《水电站大坝运行安全管理信息系统技术规范》解读

冯 涛，李啸啸，张晓松，冯永祥，傅春江，蒋 波

（1.国家能源局大坝安全监察中心，浙江杭州，310014）

（2.雅砻江流域水电开发有限公司，四川成都，610051）

0 前言

电力行业水电站大坝安全管理信息化建设至今经历了三个阶段：第一阶段，大坝安全监测系统进行自动化改造的同时，开始安装监测信息管理系统，主要是为了自动化数据的采集和存储，同时提供管理自动化监测数据的功能，包括查询数据和绘制图表；第二阶段，2006年原电监会颁布了《水电站大坝运行安全信息报送办法》并制订了《水电站大坝运行安全信息化建设规划》，推动了电力行业大坝安全信息化建设，至2010年，近100座电站建设了大坝安全监测信息系统，通过系统实现自动报送监测信息，其特点是将水情数据导入系统、及时录入人工数据、用系统完成资料整编等；第三阶段从2011年开始，特别是下辖多个水电站的水电企业开始考虑集中管理模式的创新，由此提出水电站群大坝安全集中管理平台的建设，其主要特征是从监测数据管理向大坝安全管理转变。

近十年来，大坝安全管理信息化技术已发展成熟，行业内对其的认识也已逐渐趋于统一，制订标准有着充分的必要性和可行性。

由于参与系统开发的企业不同，各自有自己的系统开发路线，因此标准尽可能不对系统开发技术提出要求。标准兼顾到电力企业大坝安全管理模式以及对系统需求的差异，一部分功能要求以推荐条款提出，供标准使用者裁剪。

1 总则

完善的管理信息系统具有以下四个标准：确定的信息需求、信息的可采集与可加工、可以通过程序为管理人员提供信息、可以对信息进行管理。只有在合理的管理体制、完善的规章制度、稳定的生产秩序、科学的管理方法和准确的原始数据的基础上，才能进行管理信息系统的建设和开发。为适应管理信息系统的开发需求，企业管理工作应从以下几个方面进行完善：管理工作的程序化，各部门都有相应的作业流程;管理业务的标准化，各部门都有相应的作业规范;报表文件的统一化，固定的内容、周期、格式；数据资料的完善化和代码化。

根据管理信息系统的主要特征，在《水电站大坝运行安全管理信息系统技术规范》（以下简称《规范》）总则中，对系统与大坝安全管理的关系通过3.2、3.3条款提出了要求，并不是要在本标准中对大坝安全管理提出要求，而是认识到系统的建设与大坝安全管理的具体流程有着极强的关联性，为了系统能很好地发挥作用，一是系统要满足目前管理的需要，二是系统要适应管理变化。

为了满足数据完善化的要求，系统建设的同时，也相当于建立了大坝安全管理的档案库，因此要求将大坝安全管理的历史数据和资料录入系统，同时系统还应包括建设期的相关信息。

企业跟外界的联系、企业内部各职能部门之间的联系通过信息互相沟通，系统是组织内外沟通的一个纽带，没有信息就不可能很好地进行内外联系和步调一致地协同工作。《规范》要求在条件允许的情况下明确系统与企业其他相关信息系统的关系和相互间信息的共享方式。

当多电站集中管理或管理需求比较复杂时，系统涉及的部门、应用人员、信息服务等较多，从不同的角度去思考系统会得出不同的概念，所以有必要对系统进行设计。各方在设计报告的基础上能充分了解系统的构架、功能以及应用需求，才能统一认识，解决好系统内各方的关系。对系统进行设计，更能指导系统的建设工作，使系统充分体现统一和完整，也可以方便考核系统建设的质量。系统设计是一个需求分析的过程，通过设计报告，用户的需求得到清晰完整的表述，同时需求分析也是一个用户和开发人员统一认识的桥梁，开发人员能从软件开发的角度正确理解用户的需求。

2 系统信息

《规范》将系统信息分为基本信息、日常监测信息和管理信息三大类，主要包括建设与运行期大坝安全监测信息、大坝安全相关工程资料和大坝安全管理信息。

基本信息是指大坝安全相关的工程资料以及安全监测系统技术类的档案资料，《规范》中将观测频次和巡视检查频次也归于基本信息中。

日常监测信息涉及安全监测、环境量监测、专项监测、巡视检查等动态监测数据和信息，同时还包括与监测相关的分析、检查、整编等报告和图表。

管理信息包括大坝安全管理、防洪度汛、大坝维护和大坝监测管理等项工作中产生的流程记录、管理类文件和资料。

《规范》对系统管理的信息仅对专项监测信息使用了“宜”来要求，其余均用“应”来要求，在范围上充分体现了管理信息系统对数据资料完善化的要求。

《规范》在一般规定中强调了用户对系统信息增加、修改、删除、审核等操作的日志的保存和管理。

3 系统功能

《规范》从功能要求上再次体现了系统与大坝安全管理的关系，考虑到企业大坝安全业务需求的差异，标准对功能进行了分类，并将各类功能分为基本功能和扩展功能，基本功能主要是为了满足大坝安全管理最低程度的业务需求，扩展功能兼顾到差异性，用推荐的形式供使用者裁剪。

3.1 基本功能

《规范》从两个方面考虑对基本功能提出要求：一是信息系统运行需要具备的功能，二是大坝安全管理基本业务需求，主要是监测和巡视检查工作。

监测工作主要考虑监测点的设置和标记、公式配置、监测布置图与监测点的关联；各种可能情况下的监测数据录入；监测结果量的计算以及异常数据的发现、提醒和标记；监测数据的查询和统计；图形和表格制作；资料整编。

巡视检查工作主要考虑配置巡视检查对象、检查内容、检查标准；巡视检查的记录和不正常标记。

大坝安全基础资料的管理主要包括各类文档的简单管理、监测仪器属性与台账管理功能。

系统运行需要的功能主要包括对用户的权限分配和控制、与相关系统的数据交换、系统运行日志管理。

基本功能的实现可以在大坝安全管理主要过程中获取较为频繁、数量较大的监测和巡视信息，把用户从日常的重复工作中解放出来，可以高效和高质量地完成数据处理、查询、统计、整理等工作，是系统首先应该实现的目标。

3.2 扩展功能

《规范》从两个方面考虑对扩展功能作出推荐：一是技术类工作的进一步需求，二是管理类工作对系统的业务需求。

技术类需求主要包括：模型分析、表面变形测量计算和应力应变计算等功能。模型分析功能的实现主要考虑企业是否有足够的技术人员，是否需要做这项工作；外观测量计算功能的实现主要考虑监测系统中是否有外部测量项目，是否有专业的测量技术人员；应力应变计算功能的实现主要考虑是否具备物理力学参数等能够计算的条件。

管理类工作主要包括缺陷管理、移动终端、数据采集、系统统计和系统状态监控等功能。

多数企业将大坝安全缺陷管理和发电生产的缺陷管理集中在一起管理，但两者的缺陷处理存在着差异。生产中发现的缺陷需要及时消缺，但大坝的缺陷较多的是需要观察，消缺也需要较长的周期，因此也可考虑将缺陷管理纳入专业系统来完成。

移动终端体现了企业的信息化应用程度，大坝安全工作中主要需要的是现场记录功能。

数据采集主要用在系统管理多个电站，包括一个电站有多个自动化系统的情况，实现自动化监测系统的整合，是构架一个平台的重要内容。

系统统计主要是为了帮助管理人员及时了解监测和巡视工作是否按计划完成，工作质量是否满足要求，为工作考核提供真实可靠又有说服力的依据。

当信息系统的管理作为大坝安全管理部门的职责时，由于专业的限制，需要提供系统状态监控，及时发现系统运行的故障。

4 其他

4.1 技术要求

目前开发的系统均应支持跨平台、跨开发语言的访问与调用，同时用时较长的事务处理在后台运行也是一个方向，但考虑到目前行业内已有系统的多样性，在《规范》中作为推荐提出。

《规范》提出的系统性能要求均为基本要求，目前行业内已有系统大多能满足此要求。

4.2 安全性和适应性

《规范》对系统安全性的主要要求是使用通过安全认证的相关设备，系统的布置需要符合国家发改委发布的《电力监控系统安全防护规定》。

《规范》主要对数据库管理系统的选择和B/S应用软件对浏览器的兼容提出了适应性要求。

4.3 运行维护

为了保障系统的正常运行，运行维护工作必不可少，运维包括两个层面的工作：一是应用软件的维护，这需要开发人员来承担，针对扩充功能和改善性能、适应软件运行环境的变化、改正错误等情况进行升级和维护；二是系统使用者，需要通过日常的管理和检查，防止并及时发现系统故障，标准要求日常的维护需要有一定的措施。

系统数据需要有定期备份机制，具体实施方案由标准使用者决定，对系统规模较大的，提出了异地备份的要求。

5 结语

软件技术和网络技术日新月异，工业化和信息化趋向深度融合，大坝安全管理创新日益迫切，这三者使得大坝安全管理信息化建设近年来实现了快速发展。《水电站大坝运行安全管理信息系统技术规范》的发布实施可以让电力行业大坝安全信息化建设更为有序，为下一步的发展创造条件。 ■