián)動(dòng)運(yùn)行。

（4）具有豐富、高展示度的業(yè)務(wù)界面，能夠有效提取歸納業(yè)務(wù)要素，根據(jù)管理、運(yùn)行、維護(hù)等不同應(yīng)用需求提供交互界面，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)等展示技術(shù)再現(xiàn)工程管理環(huán)境。

（5）過程層設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化水平得到提升，傳統(tǒng)傳感器與視頻分析、MEMS、RFID等新型感知技術(shù)相結(jié)合，形成實(shí)時(shí)、全面、精準(zhǔn)的傳感網(wǎng)絡(luò)。

1.2 構(gòu)建智慧水電廠的3個(gè)維度

智慧水電廠建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需從新型IT技術(shù)的運(yùn)用、水電廠管理科學(xué)的進(jìn)步和行業(yè)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展等不同維度思考。其中，行業(yè)應(yīng)用技術(shù)是本節(jié)重點(diǎn)討論的內(nèi)容。

（1）IT技術(shù)要素。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián) 網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新型IT技術(shù)的發(fā)展，為智慧水電廠建設(shè)提供了基礎(chǔ)技術(shù)保障。近幾年，以“BAT”、華為等為代表的企業(yè)，推動(dòng)新型IT技術(shù)快速發(fā)展。但應(yīng)引起注意的是，新型IT技術(shù)必須與行業(yè)需求深度融合才能發(fā)揮作用，應(yīng)避免概念化、空心化。

（2）管理模式要素。技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)企業(yè)組織形態(tài)和管理模式不斷變革、創(chuàng)新，管理模式的進(jìn)步也促進(jìn)了新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。近年來，不少發(fā)電企業(yè)在管理模式方面開展了許多有益的創(chuàng)新和實(shí)踐，減少管理層級(jí)，優(yōu)化管理機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)量化、數(shù)據(jù)化，逐步探索滿足智慧電廠要求的運(yùn)管模式。

（3）行業(yè)應(yīng)用技術(shù)要素。行業(yè)應(yīng)用技術(shù)是管理模式執(zhí)行的手段，是耦合行業(yè)需求和新型IT技術(shù)的紐帶，是驅(qū)動(dòng)智慧水電廠建設(shè)的關(guān)鍵。水電廠在安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、設(shè)備狀態(tài)診斷與預(yù)警、多業(yè)務(wù)信息共享與聯(lián)動(dòng)、生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化等方面需求明確，要求不斷提高。

1.3 智慧水電廠的應(yīng)用技術(shù)需求

從行業(yè)應(yīng)用需求出發(fā)，應(yīng)用技術(shù)發(fā)展目標(biāo)有下述5個(gè)方面：

（1）監(jiān)測傳感的泛在化。通過傳感技術(shù)革新，提高物聯(lián)化水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠生產(chǎn)和經(jīng)營管理的全方位監(jiān)測。

（2）數(shù)據(jù)的整合化、資源化。匯聚、清洗來源廣泛的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為不同應(yīng)用統(tǒng)一提供數(shù)據(jù)接口服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效共享；同時(shí)深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，具備數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)管理的能力。

（3）工程運(yùn)行的智能化。實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)協(xié)同控制功能，自動(dòng)分析電網(wǎng)調(diào)度、設(shè)備運(yùn)行、電力市場、氣象等條件，提高工程經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平；關(guān)鍵信號(hào)和報(bào)警信息能夠按照級(jí)別、分工等自動(dòng)推送到人，并自動(dòng)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程、提供應(yīng)急策略。

（4）分析決策的自動(dòng)化。能夠運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，綜合計(jì)算機(jī)監(jiān)控、視頻、機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各機(jī)組健康、安全、性能等狀態(tài)預(yù)測分析，發(fā)揮早期預(yù)警、預(yù)測作用，并自動(dòng)向管理人員提供決策建議。

（5）業(yè)務(wù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化。發(fā)電運(yùn)行管理指標(biāo)全面數(shù)據(jù)化、標(biāo)準(zhǔn)化，提高設(shè)備、生產(chǎn)、維護(hù)、檢修、計(jì)劃財(cái)務(wù)等行為的一致性；應(yīng)用移動(dòng)終端、APP等多種應(yīng)用方式，保障信息共享和業(yè)務(wù)快速處理。

綜合5個(gè)方面的應(yīng)用需求，可以知道，智能化水電廠的研究重點(diǎn)包括：智能傳感器，具備數(shù)據(jù)管理分析能力和水電廠運(yùn)行核心業(yè)務(wù)的智能一體化平臺(tái)，以及各類智能應(yīng)用軟件。根據(jù)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，中水科技主要將研究重點(diǎn)放在智能一體化平臺(tái)和智能應(yīng)用軟件上，近幾年不斷加深研究，并已形成廣泛適用的智慧水電廠解決方案，即“iP9000智能一體化平臺(tái)+智能應(yīng)用”，這一方案對(duì)包括傳感器在內(nèi)的硬件環(huán)境完全兼容，完全適用于新建和改造電廠。

2 iP9000智能一體化平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路

2.1 平臺(tái)的目標(biāo)定位

作為滿足智慧水電廠應(yīng)用核心需求的軟件系統(tǒng)產(chǎn)品，iP9000智能一體化平臺(tái)定位于實(shí)現(xiàn)“3種平臺(tái)”功能，為智慧水電廠構(gòu)建“4個(gè)環(huán)境”，形成符合行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的綜合解決方案。

（1）“3種平臺(tái)”。即iP9000智能一體化平臺(tái)同時(shí)具備計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)、高級(jí)應(yīng)用軟件平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)的功能。

（2）“4個(gè)環(huán)境”。iP9000平臺(tái)為智慧水電廠應(yīng)用提供運(yùn)行環(huán)境、集成環(huán)境、維護(hù)環(huán)境和開發(fā)環(huán)境。

2.2 總體設(shè)計(jì)原則

基于系統(tǒng)的定位和適用環(huán)境，iP9000系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循的主要原則為：安全性原則、開放性原則、一體化原則和兼容性原則。

2.3 平臺(tái)的總體架構(gòu)

iP9000智能一體化平臺(tái)按照SOA架構(gòu)設(shè)計(jì)，分為環(huán)境層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用基礎(chǔ)層和應(yīng)用層。平臺(tái)基于松散耦合的服務(wù)封裝，服務(wù)之間通過簡單、精確定義接口進(jìn)行交互，具有很強(qiáng)的靈活性，可為各類智能應(yīng)用提供服務(wù)支撐（圖1）。

圖1 iP9000智能一體化平臺(tái)總體架構(gòu)

（1）環(huán)境層：由相互獨(dú)立的分布在安全I(xiàn)區(qū)、安全I(xiàn)I區(qū)和信息管理大區(qū)（安全I(xiàn)II區(qū)）的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)及操作系統(tǒng)軟件組成。在I、II區(qū)一般采用計(jì)算機(jī)集群設(shè)備，III區(qū)可采用云平臺(tái)方式。

（2）數(shù)據(jù)層：實(shí)現(xiàn)iRTDB實(shí)時(shí)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)級(jí)的元數(shù)據(jù)匯集，提供通用的數(shù)據(jù)服務(wù)（API、ODBC、CORBA、WEB Service）接口。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)參考CIM和IEC 61850模型建立水電設(shè)備數(shù)據(jù)模型，基于面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計(jì)，構(gòu)建完整的設(shè)備對(duì)象樹。

（3）服務(wù)層：實(shí)現(xiàn)服務(wù)對(duì)象的查詢、定位和訪問，實(shí)現(xiàn)文件、畫面、數(shù)據(jù)、事件、自診斷、日志等基礎(chǔ)服務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸采用服務(wù)總線，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的消息傳遞、文件操作、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)對(duì)象管理、事件異步回調(diào)等。

（4）應(yīng)用基礎(chǔ)層：為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各類應(yīng)用提供數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、人機(jī)界面集成、指令控制、數(shù)據(jù)庫管理、模型管理、計(jì)算定義等功能。

（5）應(yīng)用層：實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)的一體化應(yīng)用，并形成“一體化平臺(tái)、多種界面、無限應(yīng)用”的體系。

2.4 平臺(tái)的部署模式

根據(jù)業(yè)務(wù)需求和安全要求不同，不同安全區(qū)加載的應(yīng)用有所區(qū)別，系統(tǒng)提供跨安全I(xiàn)、II、III分區(qū)的信息自動(dòng)同步機(jī)制，支持在滿足安全規(guī)范下的不同分區(qū)之間數(shù)據(jù)與信息的平臺(tái)級(jí)透明傳輸，簡化了不同系統(tǒng)和應(yīng)用的跨區(qū)交互實(shí)現(xiàn)。iP9000智能一體化平臺(tái)典型部署模式如圖2所示。

數(shù)據(jù)庫采用分布式集群技術(shù)，通過各類的通用PC服務(wù)器即可搭建高性能、可擴(kuò)展的歷史數(shù)據(jù)庫，具有易維護(hù)、快速故障恢復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，支持TB級(jí)海量歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

圖2 iP9000智能一體化平臺(tái)典型部署模式

3 iP9000智能一體化平臺(tái)的功能特點(diǎn)

由于采用了全新的設(shè)計(jì)思路與技術(shù)體系，與水電行業(yè)原有自動(dòng)化業(yè)務(wù)平臺(tái)相比，iP9000智能一體化平臺(tái)具備了以下技術(shù)特征：

3.1 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型

系統(tǒng)采用面向?qū)ο笏季S進(jìn)行設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)、畫面、報(bào)警均采用面向?qū)ο蟮慕M織形式，實(shí)現(xiàn)圖-模-庫一體化。

數(shù)據(jù)建模采用設(shè)備對(duì)象樹的結(jié)構(gòu)，支持采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、KKS全稱電廠標(biāo)識(shí)系統(tǒng)對(duì)水電廠進(jìn)行信息的對(duì)象化描述和建模。

人機(jī)界面采用一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一組組合圖元，實(shí)現(xiàn)所關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)對(duì)象的主要狀態(tài)顯示和報(bào)警顯示，支持圖元、數(shù)據(jù)庫、報(bào)警信息的相互檢索。棒圖、曲線、專題圖等亦可采用對(duì)象化圖元的組織方式，可以容器控件接入第三方應(yīng)用。

3.2 面向多業(yè)務(wù)的一體化集成工具

iP9000平臺(tái)設(shè)計(jì)了豐富的應(yīng)用、界面和數(shù)據(jù)庫的開發(fā)支撐功能，具有IPM人機(jī)界面、DETOOL數(shù)據(jù)庫維護(hù)等多種便捷的集成工具軟件，協(xié)助用戶在平臺(tái)上構(gòu)建和部署自己的應(yīng)用和接口，可提供面向多業(yè)務(wù)的集成工具和開發(fā)環(huán)境。

此外，平臺(tái)提供數(shù)據(jù)分析算法編輯器，可通過簡單易用的腳本軟件定義任意規(guī)則、任意算法，滿足多業(yè)務(wù)、跨專業(yè)數(shù)據(jù)分析的需求。

3.3 支持非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可在線升級(jí)

iP9000智能一體化平臺(tái)構(gòu)建的iRTDB實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和基于開源技術(shù)的iHistDB歷史數(shù)據(jù)庫，支持任意類型的對(duì)象化數(shù)據(jù)、文件和圖像、視頻、音頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，滿足各類應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理需要。

可在線編輯、修改、擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫的指標(biāo)、屬性及結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)升級(jí)，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可用率，便于后續(xù)功能的拓展。數(shù)據(jù)庫提供統(tǒng)一、透明的訪問接口，保護(hù)用戶已有的第三方應(yīng)用的連續(xù)性。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)化的公共服務(wù)

平臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的描述、代理和管理的方法，滿足應(yīng)用功能對(duì)服務(wù)的查詢、監(jiān)控、定位和訪問，通過公共服務(wù)總線支持應(yīng)用之間在消息、事件和服務(wù)的級(jí)別上動(dòng)態(tài)的互聯(lián)互通。

3.5 具備智能監(jiān)視、智能報(bào)警等功能

iP9000設(shè)計(jì)了一套智能化的監(jiān)視與報(bào)警機(jī)制，將海量信號(hào)按設(shè)備對(duì)象分組，建立信號(hào)與設(shè)備的關(guān)聯(lián)樹，通過報(bào)警流程、條件報(bào)警、延遲報(bào)警、分層級(jí)報(bào)警等手段，進(jìn)行智能分析與推理，避免次要報(bào)警對(duì)重要報(bào)警的湮沒。

用戶也可根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)定制智能監(jiān)視策略，經(jīng)邏輯、數(shù)值或統(tǒng)計(jì)學(xué)運(yùn)算后，進(jìn)行報(bào)警。如油氣水系統(tǒng)，根據(jù)泵啟停次數(shù)、時(shí)間變化，液位、液壓趨勢等規(guī)律的變化監(jiān)視并判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)行異常時(shí)給出報(bào)警信息。

3.6 成熟的工控安全和網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制

平臺(tái)提供基于對(duì)象級(jí)的細(xì)粒度數(shù)據(jù)訪問和設(shè)備操作的權(quán)限控制與驗(yàn)證機(jī)制，支持主機(jī)和操作員的責(zé)任區(qū)域范圍定義。對(duì)控制過程提供雙席認(rèn)證機(jī)制，提高控制安全和可靠性。

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測的要求，iP9000可對(duì)各安全區(qū)網(wǎng)絡(luò)中的有關(guān)服務(wù)器、交換機(jī)、路由器、隔離裝置、縱向加密、動(dòng)能環(huán)境系統(tǒng)、對(duì)時(shí)系統(tǒng)及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用中間件等進(jìn)行監(jiān)管，并對(duì)平臺(tái)自身進(jìn)行診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，降低系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 基于iP9000平臺(tái)的智能應(yīng)用

4.1 iP9000平臺(tái)構(gòu)建智能應(yīng)用的模式

作為一個(gè)高度開放的系統(tǒng)，iP9000智能一體化平臺(tái)可構(gòu)建或融合各類專業(yè)應(yīng)用，不同業(yè)務(wù)可根據(jù)其復(fù)雜程度按如下模式構(gòu)建或接入平臺(tái)（圖3）：

（1）A模式：iP9000平臺(tái)在數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)服務(wù)、人機(jī)聯(lián)系、應(yīng)用功能等方面全面支持應(yīng)用，如水電廠的各類控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)、水情與水調(diào)等應(yīng)用系統(tǒng)，可根據(jù)用戶需求直接進(jìn)行工程化系統(tǒng)集成。

（2）B模式：iP9000平臺(tái)在數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)服務(wù)、人機(jī)聯(lián)系等方面提供支持，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一平臺(tái)，數(shù)據(jù)共享，互聯(lián)互動(dòng)等，但需開發(fā)或移植該類專業(yè)應(yīng)用的核心計(jì)算或分析模塊。

（3）C模式：對(duì)于某些十分復(fù)雜、龐大的專業(yè)應(yīng)用，可維持專業(yè)應(yīng)用的軟件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)及人機(jī)界面不變，通過數(shù)據(jù)庫表的映射，iP9000平臺(tái)提供數(shù)據(jù)服務(wù)等基礎(chǔ)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，與專業(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)共享。

圖3 iP9000智能一體化平臺(tái)應(yīng)用集成與實(shí)現(xiàn)模式

iP9000平臺(tái)通過靈活的專業(yè)應(yīng)用的構(gòu)建方式，可最大限度的集成各方優(yōu)勢專業(yè)能力，充分發(fā)揮“外腦”優(yōu)勢，為客戶提供最佳應(yīng)用系統(tǒng)。

4.2 基于iP9000平臺(tái)的幾種典型應(yīng)用

（1）iSMA2000智 能 狀 態(tài) 分 析 診 斷 系 統(tǒng)。iSMA2000狀態(tài)監(jiān)測分析系統(tǒng)基于iP9000平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)、界面工具和數(shù)據(jù)模型，是一個(gè)海量歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理分析系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)監(jiān)測、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析處理功能，實(shí)現(xiàn)了水電站主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測和故障分析，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的隱患，為檢修決策與故障分析提供技術(shù)依據(jù)。對(duì)歷史數(shù)據(jù)庫記錄的大量設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和追憶，可為設(shè)備檢修提供豐富的狀態(tài)信息。

（2）智能三維數(shù)字化水利工程管理系統(tǒng)。結(jié)合三維仿真技術(shù)、BIM技術(shù)、GIS技術(shù)，在iP9000平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)基礎(chǔ)研發(fā)的智能三維水利工程管理系統(tǒng)，綜合展示以水利工程管轄區(qū)域基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)和工程三維模型為載體，集成工程的基本屬性、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)圖紙等設(shè)計(jì)成果數(shù)據(jù)，通過GIS、三維、虛擬現(xiàn)實(shí)等展示技術(shù)再現(xiàn)工程主要業(yè)務(wù)的真實(shí)管理和決策環(huán)境，加載電站監(jiān)控、水庫調(diào)度、水雨情監(jiān)測、視頻監(jiān)控等應(yīng)用，對(duì)各類專題信息以及各子系統(tǒng)處理后的成果信息進(jìn)行直觀形象的展示，對(duì)水利工程的全局運(yùn)行狀況、所在流域水雨情信息等進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。

（3）虛擬數(shù)字化水電廠。在虛擬數(shù)字化水電廠中可加載水電廠現(xiàn)場實(shí)時(shí)測量、視頻、資產(chǎn)信息、安全管控等實(shí)時(shí)生產(chǎn)及管理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)虛擬電廠的監(jiān)視、管理功能;可加載仿真過程數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)仿真功能。

該系統(tǒng)應(yīng)用可兼容多種VR/AR設(shè)備，如VR頭盔，立體操作手柄，人體動(dòng)作捕捉裝置，三維立體眼鏡等，營造出沉浸式的虛擬環(huán)境，為用戶帶來身臨其境的操作體驗(yàn)。

（4）數(shù)據(jù)大屏綜合展示。iP9000數(shù)據(jù)大屏綜合展示系統(tǒng)基于平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)分析、圖模工具等，通過建立覆蓋規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)、經(jīng)營全要素指標(biāo)體系，匯聚生產(chǎn)實(shí)時(shí)作業(yè)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)、分析預(yù)測數(shù)據(jù)于一體，以大屏幕和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)為載體，用詳實(shí)客觀的數(shù)據(jù)對(duì)企業(yè)建設(shè)、生產(chǎn)、管理的歷史過程、最新狀態(tài)、發(fā)展愿景乃至企業(yè)文化進(jìn)行全景展示。iP9000數(shù)據(jù)大屏綜合展示系統(tǒng)成功應(yīng)用于三峽、五凌等集團(tuán)公司總部或集中控制中心，在成為提升企業(yè)形象的有力抓手的同時(shí)，通過對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營以及建設(shè)過程從宏觀到微觀，從整體到局部的實(shí)時(shí)監(jiān)視，成為企業(yè)決策、指揮的重要平臺(tái)。

（5）水情水調(diào)系統(tǒng)?；趇P9000平臺(tái)提供的通信服務(wù)、數(shù)據(jù)庫和人機(jī)界面工具、計(jì)算腳本工具、地圖服務(wù)等，構(gòu)建水情水調(diào)應(yīng)用系統(tǒng)，通過雨水情數(shù)據(jù)采集、機(jī)組信息采集、閘門開度信息，獲取氣象信息及上級(jí)調(diào)度計(jì)劃，形成防洪和發(fā)電調(diào)度方案，實(shí)現(xiàn)水電調(diào)一體化調(diào)度管理。

（6）智能Oncall技術(shù)。采用分布式多電話短信協(xié)同收發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備對(duì)象化組態(tài)報(bào)警及定時(shí)發(fā)送，“傻瓜式”自定義電話短信查詢，以多種策略過濾無效與重復(fù)報(bào)警，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性?？砂措姀S值班表定制動(dòng)態(tài)人員分組，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的定向推送。

（7）iWorkOrder缺陷工單自動(dòng)生成。能通過對(duì)海量監(jiān)控報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行快速智能篩選，保留真正有用的缺陷數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成缺陷工單并自動(dòng)流轉(zhuǎn)。生成缺陷工單速度快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高，節(jié)省大量人力物力，有效減輕了運(yùn)維工作強(qiáng)度。

5 結(jié)語

iP9000智能一體化平臺(tái)是面向智慧水電廠，圍繞數(shù)據(jù)資源整合化、工程管理智能化、系統(tǒng)互聯(lián)互通等行業(yè)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)的新產(chǎn)品，不僅可以構(gòu)建功能強(qiáng)大、安全可靠、高速高效的新一代水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)為水電廠各智能應(yīng)用的開發(fā)和接入提供了一個(gè)很好的統(tǒng)一開放的數(shù)據(jù)管理、開發(fā)維護(hù)、運(yùn)行管理平臺(tái)?！癷P9000+智慧應(yīng)用”的解決方案，全完滿足當(dāng)前技術(shù)條件下智慧水電廠建設(shè)的需求，并保留了智能傳感器等后續(xù)新技術(shù)的應(yīng)用空間。該平臺(tái)第1套應(yīng)用在清江公司梯調(diào)中心已成功投運(yùn)并穩(wěn)定運(yùn)行。下階段，中水科技將與廣大用戶、同行密切合作，進(jìn)一步豐富平臺(tái)的智能應(yīng)用，打造iP9000的朋友圈，為推進(jìn)我國智慧水電廠技術(shù)的發(fā)展而努力。