王思超

摘 要 本文主要分析了太平灣發(fā)電廠水量自動計算與傳輸系統(tǒng)，形成了綜合自動化系統(tǒng)，有效提高了辦公效率，增強水調(diào)系統(tǒng)的安全性與數(shù)據(jù)的準確性。

關鍵詞 自動計算；傳輸系統(tǒng)

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）17-0223-02

1 概況

太平灣發(fā)電廠轄太平灣與長甸兩個電站。太平灣電站位于鴨綠江下游，是鴨綠江干流四個梯級電站中的第四級，壩址以上流域面積為53 576km2，電站為徑流式日調(diào)節(jié)電站。對太平灣發(fā)電廠進行水庫調(diào)度自動化的改造，我們建成一些系統(tǒng)，如：水情自動測報系統(tǒng)、氣象信息自動采集系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖接收系統(tǒng)、水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)、閘門遠程啟閉系統(tǒng)等等。我們建立的系統(tǒng)都在水庫調(diào)度自動化中起到了應有的作用，有效的防汛度汛，還提高了水庫經(jīng)濟運行。

2 開發(fā)背景

1）系統(tǒng)軟件多。水庫調(diào)度業(yè)務各子系統(tǒng)，具有許多專業(yè)性強的軟件，包括水情測報系統(tǒng)、氣象自動觀測系統(tǒng)、水庫水量計算、弧門監(jiān)控、衛(wèi)星云圖等。專業(yè)軟件較多，系統(tǒng)比較復雜。2）數(shù)據(jù)庫種類多。水庫調(diào)度業(yè)務各子系統(tǒng)，各個專業(yè)軟件具有其自身的數(shù)據(jù)庫平臺及結構格式，各數(shù)據(jù)庫表結構定義與東北電網(wǎng)公司水庫調(diào)度處數(shù)據(jù)通信格式有不同之處，且多不符合水利部行業(yè)關于水庫調(diào)度方面表結構標準。3）多人工控制。水庫調(diào)度業(yè)務各子系統(tǒng)中，水庫水量計算軟件，采用以人工操作為主。4）各系統(tǒng)沒有集成。水庫調(diào)度業(yè)務各子系統(tǒng)，軟件多，數(shù)據(jù)庫種類多，信息資源不能共享，業(yè)務流程不集中，各軟件未集成在一個工作環(huán)境中，維護工作量大、復雜。5）沒有兩站三地集中控制在丹東沒有現(xiàn)成軟件對水庫調(diào)度提供集中服務功能，數(shù)據(jù)查詢和報送十分困難，有必要進行系統(tǒng)地改造，實現(xiàn)遠程查詢控制。因此，有必要對其重新開發(fā)，進一步完善、整合與提高。

3 新系統(tǒng)的開發(fā)

3.1 設計原則

第一，堅持實用化。水調(diào)業(yè)務具有其自身特點，這些特點與軟件開發(fā)結合起來一直是個難點。因為軟件開發(fā)往往不重視用戶的實用性，只片面追求其自身開發(fā)理念，不關心不學習不應用具體的水調(diào)業(yè)務，使軟件理念不能在實際水調(diào)管理中發(fā)揮作用。必須堅持在系統(tǒng)開發(fā)中貫徹用戶實用優(yōu)先、軟件理念為其服務的思想。

第二，組件開發(fā)和可擴展性。采用先進的軟件開發(fā)技術，包括基于可移植的虛擬機編譯環(huán)境開發(fā)和組件化開發(fā)理念，系統(tǒng)各項功能必須集成到共同的日常業(yè)務應用系統(tǒng)中。由于微軟操作系統(tǒng)被廣泛使用，基于其系統(tǒng)的先進技術理念，容易使軟件具有組件化和可擴展性特點。組件化開發(fā)是系統(tǒng)可擴展的前提條件，這種思想是具有可操作性的，是比較現(xiàn)實的做法。

第三，充分考慮安全性。系統(tǒng)必須具有極強的通信安全性和可靠性，通過物理隔離保障監(jiān)控系統(tǒng)與水調(diào)系統(tǒng)、水調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)采集服務器與水調(diào)系統(tǒng)MIS網(wǎng)之間的通信安全性和持久性，保障自動采集、自動計算、自動傳輸、自動編譯報工作的開展。

第四，準確性。必須保障各基本數(shù)據(jù)的實時、準確的采集，準確地發(fā)出控制指令，保證水量計算的準確無誤，系統(tǒng)要具有高可靠性的數(shù)據(jù)采集、控制能力并有可靠的通訊方式，系統(tǒng)軟件必須及時準確的對數(shù)據(jù)進行分析處理。通過物理隔離，在監(jiān)控系統(tǒng)與水調(diào)系統(tǒng)之間建立連接，使數(shù)據(jù)的實時傳輸控制有更高的可靠性。

第五，易維護性。提供給操作人員故障診斷信息和維護提示，通過電腦等設備實現(xiàn)就地或遠程程序下載和更新。方便地添加刪除軟件，安裝過程簡單易操作。

3.2 系統(tǒng)總體構成

太平灣發(fā)電廠水量自動計算與傳輸系統(tǒng)是一個大型綜合自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)需要在現(xiàn)場長期、穩(wěn)定可靠地運行，同時使用戶體驗到系統(tǒng)的實用、方便、實時、高效。

本系統(tǒng)開發(fā)由一個隔離傳輸軟件和3個主軟件構成。1）基本數(shù)據(jù)采集軟件包括采集太平灣與長甸兩電站各機組出力、電字、水位等，實時監(jiān)測和存儲數(shù)據(jù)。2）自動計算和傳輸軟件實現(xiàn)功能包括根據(jù)各機組出力、電字、水位，進行水量自動計算，將計算成果根據(jù)東電要求進行實時傳輸、將水情信息上傳給中控室、自動水情編報。3）網(wǎng)頁瀏覽形式的遠程計算查詢監(jiān)控軟件包括信息查詢、報表生成、發(fā)電計劃、編譯水情電報、資料整編等。

在太平灣和丹東客戶端運行瀏覽器或客戶端軟件，機組監(jiān)控系統(tǒng)服務器通過串口隔離同步數(shù)據(jù)到東電傳輸服務器中，東電傳輸服務器在后臺自動向東北電網(wǎng)公司傳輸數(shù)據(jù)。同樣，機組監(jiān)控系統(tǒng)服務器通過串口隔離同步數(shù)據(jù)到Web發(fā)布服務器中，Web發(fā)布服務器再與MIS網(wǎng)連接。軟件具體邏輯結構如下：第一，基本數(shù)據(jù)采集軟件。本子系統(tǒng)負責采集經(jīng)監(jiān)控系統(tǒng)的正向隔離裝置發(fā)出的信息，如出力、電字等。另外，本子系統(tǒng)負責集成各水調(diào)目前運行的采集子系統(tǒng)，如水情測報系統(tǒng)、氣象自動觀測、弧門監(jiān)控、衛(wèi)星云圖等等。第二，自動計算和傳輸軟件。本子系統(tǒng)完成自動化各項功能，包括自動水量計算、自動傳輸、自動編譯報、實時預警報警、實時信息監(jiān)測。服務器只要遠程打開電源重新啟動，就可啟動軟件，執(zhí)行自動化服務功能，簡單、實用。同時，還包括短信方式交互式遠程查詢水情數(shù)據(jù)。第三，網(wǎng)頁瀏覽形式的遠程計算查詢監(jiān)控軟件。集成水調(diào)系統(tǒng)業(yè)務各項功能模塊，在線執(zhí)行，操作簡單實用，實時監(jiān)測。主要功能包括人工水量計算、人工傳輸、人工編譯報、數(shù)據(jù)查詢、報表定制與輸出、發(fā)電計劃制作、資料整編。水調(diào)工作人員在統(tǒng)一的界面下，比較方便地操作各項日常業(yè)務?？蛻舳俗酉到y(tǒng)采用兩種方式：瀏覽器客戶端、應用軟件客戶端。子系統(tǒng)還必須具備實時預警報警客戶端接收功能，接收實時預警報警信息，以語音、短信方式接收報警信息。

3.3 硬件與網(wǎng)絡結構

由于機組監(jiān)控系統(tǒng)改造工作尚未完成，導致自動計算取電字時必須與MIS連接，自動計算軟件不能部署在監(jiān)控系統(tǒng)服務器中。

第一，自動計算編報軟件必須取電字，因此，移動至與MIS網(wǎng)連接網(wǎng)絡中。第二，短信塊仍然部署在監(jiān)控系統(tǒng)服務器，但是由于自動計算編報軟件部署在MIS網(wǎng)，只能向長甸轉(zhuǎn)發(fā)水位，不能實現(xiàn)短信發(fā)布報警功能。第三，只有兩臺服務器，不是三臺服務器，東電傳輸服務器沒有購買，數(shù)據(jù)直接從Web發(fā)布服務器向東電傳輸。第四，由于沒有機組監(jiān)控系統(tǒng)，導致自動計算編報軟件部署在MIS網(wǎng)，因此自動計算編報軟件所在機器仍然與 MIS網(wǎng)連接，產(chǎn)生病毒。

3.4 數(shù)據(jù)庫配置

數(shù)據(jù)庫全部采用Microsoft SQL Server 2000。目前，東北電網(wǎng)公司水調(diào)數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQL Server 2000。Microsoft SQL Server 2000是具有強大功能的、性價比高的關系數(shù)據(jù)庫管理和開發(fā)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫方案實施的內(nèi)容包括：第一，根據(jù)水利部相關標準，開發(fā)和設計標準水調(diào)業(yè)務集成的標準數(shù)據(jù)庫結構和應用命名指南；第二，將原有水調(diào)業(yè)務數(shù)據(jù)整合到新數(shù)據(jù)庫中，包括原有的各種類型的數(shù)據(jù)庫格式統(tǒng)一起來，集成到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理和開發(fā)系統(tǒng)中；第三，建立數(shù)據(jù)庫備份和防范機制。為防止數(shù)據(jù)的丟失，建立安全的防護系統(tǒng)，如數(shù)據(jù)鏡像、定期進行數(shù)據(jù)庫異地備份（自動備份），并可還原數(shù)據(jù)。

本系統(tǒng)涉及了4個數(shù)據(jù)庫，采用了兩種不同的隔離方式，本系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)最終都統(tǒng)一到了SD數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)都在一個數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用MS SQLServer 2000。

4 結論

在整個系統(tǒng)的開發(fā)過程中，解決了安全隔離、各單項自動化系統(tǒng)集成、機組耗水率曲線編制與數(shù)字化、遠程在線辦公、異地（無網(wǎng)絡連接）信息查詢、瀏覽器在線自動編報等技術問題，實現(xiàn)了水庫調(diào)度工作的整體自動化，形成了綜合自動化系統(tǒng)，提高了辦公效率，增強了水調(diào)系統(tǒng)的安全性與數(shù)據(jù)的準確性。

參考文獻

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