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摘 要：提出了水利枢纽综合信息化系统的总体设计思路，包括系统建设目标与任务、系统总体网络结构、系统总体功能。依托某枢纽工程进行了典型项目综合信息化系统设计。该系统主括通信网络系统、信息采集与工程监控系统、管理信息化业务系统、系统运行实体环境等系统设计方案结合水利枢纽工程特点、系统现状及当前信息化最新技术，保证了系统的实用性、先进性及可靠性，可为其他类似水利枢纽工程综合信息系统的设计、实施提供借鉴。
关键词：水利枢纽
引言
目前枢纽已经建成并投入运行的自动化系统：水情自动测报和水库调度系；泄水闸、电站、船闸计算机监控系统；船闸调度收费系统；大坝安全监测系统；枢纽消防
自动报警系统；枢纽工业电视系统；水厂计算机监控系统以及管理信息系统恤sI，含O）A。多年来，这些系统为防洪、航运、发电等正常运作起到了至关重要的作用。但由于这些系统在设计之初缺乏前瞻性的统一规划，仅是面向局部问题的解决方案，造成各系统相互独立，系统的运行平台、引用的数据库、适应的管理方式等均不同，在其内部形成了“信息化孤岛”，导致信息共享程度低，不利于统一管理和统一监控，不利于信息的共享和综合利用，不利于系统的优化和整体效益的提高，也不利于管理水平的提升。为进一步提高枢纽的综合自动化水平、管理水平及信息的综合利用、统一管理与发布，在积极研究国内外先进成果和广泛调研的基础上，结合枢纽的实际情况，提出了“飞来峡水利枢纽信息化工程综合自动化系统（以下简称FLx一cIMs）”研究方案，从而建立一个能够统一监控、统一调度、统一信息管理的综合自动化系统。
一、火灾自动报系统
根据水工建筑的特点和设备布置的情况，百色水利枢纽火灾报警区域分为三个区域，即：地下厂房洞区、厂房主变洞区和主坝区。火灾自动报警系统采用微机智能二总线系统，为“控制中心报等系统”型式。系统由一定数量的火灾探测器、手动报警盒和台区域火灾报警控制器、台集中火灾报警控制器、台消防计算机、面火灾显示盘、1台总线消防联动控制器及1套消防通信设备等组成。火灾报替控制器通过智能总线采集火灾探测器和手动报警盒的数据，进行数据处理、火灾判定和声光报警，并配合消防联动控制器自动或手动联动送排风机防火阀、空调机、消防水泵、自动喷水灭火装里等消防设施进行消防灭火。消防计算机完成系统的运行监视、数据库管理，并与视频监视系统通信完成系统的运行监视、数据库管理，并与视频监视系统通信完成替视联动，与枢纽运行管理信息系统通信发布火警信息、传送工况数据。视技术，监视范围包括主机洞主厂房、主机洞副厂房母线支洞、主变洞、重要场所。视频监视系统由63台摄像机、l套视频监视主控站、3视频监视分控站构成。主控站设在厂房中控室1套分控站设在主坝集控室，2套分控站设在百理综合楼，主控站与分控站之间通过looMbsP交换式以太网连接。摄像机的视频信号以一对一的方式通过视频电缆传输至视频监视主控站，由主控站进行视频采集、画面分割、字符叠加等处理。视频监视系统具有目标监视、图像处理、硬盘录像/回放、替戒布防、电子地图、图像网络传输等功能，并与电站计算机监控系统、主坝计算机监控系统、火灾自动报普系统通信完成替视联动，与枢纽运行管理信息系统通信完成图像点播功能。
二、通信传输系统
本项目需建设枢纽至和田基地调控中心的通信传输通道。基地至枢纽距离约71km，需要的传输内容包括控制区、管理区两个大区业务的数据，根据水电厂集控系统的一般要求，电厂监控系统需配置双通道，因此一共需4个通信传输通道，即电厂监控2个，枢纽闸门监控1个、管理区1个。由于距离较远，自建光缆的成本较高，且传输的业务带宽要求不高，因此采用租用通信运营商光纤电路的方式实现枢纽至基地的通信通道。为提高系统保障率，光纤电路分别租用不同运营商，根据计算机网络系统的网络带宽需求并考虑一定的裕量，电厂监控A网、B网、闸门监控网租用的电路网络带宽均为10M；管理区租用电路网络带宽为20M。系统安全保障。网络信息安全是系统建设的重要内容，对系统面临的主要安全风险要提供可行的防范措施和解决手段，保障系统的安全运行。水利樞纽工程综合管理信息化系统也是一个实时业务监视系统，不仅需要从工程现场实时采集数据，还可能与其他相关部门实时交互动态信息，这些数据需经通信系统、计算机网络系统跨安全区传输，因此在数据交换共享方面需要加强安全保障措施。系统设计应该在信息安全防护相关规范的指导下，从物理层、系统层、网络层、应用层等确立安全保障体系，积极采取多种方案措施，诸如逻辑隔离、入侵检测、安全WEB服务、系统访问控制、恶意代码防护等，确保系统运行安全和数据安全。
三、综合展示层
综合展示层以二三维可视化信息综合展示与会商平台为依托，是水利枢纽工程及枢纽管辖范围总体信息展示、用户交互及查询会商的窗口。综合展示以枢纽工程管辖区域基础地理信息系统和工程三维模型为载体，集成工程的基本属性、水文地质、结构图纸等设计成果数据，通过GIS、三维、虚拟现实等展示技术再现工程主要业务的真实管理和决策环境，提供电站监控、水库调度、水雨情监测、视频监控等电子沙盘，对各类专题信息以及各子系统处理后的成果信息进行直观形象的展示，对水利枢纽工程的全局运行状况、所在流域水雨情信息等进行动态展示。电厂生产管理系统生产管理信息系统可实现对电厂生产过程实施信息化、流程化及无纸化管理，提高管理效率，实现信息的高度共享。该系统包括发电运行管理、生产技术管理、安全管理、信息发布、电厂巡检系统、指纹身份识别、系统管理维护等方面的功能模块。
四、系统标准规范
标准化和规范化是信息系统建设的核心，也是重要的基础性工作，在系统开发建设和运行维护的各个阶段，严格按照相关标准执行，才能确保系统有效开发和安全运行。水利枢纽工程综合信息化系统是一个综合业务管理信息系统，涉及到多种业务、不同管理级别的用户、其他相关联的信息系统，系统本身也需融合不同厂家的产品和技术，因此，在建设过程中确立相关的标准规范显得尤为重要。系统设计应该在贯彻执行国家标准和行业标准的基础上，制定水利枢纽工程信息化系统相应的标准规范，诸如信息交换平台技术要求、信息采集设备接口标准、各类监测数据库数据字典和表结构标准、数据库及服务接口规范、系统应用IP地址分配规则等。
结束语
信息化手段对于水利枢纽工程的运营管理具有十分重要的意义，一体化的综合管理信息系统较好地克服了以往信息化建设过程中存在的信息资源分散、业务协同困难、综合效益低下等技术难点，并且具有资源共享和业务灵活性等技术优势，将是水利枢纽工程信息化建设和改造的发展趋势。目前，水利枢纽工程综合管理一体化建设尚无相关标准和成熟的软件应用，在顶层设计、迭代开发、运行维护、技术手段等方面依然存在许多问题亟待进一步研究和探讨，同时系统建设借助物联网、大数据、云计算等先进信息技术提高水利枢纽工程的运行管理效能和科学决策水平方面也需要加强专项技术研究，为水利枢纽工程的精细化、智能化、现代化管理提供切实可行的技术支撑。
参考文献
[1]邓莉影.飞来峡水利枢纽综合自动化体系的探索[J].人民珠江，2016（4）：63-64.
[2]杨忠伟，何红荣，贺玉彬，等.大渡河流域梯级电站集控中心综合自动化系统建设及初期运行[J].水力发电，2017，36（6）：98-100.
[3]艾萍，吴礼福，陈子丹，等.水利信息化顶层设计的基本思路与核心内容分析[J].水利信息化，2016（1）：10-11.
关键词：水利枢纽
引言
目前枢纽已经建成并投入运行的自动化系统：水情自动测报和水库调度系；泄水闸、电站、船闸计算机监控系统；船闸调度收费系统；大坝安全监测系统；枢纽消防
自动报警系统；枢纽工业电视系统；水厂计算机监控系统以及管理信息系统恤sI，含O）A。多年来，这些系统为防洪、航运、发电等正常运作起到了至关重要的作用。但由于这些系统在设计之初缺乏前瞻性的统一规划，仅是面向局部问题的解决方案，造成各系统相互独立，系统的运行平台、引用的数据库、适应的管理方式等均不同，在其内部形成了“信息化孤岛”，导致信息共享程度低，不利于统一管理和统一监控，不利于信息的共享和综合利用，不利于系统的优化和整体效益的提高，也不利于管理水平的提升。为进一步提高枢纽的综合自动化水平、管理水平及信息的综合利用、统一管理与发布，在积极研究国内外先进成果和广泛调研的基础上，结合枢纽的实际情况，提出了“飞来峡水利枢纽信息化工程综合自动化系统（以下简称FLx一cIMs）”研究方案，从而建立一个能够统一监控、统一调度、统一信息管理的综合自动化系统。
一、火灾自动报系统
根据水工建筑的特点和设备布置的情况，百色水利枢纽火灾报警区域分为三个区域，即：地下厂房洞区、厂房主变洞区和主坝区。火灾自动报警系统采用微机智能二总线系统，为“控制中心报等系统”型式。系统由一定数量的火灾探测器、手动报警盒和台区域火灾报警控制器、台集中火灾报警控制器、台消防计算机、面火灾显示盘、1台总线消防联动控制器及1套消防通信设备等组成。火灾报替控制器通过智能总线采集火灾探测器和手动报警盒的数据，进行数据处理、火灾判定和声光报警，并配合消防联动控制器自动或手动联动送排风机防火阀、空调机、消防水泵、自动喷水灭火装里等消防设施进行消防灭火。消防计算机完成系统的运行监视、数据库管理，并与视频监视系统通信完成系统的运行监视、数据库管理，并与视频监视系统通信完成替视联动，与枢纽运行管理信息系统通信发布火警信息、传送工况数据。视技术，监视范围包括主机洞主厂房、主机洞副厂房母线支洞、主变洞、重要场所。视频监视系统由63台摄像机、l套视频监视主控站、3视频监视分控站构成。主控站设在厂房中控室1套分控站设在主坝集控室，2套分控站设在百理综合楼，主控站与分控站之间通过looMbsP交换式以太网连接。摄像机的视频信号以一对一的方式通过视频电缆传输至视频监视主控站，由主控站进行视频采集、画面分割、字符叠加等处理。视频监视系统具有目标监视、图像处理、硬盘录像/回放、替戒布防、电子地图、图像网络传输等功能，并与电站计算机监控系统、主坝计算机监控系统、火灾自动报普系统通信完成替视联动，与枢纽运行管理信息系统通信完成图像点播功能。
二、通信传输系统
本项目需建设枢纽至和田基地调控中心的通信传输通道。基地至枢纽距离约71km，需要的传输内容包括控制区、管理区两个大区业务的数据，根据水电厂集控系统的一般要求，电厂监控系统需配置双通道，因此一共需4个通信传输通道，即电厂监控2个，枢纽闸门监控1个、管理区1个。由于距离较远，自建光缆的成本较高，且传输的业务带宽要求不高，因此采用租用通信运营商光纤电路的方式实现枢纽至基地的通信通道。为提高系统保障率，光纤电路分别租用不同运营商，根据计算机网络系统的网络带宽需求并考虑一定的裕量，电厂监控A网、B网、闸门监控网租用的电路网络带宽均为10M；管理区租用电路网络带宽为20M。系统安全保障。网络信息安全是系统建设的重要内容，对系统面临的主要安全风险要提供可行的防范措施和解决手段，保障系统的安全运行。水利樞纽工程综合管理信息化系统也是一个实时业务监视系统，不仅需要从工程现场实时采集数据，还可能与其他相关部门实时交互动态信息，这些数据需经通信系统、计算机网络系统跨安全区传输，因此在数据交换共享方面需要加强安全保障措施。系统设计应该在信息安全防护相关规范的指导下，从物理层、系统层、网络层、应用层等确立安全保障体系，积极采取多种方案措施，诸如逻辑隔离、入侵检测、安全WEB服务、系统访问控制、恶意代码防护等，确保系统运行安全和数据安全。
三、综合展示层
综合展示层以二三维可视化信息综合展示与会商平台为依托，是水利枢纽工程及枢纽管辖范围总体信息展示、用户交互及查询会商的窗口。综合展示以枢纽工程管辖区域基础地理信息系统和工程三维模型为载体，集成工程的基本属性、水文地质、结构图纸等设计成果数据，通过GIS、三维、虚拟现实等展示技术再现工程主要业务的真实管理和决策环境，提供电站监控、水库调度、水雨情监测、视频监控等电子沙盘，对各类专题信息以及各子系统处理后的成果信息进行直观形象的展示，对水利枢纽工程的全局运行状况、所在流域水雨情信息等进行动态展示。电厂生产管理系统生产管理信息系统可实现对电厂生产过程实施信息化、流程化及无纸化管理，提高管理效率，实现信息的高度共享。该系统包括发电运行管理、生产技术管理、安全管理、信息发布、电厂巡检系统、指纹身份识别、系统管理维护等方面的功能模块。
四、系统标准规范
标准化和规范化是信息系统建设的核心，也是重要的基础性工作，在系统开发建设和运行维护的各个阶段，严格按照相关标准执行，才能确保系统有效开发和安全运行。水利枢纽工程综合信息化系统是一个综合业务管理信息系统，涉及到多种业务、不同管理级别的用户、其他相关联的信息系统，系统本身也需融合不同厂家的产品和技术，因此，在建设过程中确立相关的标准规范显得尤为重要。系统设计应该在贯彻执行国家标准和行业标准的基础上，制定水利枢纽工程信息化系统相应的标准规范，诸如信息交换平台技术要求、信息采集设备接口标准、各类监测数据库数据字典和表结构标准、数据库及服务接口规范、系统应用IP地址分配规则等。
结束语
信息化手段对于水利枢纽工程的运营管理具有十分重要的意义，一体化的综合管理信息系统较好地克服了以往信息化建设过程中存在的信息资源分散、业务协同困难、综合效益低下等技术难点，并且具有资源共享和业务灵活性等技术优势，将是水利枢纽工程信息化建设和改造的发展趋势。目前，水利枢纽工程综合管理一体化建设尚无相关标准和成熟的软件应用，在顶层设计、迭代开发、运行维护、技术手段等方面依然存在许多问题亟待进一步研究和探讨，同时系统建设借助物联网、大数据、云计算等先进信息技术提高水利枢纽工程的运行管理效能和科学决策水平方面也需要加强专项技术研究，为水利枢纽工程的精细化、智能化、现代化管理提供切实可行的技术支撑。
参考文献
[1]邓莉影.飞来峡水利枢纽综合自动化体系的探索[J].人民珠江，2016（4）：63-64.
[2]杨忠伟，何红荣，贺玉彬，等.大渡河流域梯级电站集控中心综合自动化系统建设及初期运行[J].水力发电，2017，36（6）：98-100.
[3]艾萍，吴礼福，陈子丹，等.水利信息化顶层设计的基本思路与核心内容分析[J].水利信息化，2016（1）：10-11.