水電站安全監控信息管理系統研究

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大壩安全信息管理系統建設情況分析

在黃河上游流域段梯級電站結合實際情況，設置了大壩安全監控信息管理系統，提高了大壩安全管理的效率與質量。將班多～青銅峽等9座大中型水電站大壩監測數據接入系統，實現監測數據統一管理和資料集中分析，并通過網絡途徑直接發給國家級系統。系統設置一個中心站，以各水電站自動化安全監測系統為基礎，將運行水電站的大壩監測數據集中到中心站，初步形成實時分析與日常管理相結合、大壩安全監測與現場巡視檢查相結合的安全監控管理模式。大壩安全監測信息系統建立后的主要優勢是：一是能快速、及時地監測到大壩異常情況；二是能準確地判斷洪水、地震等突發自然災害情況下大壩的實時運行狀態；三是能降低現場觀測人員的勞動強度，實現降本增效。

大壩安全信息管理系統組成及主要功能

（1）中心站這是系統的樞紐部分，在安全監控管理中起到了核心作用，接收并處理所有管轄電站的監測數據，實現大壩安全監測數據的統一管理、統一分析；統一編制和報送水工觀測月報、季報和年報，同時為水電站大壩安全管理單位提供報表、數據及網絡查詢服務；對大壩安全監測中發現的異常信息進行業曲線linkindustryappraisementDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2021.03.026可替代度影響力可實現度行業關聯度真實度行分析，對現場監測站遠程控制，可對測點儀器參數進行設定、數據實時采集，在分系統中進行三級審核后，再由系統傳輸到中心站，在西寧中心站統一審核、統一分析，為大壩安全運行決策提供依據。（2）報送客戶端報送客戶端是指能源局大壩安全監察中心信息報送系統，其能將中心站的檢測數據信息進行自動上傳，傳遞給國家信息報送系統，供能源局大壩中心審查。（3）現場監測站各水電站都會設置有現場監測站，該監測站主要是對大壩安全監測信息進行收集、整理，按照各水電站實際情況將主要監測信息進行統一報送，中心站負責信息的統一管理和。監測管理信息主要是觀測（自動化和人工）和巡視檢查資料（圖片、視頻、表格式、報告式），其中自動化監測系統傳感器類型多，涉及國內許多生產廠家，人工也有眾多不同類型觀測方法。同時需將環境量（溫度、濕度、降水量、庫水位、尾水位、入庫流量、出庫流量、泄洪流量等）基本信息接入。（4）離線分析客戶離線分析客戶是指從事大壩安全監測專業管理的高級用戶。離線分析客戶軟件主要是在離線狀態，來簡單分析數據，繪制相關的圖和過程線，為客戶拷貝數據，查看測點信息等。（5）瀏覽用戶瀏覽用戶是指管理部門、現場監測單位等相關人員。不同級別的管理人員需要根據系統中預定的權限來對系統進行訪問，登錄系統后，可開展相應的查閱、審核、批準等工作項目，重要領導和工作人員還能下載相關數據，瀏覽原始資料信息等，并能簽署意見，并返饋到數據庫中存檔，以備查詢。（6）傳輸子系統該系統主要是在系統內部進行數據傳輸，如在中心站和現場監測站間傳遞信息。

大壩安全信息管理系統在壩群管理中運用評價

集團公司目前管轄131余座已投運水電站大壩，其中大中型水電站67座，5萬kw以下小型水電站64余座，10座在建。水電站大壩地域分布廣，工程所在地水文、氣象、地質、地震等因素組合差異大，大壩安全管控模式復雜、管控難度較大。為履行集團公司大壩管理中心的專業化監管職責，確保集團所屬壩群的安全管理可控、在控，擬集中公司優勢力量、依托廣域網資源和先進計算機、網絡技術以及通信技術，建設國家電投大壩安全監控信息系統，為集團公司管轄水電站大壩運行安全提供技術監督服務與管理保障，提升大壩安全管理監管能力和水平。（1）大壩監測資料管理效率不斷提高大壩監控信息管理系統首先在流域內龍羊峽水電站投入運行，多年積攢的經驗使大壩安全管理工作逐漸穩定高效，其余水電站大壩也均為高壩，觀測項目繁多、測點布置精密，不采用統一的信息管理系統，很難做到及時發現異常。大壩安全監控信息管理系統大大提高了大壩監測系統的應用效率，該系統采用初始編輯、校核、審查三級責任制工作流程，責任落實到人，以保證監測數據的準確性，系統操作簡單易學，技術培訓工作容易開展，且效果明顯。（2）實現遠程采集和傳輸在系統應用過程中，借助WebServices技術，可構建計算機網絡系統，通過該系統，能以遠程方式來收集大壩變形、滲流等各項數據信息。同時，這些數據信息還能進行線上傳輸與查詢及調用等。按指定的規則整理計算后，可以直接將觀測信息傳輸到中心站，實現數據整編，并向能源局大壩中心信息管理系統網絡直報。（3）及時發現大壩運行中的異常大壩安全運行關系到經濟社會的安全和發展，以往的資料通過分析，可發現大壩存在一些異常狀況，但由于異常狀況發現時間不夠及時，并且在實踐中難于進行回溯和說明，所以，會極大地影響對大壩運行性態的準確研判，易導致嚴重安全隱患。現在，利用現代化的信息系統，就能對大壩安全監測資料進行實時把控，及時發現異常。借助系統功能進行異常問題多重過濾和報警，以便資料審核人員迅速排查原因和分析判斷，從而提高分析的及時性和精準性，確保大壩安全工作監測更加有效和可控，為大壩安全運行提供有力的保障。

對大壩安全監控信息管理監控系統建設的想法、建議

（1）對所屬運行水電站大壩安全監測、大壩安全信息管理采取集中、統一管理，在線監控系統既要適應單一水電站大壩的在線監控，還應適應流域水電站群集中管理模式。（2）系統的建設應結合大壩的結構特點，注重結構安全性態監控和分析，監控項目要目的明確，重點突出，具有針對性，盡可能做到少而精，應結合各單位管理實際進行應用，為電站運行管理單位減輕負擔。（3）在線監控系統應體現技術和管理并重的原則，通過技術和管理手段，及時發現問題，有效管控風險。（4）應結合當前網絡技術水平，如移動APP技術，對發現的問題能夠快速診斷分析，除中心站外，利用互聯網技術，及時對異常監測信息進行推送，做到移動反饋、在線處理。（5）建議在水電站壩群集中管理的流域性公司同步啟動水電站大壩運行安全在線監控系統的建設和改造工作，提升流域性公司大壩安全管理水平。（6）制定大壩運行安全在線監控系統技術規范時，根據水電站大壩的規模，對在線監控系統的基本功能、在線監控工作的管理要求等內容要有區別，如高壩、特高壩、超級高壩在線監控系統的功能、管理要求應有不同的規定。

大壩安全監控信息系統是通過監測、檢查、分析等手段，利用信息化、數字化、智能化等技術，實現大壩的運行狀態的實時監控，及時發現異常，采取有效措施管控風險，確保大壩運行安全，是技術和管理的有機結合。依托廣域網資源和先進計算機、網絡技術以及通信技術，結合大壩運行實際，構建國家電投大壩安全監控信息系統，該系統具有積極的應用價值，能為水電站大壩運行安全提供技術監督服務與管理保障，提升大壩安全管理監管能力和水平。

作者:張治 單位:國家電投集團青海黃河電力技術有限責任公司