综合管控平台在布尔津河水利工程中的应用

黄 毅

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐 830000)

综合管控平台在布尔津河水利工程中的应用

黄 毅

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐 830000)

水利信息化系统在水利工程的应用已经覆盖了生产运行监控、施工质量控制等各个方面。一个信息化系统含多个子系统，每个子系统相互独立运行，并各自拥有自己独立的数据库、存储等，这种传统的水利信息化结构逐渐显露出其各种各样的弊端，面临着“信息孤岛、数据成灾、重复建设”的尴尬境地。综合管控、各子系统模块化、数据库统一化的新型水利信息化系统的构建模式是彻底摆脱这种弊端的趋势。文章通过综合管控平台在新疆布尔津河水利工程中的实际应用，简明的阐述了该信息化系统如何通过综合管控平台来统一数据管理、统一通信、统一存储，如何有机地整合和优化各种独立、分离的子系统与各种信息化业务，并阐明了该平台在布尔津河水利工程中的应用效果，对其他水利工程信息化系统的建设具有一定的借鉴意义。

布尔津河水利工程；水利信息化；综合管控平台；应用效果

布尔津河水利工程是额尔齐斯河流域内非常重要的水资源调配工程，具有供水、灌溉、生态、发电等综合效益。

1 布尔津河水利工程综合管控平台的建设背景

新疆水利工程自动化系统基本由闸门监控、水情测报、安全监测、图像监控等多个功能单一的自动化子系统构成，各个子系统通过数据通信或数据库调用等方式来实现子系统间部分数据及信息的共享，这种模式存在重复投资、运行效率低下、子系统数据接口不统一、数据无法直接共享、后期管理维护费用高等问题，已不能很好地适应水利工程信息化发展的需求。为解决以上问题，提升水利工程的管控效率和智能化水平，针对布尔津河水利工程的特点，并借鉴目前国内外同类系统的开发经验，本着开发建设应采用先进的、科学的信息技术来搭建系统总体框架且尽可能地避免未来的重复建设的原则，提出了综合管控平台的理念，即在一个平台上实现对水情、监控、工程安全监测等多个专业的数据通信、控制、数据整编、数据分析、数据报警、数据展示、运行调度等功能，达到了多个专业应用、一个平台的目标，有效地整合了水利工程中的数据资源与软件应用，将原有孤立的应用联系起来，互联互通，并在此基础上实现了水资源调配的智能化管理。布尔津河水利工程应用实践表明，该平台较好地满足了此类工程的应用需求，实现了各业务数据的统一存储、备份与维护管理和多种业务的统一应用。

2 布尔津河水利工程综合管控平台的总体框架及网络结构

2.1 综合管控平台总体框架

本着综合管控的理念，该综合管控平台系统分为：数据采集与交互平台、数据资源管理平台、应用支撑平台、应用系统平台，系统总体框架如图1所示。

2.1.1 数据采集与交互平台

数据采集与交互平台是整个平台的基础，是平台的感知部分，主要由信息采集系统与现地监控系统组成。信息采集与远程监控系统是信息化系统主要信息数据来源与控制命令的执行者，其包括闸门现地监控系统、水雨情监测系统、工程安全监测系统、视频监视系统及动环监控系统等。

图1 布尔津河水利工程综合管控平台总体框架

2.1.2 数据资源管平台

数据资源管平台包括调度中心与分中心之间的数据交换总线，同时提供对实时数据库、关系数据库、文件数据库等标准接口，从而实现闸站监控、安全监测、动力环境监测、水情水调等各类信息的存储、管理及与应用系统、信息采集平台的交互[1]。

2.1.3 应用支撑平台

应用支撑平台负责为各类应用的开发、运行和管理提供一体化应用服务与支撑，实现各类信息的专业化分析与处理；实现综合报警，根据告警组态定义的告警规则和策略进行告警的智能分析判断，并支持多种告警方式，如上告警窗、推画面、语音报警、邮件报警、短信报警、电话报警等，提供告警接口用于告警的查询、动态操作、快速定位等；实现综合报表、综合统计与查询、综合发布等综合信息应用[2]。

2.1.4 应用系统平台

应用系统平台是信息化系统的核心业务平台，提供各类业务应用，包括综合监控监测、水量调度、工程安全分析评估、综合展示与信息服务等业务应用。

2.2 综合管控平台网络结构

根据布尔津河水利工程的特点，该综合管控平台的网络结构采用采取纵向分层、横向分区的系统结构搭建(如图2所示)。

2.2.1 根据本工程管理机构设置，综合管控平台纵向上分为四级

第一级：中心级，即调度中心；第二级：分中心级，即水调分中心；第三级：管理站级；第四级：现地级，即工程沿线各现地监控监测站。

2.2.2 根据工程信息化业务需求，综合管控平台横向上分为控制区、管理区

控制区部署实时性要求最强、安全性要求最高的生产控制系统，实现闸门监控、水情测报、安全监测、动环监控等综合监控监测业务及工程安全分析评估业务、水库发电调度(水量调度子模块之一)等应用，各现地监控、监测站通过控制专网接入综合管控平台。管理区用于承载管理类应用业务，实现水量调度、综合展示与信息服务等业务应用。在管理区同时部署综合办公、工程管理、视频会议、等的业务应用系统。控制区与管理区共用同一个综合管控平台，相互之间通过正向隔离装置，实现综合监控监测各类数据向管理区的同步，在管理区实现综合监控监测系统各类数据的综合展示与查询服务。

图2 信息化系统总体网络结构图

3 综合管控平台在本工程中的软硬件部署

根据布尔津河水利工程管理机制及应用系统的特点，本工程综合管控平台采取数据集中存储和管理但分散应用的方式(如图3所示)。

图3 综合管控平台软硬件部署图

调度中心设置一套完整的应用系统，实现工程全线各站点数据采集与交互、统一数据存储与管理、一体化应用支撑及各类基础应用与决策支持应用、视频图像的监控、存储与应用(如图4所示)，并根据软件应用需求配置相应的数据服务器、应用服务器、工作站等硬件平台。在工程沿线管理站仅配置客户端工作站，实现远程浏览应用。

图4 综合管控平台各业务应用界面展示

4 结 论

综合管控平台在布尔津河水利工程中的实际应用解决了传统方式存在的问题，为大型水利工程的自动化、智能化运维管理提供了一个全新的高效应用模式。此综合管控平台针对工程各业务工作流程的特点，建立统一的数据模型，通过采用成熟的数据库技术、数据存储技术和数据处理技术，建立分布式网络存储管理体系，满足海量数据的存储管理要求，通过采用备份等容灾技术，保证数据的安全性，整合系统资源，保证数据的一致性和完整性，并形成统一的数据存储与交换和数据共享访问机制，为综合管控平台建设及闸站监控、水情、安全监测等应用系统提供统一的数据支撑，实现不同业务功能历史数据的统一入库存储和查询功能且屏蔽了底层数据的差异。

布尔津河水利工程综合管控平台的应用是国内首套水利工程中的综合管控平台，平台的成功开发、建设、投运填补了国内大型引供水工程无综合管控平台应用的空白。此综合管控平台实现了水利信息化中闸控、水情、安全监测、视频等多个子系统的综合建设，实现了水利工程信息化系统的统一监控和管理，并在此基础上完成了供水调度业务应用的构建，提高运管效率的同时方便了自动化系统的后期维护，具有较强的经济效益，对其他引供水工程的建设有一定的参考价值。

[1]夏智娟，郑健兵，吴宁.水利工程综合管控系统元数据管理设计[J].水电自动化与大坝监测.2013(02)：19-22.

[2]黄祚继，黄忠赤，马浩.水利工程自动化现状与适应技术分析研究[J].水利建设与管理，2012(10)：53-55.

1007-7596(2017)06-0132-03

2017-05-16

黄毅(1982-)，男，福建仙游人，工程师，从事水利信息化建设与管理工作。

TP311.52

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