五凌電力大壩安全管理信息系統(tǒng)介紹稿

第一部分：系統(tǒng)概況

（字幕：歡迎各位領(lǐng)導(dǎo)專家蒞臨指導(dǎo)?。?/p>

（字幕：五凌電力大壩安全管理信息系統(tǒng)介紹）

（大壩安全是水電廠安全運(yùn)行的基礎(chǔ)和根本，關(guān)系到電廠的生死

存亡和國計民生，十分重要。）

五凌電力大壩安全管理信息系統(tǒng)是對公司下屬10座大壩的安全

監(jiān)控（各個部位及附屬物、周邊地質(zhì)）進(jìn)行集中控制和統(tǒng)一管理的

信息平臺。（由埋設(shè)在大壩各個部位的測量儀器、自動測量單元、分

站采集傳輸系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)控分析軟件組成。）

該系統(tǒng)以長沙中心站為統(tǒng)一平臺，以各電廠大壩安全白動化監(jiān)測系統(tǒng)

為基礎(chǔ)—實(shí)現(xiàn)無人值守下的水電站大壩安全遠(yuǎn)程分布式數(shù)據(jù)采集、集

中管理和安全監(jiān)控，（具有管理專業(yè)化、人員精簡化的優(yōu)點(diǎn)）。是目前

國內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)測的（同時管理大壩數(shù)量最多、壩型最多、

測站數(shù)量最多）大型水電站群大壩安全管理系統(tǒng)。

五凌電力大壩安全管理信息系統(tǒng)（在原各個大壩已有的獨(dú)立監(jiān)測

系統(tǒng)基礎(chǔ)上，）于2006年初開始系統(tǒng)方案研究（和開工建設(shè)），2007

年6月開工建設(shè)，2007年底完成基本框架，五強(qiáng)溪、凌津?yàn)┑入姀S

陸續(xù)接入該系統(tǒng)，系統(tǒng)投運(yùn)后，2008年12月，公司（井成立）大壩

監(jiān)測中心站由常德搬至長沙值班,2009年9月系統(tǒng)完工。

五凌電力大壩安全管理信息系統(tǒng)共控制和管理大壩10座，它們

是三板溪、掛治、洪江、碗米坡、五強(qiáng)溪、凌津?yàn)?、馬跡塘、東坪、

株溪口、近尾洲、黑糜峰。分布于沅水、資水、湘水三大流域，橫跨

湘、黔兩省。既有混凝土壩，也有土石壩；既有剛投產(chǎn)的新壩，也有

七十年代建設(shè)的老壩。其中五強(qiáng)溪電站總裝機(jī)容量120萬kW,是湖

南省最大的水電站，為混凝土重力壩,最大壩高85.5m。五強(qiáng)溪工程

成功地應(yīng)用了大型表孔弧門（高23m,寬19m）、水輪機(jī)大轉(zhuǎn)輪（直

徑8.3m）、大面積通倉薄層澆筑、蠕變高邊坡治理等多項(xiàng)國內(nèi)、國際

領(lǐng)先的新技術(shù)，為中國大型水電站新技術(shù)的推廣和應(yīng)用作出了貢獻(xiàn)。

為監(jiān)控大壩安全，五強(qiáng)溪工程設(shè)有大壩、船閘變形監(jiān)測、滲流監(jiān)測、

應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，及左岸高邊坡表面變形和內(nèi)部變形監(jiān)測、庫區(qū)滑坡體

變形監(jiān)測等安全監(jiān)測項(xiàng)目,各類監(jiān)測點(diǎn)共計1196個。

（五強(qiáng)溪主要講水庫以及其對下游的重要防洪意義，進(jìn)而說明大

壩的重要性，監(jiān)測范圍和項(xiàng)目，一般的稱為常規(guī)項(xiàng)目，重要說下高邊

坡和揚(yáng)壓力等等）

三板溪水電站主壩為混凝土面板堆石壩，最大壩高185.5m,為

目前國內(nèi)第二、世界第三高的面板堆石壩。是世界上首座采用復(fù)雜巖

性材料修建的堆石壩，壩體填筑料中既有特堅(jiān)硬巖，又有強(qiáng)度較低的

強(qiáng)風(fēng)化巖。三板溪工程設(shè)有大壩表面變形和內(nèi)部變形監(jiān)測，面板接縫

和應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，滲流量、壩基滲透壓力和左右岸繞壩滲流監(jiān)測，地

下廠房、泄洪洞、溢洪道內(nèi)部變形和應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，以及進(jìn)水口邊坡、

右岸邊坡、泄洪洞邊坡等邊坡變形監(jiān)測項(xiàng)目，各類監(jiān)測點(diǎn)共計2367

個。（說下土壩堆石壩的監(jiān)測難點(diǎn)和）

馬跡塘水電站位于資水下游，于1976年開工修建，1983年建成

投產(chǎn)，工程由碎溢流壩、廠房、土石付壩，船閘四部分組成。黑糜峰

抽水蓄能電站位于長沙市望城縣，裝機(jī)規(guī)模1200MW,工程由上水庫、

下水庫、地下輸水發(fā)電系統(tǒng)三大部分組成，上下水庫大壩為混凝土面

板堆石壩，水庫總庫容約1000萬

第二部分：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（專業(yè)人員參觀時講解）

五凌電力大壩安全管理信息系統(tǒng)長沙監(jiān)測信息中心站和五強(qiáng)溪、

三板溪、東坪等水電站監(jiān)測分站組成。

長沙監(jiān)測信息中心是工程安全監(jiān)控管理中樞，能夠接收并處理所

有工程的監(jiān)測、監(jiān)控數(shù)據(jù)，對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并能對接收的

數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，為工程安全運(yùn)行決策提供依據(jù)，從而優(yōu)化所屬各

電廠的運(yùn)行方案，確保工程的安全和提高經(jīng)濟(jì)效益。

電站監(jiān)測分站能夠及時、準(zhǔn)確、可靠地完成對所轄大壩、電站、

船閘、地下洞室、隧洞等水工建筑物及庫岸等與工程安全相關(guān)的監(jiān)測

對象的數(shù)據(jù)采集，并能對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、存儲，實(shí)測數(shù)據(jù)能

迅速同步到監(jiān)測信息中心。在長沙監(jiān)測信息中心為每個分站的數(shù)據(jù)庫

一對一的建立同構(gòu)數(shù)據(jù)庫，結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上保存一致，各電站現(xiàn)場分站

匯總數(shù)據(jù)寫入長沙監(jiān)測信息中心的對應(yīng)數(shù)據(jù)庫，供長沙監(jiān)測信息中心

各應(yīng)用系統(tǒng)使用。

五凌公司大壩安全管理信息系統(tǒng)流程

/

綜

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測

監(jiān)

備

設(shè)

現(xiàn)地監(jiān)測站分中心信息中心

系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

五凌電力大壩安全管理信息系統(tǒng)是一個層次型多系統(tǒng)集成式的綜

合信息系統(tǒng)，系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如下圖所示：

工程監(jiān)測與安全運(yùn)行評人

4.決策分析層高級應(yīng)用：淙合

分析、輔助決策估和決策分析

1'

i1

數(shù)據(jù)表現(xiàn)子層：通用數(shù)據(jù)

表現(xiàn)表格、曲線、報表等

3.數(shù)據(jù)支撐層

數(shù)據(jù)處理子層：關(guān)聯(lián)、匯信息中心

總、二次加工

數(shù)據(jù)庫子層：SQLSERVER

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

2.數(shù)據(jù)傳輸層傳輸通道、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)通道

各監(jiān)控系統(tǒng)人

1.數(shù)據(jù)采集層各種原始數(shù)據(jù)采集

一

系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)根據(jù)中心站系統(tǒng)與電站監(jiān)測自動化系統(tǒng)廠家是否一致采用

不同體系結(jié)構(gòu)，其中五強(qiáng)溪、近尾洲、碗米坡、三板溪、黑麋峰等電

站監(jiān)測系統(tǒng)與中心站系統(tǒng)一致，東坪、掛治、株溪口電站監(jiān)測系統(tǒng)與

中心站系統(tǒng)不一致，凌津?yàn)?、洪江電站部分監(jiān)測系統(tǒng)與中心站系統(tǒng)一

致，其系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖所示：

圖4：系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用層次化設(shè)計，分為兩層：長沙監(jiān)測中心作為核心節(jié)點(diǎn),各電站監(jiān)測

分中心作為匯聚節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

中心站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

中心站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用星形組網(wǎng)方式，監(jiān)測信息中心局域網(wǎng)的

構(gòu)成示意圖如下圖所示。

中心站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(面向?qū)I(yè)人員，詳細(xì)講解時使用，否則跳過)

(1)分層設(shè)計

軟件系統(tǒng)采用分層設(shè)計，分為用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪

問層。不同的應(yīng)用可以用不同的用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問

層復(fù)用。

用戶界面層實(shí)現(xiàn)設(shè)置和輸出的界面，在大壩客戶端軟件和WEB應(yīng)

用中分別實(shí)現(xiàn)不同的用戶界面層；業(yè)務(wù)邏輯層則用接口方式實(shí)現(xiàn)所有

大壩資源操作的邏輯，按接口方式實(shí)現(xiàn)是為了將來聚合在服務(wù)中；數(shù)

據(jù)訪問層專門處理對數(shù)據(jù)庫的操作，將這層從業(yè)務(wù)邏輯層分離出來，

這樣可以提高數(shù)據(jù)庫的可移植性。系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)示意圖見7.(6)

DSIMS4C/S版DSIMS4C/S版

.T

Win應(yīng)用表現(xiàn)層Web頁面表現(xiàn)層

1nZ'?n

II

中間業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)層

111二

數(shù)據(jù)訪問層

圖7：系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)示意圖

2組件設(shè)計

系統(tǒng)采用組件設(shè)計。組件是一組對象的集合，通過面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計，

按重用原則劃分大壩應(yīng)用對象的顆粒，組件之間也是分層的，高層的組件中的對

象可以引用本組件或低層的組件中的對象。系統(tǒng)包括基礎(chǔ)組件、通訊組件、數(shù)據(jù)

訪問組件、業(yè)務(wù)邏輯組件、輸入輸出組件、圖形組件、胖客戶用戶界面組件、WEB

用戶界面組.件，各組件可在不同層中應(yīng)用。

3數(shù)據(jù)訪問設(shè)計

系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)訪問層提供的抽象的數(shù)據(jù)訪問接口來完成對不同類型數(shù)據(jù)庫

操作，并能在C/S或B/S的業(yè)務(wù)層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。使用存儲過程和

自定義函數(shù)來屏蔽不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)間SQL語句的差異。

在面向服務(wù)的應(yīng)用中要求可以跨越程序的邊界來訪問數(shù)據(jù)，這就要求數(shù)據(jù)是

離線的，采用ADO.NET離線數(shù)據(jù)訪問技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這些系統(tǒng)要求。

4面向服務(wù)設(shè)計

系統(tǒng)采用面向服務(wù)設(shè)計，不需考慮應(yīng)用軟件是用什么編程語言開發(fā)的或在什

么操作系統(tǒng)下運(yùn)行。一個應(yīng)用或應(yīng)用的一部分是一種服務(wù)，其它應(yīng)用和客戶可以

在無需編寫大量代碼的情況下使用這些服務(wù)。服務(wù)是通過消息通訊和應(yīng)用程序或

其他服務(wù)進(jìn)行交互。采用基于XML的消息，可以使服務(wù)可以跨平臺運(yùn)行。（7）

系統(tǒng)將大壩的應(yīng)用移植到面向服務(wù)的架構(gòu)上可以改善系統(tǒng)在訪問范圍上的

伸縮性外，還可以方便實(shí)現(xiàn)多壩系統(tǒng)集成管理，管理不同的系統(tǒng)只是使用的服務(wù)

不同。系統(tǒng)采用分層和組件設(shè)計，可以很方便地將大壩軟件系統(tǒng)移植到面向服務(wù)

的架構(gòu)上去，只要將業(yè)務(wù)邏輯層的組件封裝在跨程序邊界的服務(wù)上，系統(tǒng)可適應(yīng)

更大規(guī)模的應(yīng)用。（3）

5軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件設(shè)計由采集系統(tǒng)、報表系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)、數(shù)據(jù)表格、測點(diǎn)管理、數(shù)

據(jù)管理、任務(wù)管理七個部分組成