2022智慧水电站现有信息化系统功能简介

一、水情水调中心主要功能1.1基础功能1.1.1数据库（1）数据库软件选型与管理功能数据库系统软件采用商业级高级数据库，满足系统功能的需求和未来扩展的需求。数据库管理系统是水调自动化系统的核心部分，该系统必须最好地满足系统功能和性能的要求。数据体系结构在整体上采用集中式的管理、分层分布式应用的数据库结构。在集控中心设置二套商用数据库管理系统，负责对整个水调网中的电厂和其它气象、防汛部门的数据采集和交换，以及实时数据和历史数据管理，并在水调II区基于C/S或B/S方式下的各种不同应用。数据库管理系统采用技术先进、符合国际标准的、功能强大、易于开发和管理的大型关系型数据库管理系统。数据库管理主要功能如下：具备RAC功能，50用户。采用多进程、多线索结构，支持大规模联机事务处理（OLTP）。具有并行处理能力，能支持联机事务处理（OLTD）、联机分析处理（OLAD）及混合型的处理（OLCP）。支持事务间并行、查询间并行、操作间并行、操作内并行。具有并行数据加载、并行数据备份、并行恢复、并行建索引的能力。可在全对称多处理器（SMP）等各种不同并行硬件平台运行。具有数据安全保密、保护机制和功能。支持多个用户同时连接访问数据库服务器。数据库管理系统对服务器的硬件开销小，以减少对硬件设备的投资。数据库管理系统的安装、维护、操作及学习应简单方便。具有标准的SQL（SQL-2）支持和JDBC等标准的中间连接件支持，在此基础上开发的客户端应用软件应具有良好的兼容性和通用性。为了保证数据访问、处理的实时性和数据库管理系统的标准性和开放性，数据库支持系统由商用的关系数据库软件产品和内存数据库两部分组成，两部分数据库应彼此协调、同步，保证数据的安全性和一致性。根据数据种类不同，分别建立水情、水务、水文预报和水库调度、机组运行工况、闸门运行工况、气象等分类数据库（包括水位—库容、水头出力等关系曲线及相应的检索功能）。支持多种模式和数据类型。能灵活地对数据库数据增加、修改和删除。具备数据自动备份、转存和导入导出功能。（2）数据库结构水调系统的数据库系统由主要以下几部分组成：系统配置数据库：主要存储管理系统中各类对象（如遥测站点、机组、闸门等）和各类数据点（如水位、雨量、流量等），以多种报警、通信定义；静态资料数据库：主要存储管理系统中使用到的各类参数，例如水位流量关系曲线、水位库容关系曲线、水位水位关系曲线、NHQ、泄流曲线等；气象数据库：主要存储管理流域的短、中、长期气象预报，以及其历史资料；实时数据库（H2）：在内存中保存系统的时间断面状态，最大限度地提高实时画面的刷新速度；实时数据库：存储管理系统的实时数据，例如实时水位、雨量、水质、压差、风速、风向、温度、机组出力、闸门状态及开度、船闸运行、电网运行数据等；历史数据库：存储管理各数据点的时段（最小5分钟）、小时、日、旬、月、年数据。为了提高数据的调用速度对不同商用数据库采用了不同的分表存储技术，充分地提高了数据存取速度；高级应用结果数据库：存储管理由各种预报、调度软件计算产生的结构数据，常见的有洪水预报结果，长、中、短期发电计划，放水计划等；水文拍报数据库：按照水利部实时水雨情数据库结构为基础建立，存储管理各类水文拍报数据；辅助数据库：存储系统运行所需的各种辅助参数，如用户权限定义，流域、行政区、河流定义等；人机界面数据库：为了加强网上人机界面修改的同步性，应将全局性的人机界面装载到数据库中，由数据库统一存储管理；执行文件数据库：系统的执行文件，包括(.jar.ocx.ini)文件存储在数据中，从而实现全系统版本更新同步；其他资料数据库：存储管理由于流域的特殊性，水调系统涉及到一些特殊的资料；文件库：存储管理系统间来往的文本类文件。1.1.2数据采集与通信（1）数据采集根据水电站水情自动测报系统或水调自动化系统、机组监控系统建设情况的不同，其数据采集、传输处理要求也不同。其数据采集、传输处理主要分为三种情况：对于水电站已建有自动化系统的，通过与现有系统接口，实现数据收集，并在集控中心实现所有厂站的水务计算、水文预报等功能；水调数据通过水调通讯服务器上传，或通过计算机监控系统上传到集控中心计算机监控系统，再由集控中心计算机监控系统发送到集控中心水调自动化系统中；遥测数据的接入方式分两种，一种同水调数据一致，通过水调通讯服务器或计算机监控系统上下级通讯方式间接接入，另一种采用遥测数据直接发送至集控中心。初期采用第一种方式作为过渡，后期待集控中心水调自动化系统运行正常后，各遥测站逐步采用“一发双收”的方式直接遥测数据送至集控中心。对于没有建设自动化系统的水电站或主要数据项不完整的水电站，采用预留接口，待厂站端水情测报系统或水调自动化系统形成后，再通过通信线路进行接入；对于没有自动采集的发电数据的电站通过设计输入界面，通过现场人工输入方式进行有关的数据输入并上传至本中心。（2）卫星云图接收为了便于及时掌握天气变化情况，系统要求安装一套气象卫星云图接收设备，实现本地直接接收卫星气象云图，并且云图接收设备能直接接收日本气象卫星MTSAT的数字云图信息。天线可安装在楼顶。（3）数据传输各类数据传输应根据数据特性及应用的实时性要求进行，实时数据传输要求具备传输时间间隔控制、数据变化幅度控制及组合控制可设置，以满足不同数据的传输实时性要求。数据传输一般由各数据源进行控制，本中心水调系统实时接收，主要数据量的传输时间间隔原则上要求如下：水位：传送时间间隔为1～3min，建议1min，数据变化阈值为0.01m。即系统每隔1min对水位数据进行一次扫描，当水位变化达到或超过0.01m时，立即进行数据传送，如果变化量低于阈值或不变化，则不发送该项数据，但如果时间已过整点，则必须报送一次；雨量：5～10min，建议5min，数据变化阈值为1mm。即系统每隔5min对雨量数据进行一次扫描，当降雨量达到1mm时，立即进行数据传送，如果没降雨或降雨量未达1mm，则不发送该项数据，但如果时间已过整点，则必须报送一次；出力：10-30s，如果机组正在发电，则每分钟进行一次数据传送，停机态或检修态的机组，每1h传送一次数据；发电量：3-5min，如果机组正在发电，则每5min进行一次数据传送，停机态或检修态的机组，每1h传送一次数据；闸门开度：1～5min，根据设定的时间间隔对闸门开度进行扫描，如果有闸门启闭操作，则进行传送，或者每次闸门操作，操作开始、操作结束时将操作时的闸门号、初始开度、结束开度、对应时间等数据传送至中心，在没有闸门操作时，每小时传送一次；其它信息类似，一般以分钟级为宜。部分电站数据无法满足此要求，可根据现场情况放宽处理，但时间长度不宜超过1h。对于各类计算量，考虑到多数电站水库没有建设水情自动测报系统或水调自动化系统，因此，本系统统一采用在本中心直接进行计算处理，各电站可以通过网站直接查询使用有关数据。为保证系统数据的正确，要求各下级水调系统具备对错误数据的更正和对中断数据的自动补全功能，同时本地中心应具备数据更正功能。考虑到运行过渡的需要，系统在软件上应设计数据输入界面，以实现下级水电站水文预报结果及发电计划的上传。1.1.3数据处理数据处理包括数据的检查、重发控制、数据转换、存储控制、实时数据入库、常规数据处理、水务计算、水情水调应用数据处理等几部分，其中常规数据处理包括时段数据处理和数据统计，水务计算包括水库的入库流量、出库流量、发电流量、泄洪流量、发电耗水率、各类水量、机组可发出力等常见计算量和统计量的计算。具体计算项包括雨量的摘录和统计、水位的记录和统计、面平均雨量计算、水位流量关系查算、水位库容曲线查算、根据机组出力查算发电流量、根据机组状态变化及发电量查算平均发电流量及机组耗水率、根据闸门开度查算溢流流量、根据溢流及发电情况计算出库流量、根据水库蓄水及出流情况计算入库流量，计算各项用水量，出力限制计算，调峰损失电量计算，有关水库运行指标分析，对不同时段数据进行统计等，同时数据处理还具备数据合理性（数值范围、连续性等）检查，标识和提示异常数据功能，人工确认和整编后数据保护机制功能，计算内容可配置和人工重算功能，计算日志记录功能等。1）实时数据处理实时数据处理功能主要是根据对计算要求的定义，对需要进行计算的数据点进行实时计算，供系统的实时监视、报警等模块使用。2）常规数据处理常规数据处理完成，水情实时数据，气象实时数据、机组出力实时数据到小时、日、旬、月、年时段数据的计算；根据雨量的权重计算流域及支流平均降雨；自动实现对迟到数据的处理。1.1.4报警系统具备在线监视水调系统的数据和设备运行情况，具备对数据越限和设备异常等事件经报警设备自动告警功能，并能对报警事件进行确认、保存和查询功能。报警功能包括数值越限、变幅越限、缺数的报警，计算机网络及通信通道故障机中断报警等，报警包括对设备工作异常的报警数据参量超限的报警，前者通过逻辑分析模块对系统数据和状态的综合分析，自动得出系统各设备的工作状况，并在设备或数据出现异常时进行告警；后者则根据人工对参量的告警设限进行比较，进行超限、变幅越限、缺数的告警，告警的形式可采用屏幕闪烁、语音、声音、电话、短信、改变文字或图形颜色等提示方式。1.1.5用户权限管理系统应具备分级的用户权限管理功能，用户权限管理可以对用户访问系统和操作权限进行控制与管理。用户权限应具备以下功能：系统软件、应用软件、功能操作、数据访问、控制权限的设置功能；用户是否有访问、操作权限的配置功能；跟踪与确认用户重要操作的功能。1.1.6安全隔离通信系统具备安全隔离装置，可按照传输规则及有关规定完成水调数据发布和不同安全分区的数据同步与传输，传输周期和内容可配置，传输链路、传输状态监视和传输链路中断恢复后通信可自动恢复，同时具备手动补传功能。1.1.7系统支持工具系统具备图形设计器与组态设计环境，图形设计器是采用组态方式动态定义人机界面的设计工具，它包括菜单、工具条、图元工具、页管理器、属性设计器和图形编辑器。通过对预先设计好的常用图元和控件对象进行“拖、放”操作和属性设置，实现人机界面的设计，设计好的界面可加入运行系统中。图形设计器可为用户提供实现预定制方式的基于图形界面的应用程序模板。应用软件的组成可以通过对组件、控件的拖放和属性定义以及标准图形对象的引用等，实现图形用户界面的自定义。系统应提供预先设计好的多种图元工具，包括静态图元、动态图元、水情水调专业图元等，系统应支持图元扩展，以支持用户自行设计图元的加入，系统提供的画面编辑手段和工具应多样，以使用户可以灵活方便的定义和编辑所需的实时监测画面。系统应提供图形设计器作为配套软件工具，并预先设计好所需的基本画面。1.2基本应用功能1.2.1数据监视与信息检索系统数据监视功能从界面上可分为图形方式和表格方式，监视可针对某站点的单一参量（如某控制站的水位或流量、本地气温）进行，也可进行不同参量的图形和报表的组合，具体的画面根据应用的需求生成，其共同的特点是数据实时刷新，动态显示。基本的查询功能包括：雨情查询、水情查询、机组信息查询、闸门信息查询、基本信息查询、其它查询等。1.2.2地理信息系统（GIS）应用系统应提供地理信息系统(GIS)功能，功能包括空间分析、信息查询等，空间分析功能至少包括面积、距离计算、空间几何关系分析等，查询功能至少应包括：流域图、测站分布图、基于流域图的雨情查询、水位流量查询、出力与发电量查询、电站水库管理与信息查询、流域分区管理与信息查询等，查询的时间可任意设置，显示的图层可以添加或减少。同时GIS应用还具有等值线、填图功能，对降雨量、气温等数据，提供等值线图输出功能。GIS应用具有缩放、漫游、分区选择、查询项控制、查询时间设置、图层及数据迭加控制等功能。利用这些功能，能够方便地查看流域水系分布、系统站网分布、测站信息、水库电站信息、流域综合信息，可直观地查看流域降水量情况、各水位站的水位情况、各水文站的流量情况、电站出力情况、机组工作状态等。1.2.3数据管理系统应对水调业务有关的各类实时数据、时段数据、统计数据、特性数据、结构数据、地理数据、应用数据、预报结果、调度方案等进行有效的管理。数据管理主要基于数据库系统进行。1.2.4报表编制与输出系统应提供报表编辑器，用于动态报表的定义，对于规范规定的整编报表格式，系统可采用报表设计器预先定制样式并作为固定模板保存，需要打印报表时直接调用相应模板进行输出，其它报表根据应用需要可以灵活进行定义和生成，并加入到系统中，由系统进行调用。报表设计器在设计上要求能够满足应用的灵活性，考虑用户使用的习惯，报表设计器需实现通用电子表格的功能，并能被图形编辑器和编程环境所调用。通用报表编辑组件能为用户提供报表设计服务，用户通过对报表样式的设计和报表数据组成的定义，可实现各种复杂的自定义报表。在报表设计器中，操作者可以进行类似EXCEL的操作。报表设计器以模块或控件形式提供，能与应用软件无缝集成，并且界面美观、操作简便，具有类似EXCEL的界面和功能，除了EXCEL所具有的常量、字符串、单元格及系统预定义公式外，还支持自定义的公式、多步计算和数据库访问，具有打印预览功能，并提供常用格式的文件输出。系统能够方便地利用报表设计器定义所需的业务报表。日常应用的报表应预定义好模板以供随时打印。对于常用的表格查询，应采用表格控件进行输出。1.2.5值班管理水调软件平台具备调度值班管理功能，能够为水调值班员调度值班提供技术支持。主要功能包括：交接班管理；值班员登录；当班日志记录；日志管理；口令修改；具备收发文件的管理功能；具备档案管理和计划管理功能；电话号码查询。1.2.6短信发布与查询采用短信方式进行数据通报或事件通知非常方便，因此，系统需建立一个短信平台，以便进行信息的发布和查询。短信平台软件需提供一个通信簿，通信簿中登记了需要提供短信服务的有关人员的手机号码，这些号码可以方便地增减、修改。同时，系统提供对不同人员的需求分类，以便能自动地在需要时将同一批信息发送到相同的服务类型的人员手机中，从而实现信息预订功能。另外，短信方式也可用于简单的数据查询，包括水情、雨情概要信息、实时出力、发电量等。应用时，通过发送预先约定的字母或数字至短信服务中心的特定号码上，系统将约定好的信息内容以短信方式发送至手机上。1.2.7Web发布水调Web系统提供基于Internet/Intranet的B/S方式解决方案，便于异地办公和移动办公。用户在任何地点不需要安装任何程序（即便是插件，也应少装或不装），即可通过Web浏览器查看系统的水情、机组发电信息、闸门启闭信息，查看发电计划、负荷曲线，以及其它信息，发布调度信息、水文预报结果等。1.2.8水情水调数据分析水情水调数据分析功能提供对有关的实时数据、历史数据、预报数据、发电计划等数据与设计值、统计值、特征值的对比，以及有关实时/统计数据的同比、环比、历史排序等，各类统计值、均值、极值及其它数据，能以表格或图形方式进行对比显示；并可根据需要进行分区多窗显示；系统提供专门设计的画面便于有关数据的对比分析；通过实时信息、水文预报、发电信息以及统计数据的对比，可以方便地进行信息展示、交流和会商。系统应提供图形、报表的形式将各类数据按月、季度、年进行分析比较功能。1.2.9数据访问服务水库调度自动化系统的数据主要采用数据库系统进行管理。为便于数据应用和分析，系统提供的数据接口应包括IEC系列标准通信接口和数据访问编程接口。系统应提供标准的WebService函数接口，当查询、处理、分析软件需要数据时，相应模块向系统发出数据申请，由数据服务层进行数据提供服务。数据访问服务提供的函数应能够满足有关应用系统对数据的访问要求，包括各类特性曲线及有关的静态数据，以及雨量、水位、流量、负荷、发电量等实时和历史数据的访问。必要时，系统也提供将数据写入指定库表的方式以便其它系统进行数据交换。1.2.10数据维护本系统的数据一般来自其它业务系统、下级水情测报和水调自动化系统或水情自动测报系统，对于错误数据的修正应提供更正手段，通信中断引起的缺测数据的补全可由数据通信控制软件控制，本系统以自动方式配合完成，系统也应提供人工补数界面和功能。为保证数据安全，系统应提供必要的数据备份与恢复工具。数据维护功能包括：数据库的备份与还原、导入与导出；数据表的导入与导出；数据的修改；数据的查询、打印；其它数据维护。1.2.11网络管理与远程维护大唐四川集控中心水情水调自动化系统网络环境复杂，远程通信节点较多，为便于网络的管理、配置和监测，系统要求配置一套功能强大的网络管理系统，以实现水调自动化系统的可管理性、可维护性、可控制性。系统的网络管理功能要求能对网络不同的物理和逻辑部分进行监控和分析，对本中心与各水电站的通道进行集中管理和监控，集中管理控制中心站VPN设备、网络交换机、电厂VPN设备，集中管理控制防火墙/VPN设备的各个方面，包括设备配置、网络设置和安全策略管理。支持简单快速的VPN配置和部署。提供根据网络流量和安全事件等关键条件收集和监控详细的网络活动信息的日志存储机制。管理员可集中查看全部状态信息，方便地监控防火墙/VPN设备、集群和VPN隧道的状态。系统应提供远程维护和诊断手段，方便系统维护人员在机房以外对本系统的正常维护工作，并保证系统能够在必要时得到快速的服务。1.2.12移动查询水调信息查询系统是为了方便用户随时随地查询水电站流域水雨情信息、水电站发电运行信息、流域气象水文信息、水库调度基础数据等实时或历史数据资料，而定制的移动解决方案。移动终端实现通过移动终端应用与后台应用服务进行交互实现业务功能。移动终端采用IOS或安卓系统，并能在具备IOS或安卓系统的移动终端上展现应用。手机需开通GPRS/3G上网功能，可以连接到Internet。系统应用功能的实现通过移动终端应用与后台应用服务进行交互实现业务功能，终端应用与后台应用服务以WebService方式并以标准的XML结构进行数据交互。1.3高级应用功能系统的高级应用功能主要包括：洪水预报及短期径流预报、洪水调度等。系统的高级应用功能针对亭子口（水文预报和水库调度）、天龙湖金龙潭（水文预报和水库调度）、仙女堡（洪水预报）电站进行。金汤河流域三个电站、去学电站分别从现场采集已经过高级应用功能处理的数据。1.3.1水文预报（1）洪水预报及短期径流预报洪水预报是以实测降雨量和定量气象预报成果为依据，通过建立流域产汇流模型和径流演进模型，提供干、支流预报断面和水库坝址断面的降雨径流预报成果、河道相关预报成果、实时校正预报成果、综合预报成果（可以人工修正），并具备根据流域分块预估降雨进行预报功能，充分考虑各水库建成前后汇流的变化特性。预报应以流域为处理对象统筹考虑，流域内再进行分区分段，针对各流域分别进行模型和方案设计，对于不同的流域分区进行预报参数率定和分析。预报对象：水文预报应将主要水电厂水库、调节性能较好的大中型水库、其它重要河流控制断面作为预报对象进行预报。由于流域梯级开发，水文预报模型设计应根据河流上水库梯级的调节性能进行合理的分区分段，对于周调节以上的水库，其水库断面应纳入模型分区。预报系统要求能够进行各分区的区间流量预报，并根据上一级水库的发电计划或水库调度计划进行其入库流量过程预报。整个流域梯级可以进行从上向下逐级滚动预报。预报系统要求能够根据各水库电站的实际应用情况，通过调整模型参数，进行预报，预报软件应具备扩展功能，可以添加预报目标断面。具体预报对象包括：至少应包括该梯级干流的龙头电站入库流量和下级水库的区间入库流量；水文预报功能应提供对相应水电站水库的入库流量或区间入库流量。洪水预报应满足如下要求：预报以小时为单位，一般要求对各预报断面进行滚动预报。根据预报流域的特性、降水径流、流域气象、水文要素等历史数据以及短期天气预报特征数据来预报未来1日或几日的入库流量及入库过程。洪水预报及短期径流预报软件要求：预报能连续、自动、滚动进行；能脱机进行预报模型参数率定；可采用实时校正技术对预报结果进行校正；能够对预报方案精度进行评定可选择参与模型计算的水文气象预报信息进行假想预报；具有良好的人机交互界面，预报结果允许人工修正和干预；预报结果应能以图形、报表等形式反映给人机联系系统供监视及报表等；具有良好的扩展性：预报软件应具有增加、修改、删除（或禁用）某个预报断面的能力；具有良好的灵活性：预报软件应留有扩展接口，方便未来新增电站的入库预报。1.3.2水库调度（1）洪水（防洪）调度洪水调度是利用水库库容调节不均衡的天然洪水过程，达到保护大坝、厂房安全和分级保护上下游城镇、乡村免受洪水灾害的目的。依据入库洪水、区间洪水、水库调节库容、水库泄流能力、行洪河道安全泄量和控制站间洪水传播时间来制作削峰、补偿、错峰、错量和拦蓄洪水的调度方案，充分发挥水库防洪和发电综合效益。洪水调度应具备的功能包括：预报预泄；预报拦蓄；控制泄量不偏大、不造峰，出库尽量平稳，对调洪过程中的库水位有合理的控制；可与洪水预报、气象及水文预报一起使用作滚动过程调度，也可单独使用作面临时刻调度决策；调洪演算：不同起调水位、不同来水频率情况下的调洪演算。可图形化显示实际洪水调度过程；在给定模拟洪水过程情况下，可以计算出模拟洪水调度过程，并实现图形化显示；计算结果经确认后写入数据库；计算结果实现图表联动方式修改；调度对象的可扩展性：考虑到未来新增水电站水库调度的需要，洪水调度软件应能方便加入新增水库实施水库洪水调度。洪水调度目标要求：提供库水位控制模式；提供出库流量过程控制模式；提供按调度规则进行调度的控制模式；如果工程需要，应提供针对下游防洪控制点的补偿调度模式。洪水调度的各项功能要求符合调度人员日常调度的操作习惯和调度控制要求，各项功能应满足实用需求。1.3.3水电站经济运行评价随着水电站规模的不断加大，建立水电站经济指标考核体系对于合理评价各水电站调度运行状况，实现的水电经济运行管理具有显著意义。根据电网水电调度运行指标统计规范的要求，对公司所辖各电站计算规范中各运行指标，辅助对各电站经济运行指标进行考核。软件功能包括：计算弃水调峰损失电量、节水增发电量和水能利用提高率；以图形、表格方式显示评价时间段的计算结果；可任意设置计算对象、时间，对象设置方式可以按照所属流域或所属调度机构等分别选择；各指标计算结果都可以导出、保存并查询；可以显示各指标计算的中间过程数据，方便核实和检查；可对计算所使用的各参数进行查询和管理。历史结果统计、导出、对比、保存。二、大坝监测主要功能2.1系统功能系统的总体功能目标为：系统运行维护和安全防护、定义和配置系统的基础数据、信息录入和数据采集、数据的网络传输、数据计算、数据分析与预警、信息查询与整编，需要时建立监测数据的统计分析模型，实现对高坝大库的在线监控。2.1.1系统管理主要包括通过软件进行用户管理、数据库备份、软件升级、重启系统、服务管理等功能，以保证系统正常运行和系统安全。（1）用户管理已建有系统的水电站用户可在电站端系统中设置，用户信息（包括权限）向中心站系统传送。基层公司用户和未建系统的水电站用户可直接在中心站系统设置。下级用户访问中心站系统时仅限于浏览所在部门的信息，中心站系统可以对下级用户在主系统中的权限进行修改。用户的权限以水电站、项目（监测项目、巡视检查、综合文档等）和功能三方面授予，不同的水电站可以授予不同的功能。系统提供各种可能的组合权限以方便权限的授予，但这种组合只是在授予时起作用，授予权限后可以对权限进行修改。（2）数据库备份系统提供自动备份和手动备份功能。自动备份可以按照月、周、日来设定备份周期，实现对数据库的完全备份。手动备份功能只对有权限的用户开放，需要时可以将最新的数据库备份下来。备份采用完全备份，主系统保留4个以上备份副本。（3）软件升级当我方提供新的服务软件或配置文件时，系统应能够在不影响正常运行的情况下进行文件的增加、替换，并在需要的时候重新启动，完成软件的升级。数据库的升级，能够自动在数据库服务器上完成。客户端C/S系统的升级版本放置在系统服务器上，当客户端程序运行时，提示升级信息并可自动完成升级。客户端的软件以及WEB中需要的插件，在WEB网站发布。中心站和水电站传输软件的升级自动完成，由监控中心服务器提供升级版本。2.1.2基本设置主要包括设置各类默认值、定义测点属性、增加测点和布置图、定义导航方式、设置计算公式、设置监控指标等功能，以满足系统使用的要求。（1）设置各类默认值主要对初始显示以及用户执行某一功能选择条件选项时提供一个默认值，可以快捷地完成任务。默认值分个人用户默认值和公共默认值。重点为操作频繁的查询功能，如测值、过程线、相关线、分布图等查询的默认值。可进行测值是否自动审核的默认设置。（2）测点属性由于不同类型测点原始读数、中间量、结果量、计算公式、计算所用参数、考证内容、各个量的单位和取值范围等都会不同，系统能明确划分测点仪器类别，对同一类仪器测点采取同样的方式处理。例如，测斜仪、降雨量、单向测缝计、双向测缝计、三向测缝计等等。测点属性包括监测部位、监测项目（变形、渗流、内观、环境量）、重要性（是否重要测点）、自动化模块、测点状态（正常、停测、异常）、埋设高程、埋设日期、桩号等属性。测值可标示审核状态、状态（正常、异常、错误）、采集类型（人工、自动）等信息。测点基本属性（3）导航方式测点明确了仪器类别、监测部位和监测项目，当系统初始运行时，默认提供此三类导航，方便用户对测点进行查询和应用。系统允许用户自定义类别，类别可以是用户私有的，也可以是公有的，可将测点定义在这些类别中，建立自定义导航方式。用户还可以选择自己感兴趣的测点生成一种导航方式，便于在有大量测点的系统中可以方便地设定自己工作范围的测点集。（3）增加测点测点增加时，能明确必须要输入的属性，如测点名、仪器类别、监测项目、监测部位、自动化模块等影响系统正常运行的属性。其它属性可以在测点出现的时候随时录入。例如监控指标值、公式参数、考证信息等。（4）布置图系统支持对监测布置图的管理，作为测点的图形导航方便查询测点属性、历史数据和过程线，同时也可以在布置图上绘制一组相关测点的测值分布图形。在设置时能用鼠标方便地在布置图上标定测点的位置，可方便的调整位置，建立布置图和测点的关系，布置图上的测点应可以分组。布置图可以矢量图的方式显示。监测布置图（5）计算公式计算公式是指将原始量转换成结果量计算表达式，计算公式是可设置、可编辑，系统可识别的，以便用户在使用过程中，可以任意的修改公式表达式。仪器类型相同的测点，可以对仪器类型直接设置计算公式，属于该类仪器的每个测点可以引用该计算公式，公式参数以测点属性录入和引用。测点也可以单独设置公式。计算公式有使用时间段，仅用于对该时段的测值进行计算，不同的时间段可以用不同的公式计算或参数。在定义公式时，可方便地引用公式中所需的参数和测点分量。计算公式支持条件公式的编制和计算，原始测值在不同的范围内，可采用不同的计算公式来完成成果换算。比如当有无温度测值时，锚索的应力可以采用不同的公式计算。测点公式编辑（6）监控指标监控指标作为测点的属性可针对测点不同分量进行设置，测点分量值一旦录入系统，即触发分量值与各个监控值的比较，并对比较结果进行标记，可根据用户预订将超限情况以短信、邮件、微信等方式发至用户手机。在不同的时间段，可用不同的监控指标进行监控。将监控结果分成错误、异常、正常三类，系统自动过滤错误的数据，并作出错误值标记。异常值的监控主要有确定数值、变化速率、统计模型等上下限检查，异常标记可明确是何类异常。（7）文档分类用户可自定义文档分类，便于检索。（8）信息预订用户可在主系统的WEB网页上通过设置预订系统的相关信息。预订的信息主要是用户所关注测点的最新测值、异常情况、周报、月报等，系统为用户定制预订简报。异常情况可通过手机即时发送，周报和月报通过邮件发送。2.1.3信息录入主要包括人工监测数据录入、EXCEL文件的配置和数据导入、特殊文件格式的数据导入、相关自动化系统（包括监测、水情、闸门、机组、点检）的数据自动转入、巡视检查内容和值班日志录入等功能，以保证系统各类数据及时方便地录入系统并提供后继的数据应用。未建自动化采集系统的电站，本系统预留自动化采集系统相关接口，后期在自动化建设完成后，能够顺利接入本系统，实现数据自动转入。（1）人工监测数据录入未建管理系统的水电站（或已建系统，但未将人工观测数据纳入管理），可在内网，或通过VPN连接到内网，将人工监测数据以C/S方式、手机APP方式录入到本系统。人工监测数据以固定的格式整理在EXCEL工作簿中，系统建成后，可提供软件录入界面，将纸质记录直接录入数据库，对固定格式的EXCEL工作簿和数据文件，提供识别功能，读取文件后将数据入库。固定格式的EXCEL工作簿可存放在指定的文件夹中，通过软件配置建立对应关系，读取文件时只录入尚未入库的数据。固定的数据文件一般是观测的新数据，根据记录仪器输出的约定进行判别，直接入库或在需要干预时进行人工干预。外委项目的监测数据录入分两种情况，一种是直接在系统中授权对该项目进行导入和计算，另一种是提供软件，录入并用邮件的方式通过互联网传输数据，系统接收后自动入库。后一种方式，数据入库后的处理需要大唐公司水工管理人员来完成。EXCEL表格数据录入（2）水位、流量、气象、泄洪闸门、机组出力录入在即将建设的四川集控中心水调自动化系统数据库中有水情、气象、出入库流量、泄流量、机组出力、闸门开度，通过接口软件读取数据并入库。（3）巡视检查录入巡视检查是水工管理的重要工作，由现场检查人员及时录入，系统应根据各大坝的巡视检查路线，将每条巡检路线划分成不同的巡检区段，抽象化巡检对象、巡检内容、巡检方法和结果。在每个区段设置近场通讯NFC芯片功能，系统开发巡检APP，巡检人手持移动设备，自动感应巡检位置，并给出巡检提示信息，巡检人现场录入巡检结果，拍摄影像，完成巡检工作。如有点检系统，系统提供自动从点检系统获取数据，并自动导入。（4）值班日志录入值班日志是水工管理日常工作的记录，由现场值班人员及时录入，系统应提供日常工作的分类设置，以WEB方式提供录入界面，设置关键属性以方便查询日志中发现的问题。值班日志录入时，除文字外，还应提供视频、录音、照片上传的功能，视频上传的方式考虑文件的大小，在文件较大时，考虑FTP方式上传，提供断点续传功能。(5)设备台账录入系统应提供WEB方式的设备台账信息录入，台账信息包括设备的基本信息、图形图像、历史维护记录、设备归属人员，维护日志等。设备台账能按照预定的格式生成台账报告，并将台账报告作为设备台账的档案文件保存在系统数据库中。(6)基本属性录入基本属性主要是指监测点的考证信息、参数信息以及监测布置图，系统提供基本设置功能方便用户录入。对影响到软件使用的属性，由我方负责录入，水工管理人员协助。(7)综合文档录入综合文档主要包括水工管理所需的法规、规范、制度等，还包括大坝的档案材料，如各类专题报告、定检材料、设计报告、技术监督报告等，主要是指非系统生成文档，也不需要再作进一步处理，仅为存档和备查。系统以WEB方式提供上传、下载界面。(8)历史数据录入历史数据的录入是一次性工作，因此，在系统试运行前应完成历史数据的录入，对监测点的属性、数据、公式、布置图以及水情、气象、出入库流量、泄流量、机组出力、闸门开度，历史数据的录入由我方来完成，大唐各水电站管理部门协助配合。综合文档由各水电站管理部门完成录入。各规程规范和技术标准由我方收集后，一次性录入系统。2.1.4远程数据采集本系统提供自动化采集监测服务的远程集成功能，各自动化厂家按照统一的服务提供和发布方式向本系统提供采集服务接口，本系统经过封装后形成统一采集平台，完成定时或即时、全部或指定测点的采集，数据采集也可以在C/S客户端、专业网站，也可以在手机APP上实现。主站系统能够与不同厂家、不同型号的子站系统（自动化监测、水文监测等）进行通信，具备支持统一模型的、不依赖于特定通信协议的标准的无缝通信体系。

已有自动化数据的采集仍按原有方式进行，自动化数据均由系统开发的传输软件自动读取、识别、入库进入本系统。在本系统中大坝自动化监测系统需要提供远程采集服务，均连接到三区中。

在自动化监测数据库服务器上安装采集服务软件，通过服务的形式由系统的B/S和C/S软件进行调用。采集服务器全天候24小时工作，采集软件以服务的方式，等待采集指令。

由于自动化设备厂家可能会有多个，因此提供一个统一的采集服务接口软件，客户机上发出的采集指令或设定的采集任务由采集接口软件接收，身份验证后，调用相关采集服务完成采集任务，根据需要将数据入库或返回客户机。各类采集服务给出必要的输入参数定义，采集接口软件从任务或用户处取得参数并传递，采集服务返回监测数据以及任务完成包括硬件故障情况。远程采集以及用户通过WEB方式采集均需要通过服务来实现。

采集分为任务和个人即时采集两种，分别对应相应的权限和数据返回方式。定时任务采集，数据即时入库；通过客户端发出指令的，任务采集时，数据先入库再根据需要返回用户；个人即时采集时，数据先返回，再根据用户的权限和需要决定是否入库。通过手机发出指令的，任务采集时，监测数据入库，仅返回完成情况，个人即时采集时，应限制采集数量，数据不入库仅返回用户。

南瑞自动化监测系统的采集服务软件由南瑞水电公司提供，并提供采集接口，说明输入参数和返回参数的定义，以及安装环境以及设置方式说明。

客户端采集软件根据自动化设备厂家提供的采集接口，从系统数据库中获取采集所需要的用户权限、测点自动化信息等，根据不同的自动化系统获取正确的参数，通过访问自动化设备厂家提供的采集服务程序接口进行采集，并在接收数据后按约定完成后续处理工作。同时考虑到对于可能新增的自动化设备和采集服务软件，提供兼容扩充能力，经简单设置和调试后马上投入使用。

测量数据完整性检查：定时测量数据从NDA模块采集到系统后，系统进行完整性检查，以确定当前测次的数据是否有漏测缺测的监测项目和测点，如果数据一切正常则不显示任何提示信息，如果发现漏测缺测的监测项目和测点，则在提示信息窗口中显示发现的问题，测点的缺测率指标将根据实现情况设置。

对于其它测量数据，如选测和自检数据则可以不做任何完整性检查。

已建自动化采集系统的电站，需自动化厂家提供采集服务接口，供本系统调用，采集服务接口费用包含在本项目中。未建自动化采集系统的电站，在后期建设招标时，要求自动化厂家提供相关采集服务接口，供本系统调用，采集服务接口费用包含在本项目中。未建自动化采集系统的电站，在后期建设招标时，要求自动化厂家提供相关采集服务接口2.1.5数据计算主要包括各类公式的编辑、联动触发计算、定时重新计算等功能，完成各类观测值到结果量的转换。主要包括普通的测值计算、外观变形计算和测斜计算等。各类观测值大多需要通过计算转换成结果量，当用系统中设置的公式进行计算时，会考虑各种情况下的触发条件。系统还考虑公式参数的嵌套，即公式中所用到的量也是需要公式来计算的，当一个量计算得到后，触发检查是否要对其它量进行计算或重新计算。(1)自定义公式情况一用同一测点同一测次某分量测值数据计算另一分量的数值。这是同一测点同一测次的原始观测量转换成结果量的情况，这也是最简单的情况，当观测值录入时，联动计算成果量。(2)自定义公式情况二用同一测点不同测次某分量测值数据计算另一分量的数值。一般来说，这是同一测点不同测次的同一个分量间的计算，比如累积位移，当公式中的分量入库或者修改时，能触发计算。(3)自定义公式情况三用同一测次另外多个测点的特定分量计算测点的分量数值。用倒垂的观测结果来计算引张线的绝对位移是这种情况的一个例子，这时，如果倒垂线的数据还未入库，计算就不能完成，因此公式中所需的观测或结果量入库时，应触发检查是否公式中的自变量是否完整，完整的马上进行计算；当公式中所需的观测或结果量修改时，为防止误操作，由系统提供人工交互界面，用户选择是否进行重新计算。(4)自定义公式情况四用不同测次另外多个测点的特定分量计算测点的分量数值。用外部测点绝对位移计算内部水平位移计的绝对位移是这种情况的一个例子，由于外部测点位移用测量的方法人工完成，测次较少，内部水平位移观测往往不会在同一个时间观测，这时，需要确定如何采用外部测点成果。一般地，可能考虑对外部测点位移按时间内插到内部水平位移观测时间后再进行计算，当内部位移计观测值入库时，还不具备内插的条件，这种情况下，为满足监控的实时要求，利用内部位移计观测时间之前最近的一次外部测点位移先进行计算，等下一测次的外部测点位移入库后，触发重新计算。同样，当公式中所需的观测或结果量修改时，为防止误操作，由系统提供人工交互界面，用户选择是否进行重新计算。(5)变形测量变形测量是一个特殊的情况，需要有专门的模块来进行管理和计算。控制网一般一年观测一次，又有专门的平差软件，因此，系统不考虑控制网的平差计算，只是将平差后的控制点成果录入系统。GPS测量的计算软件更为专业，涉及到卫星数据，对其计算的结果文件，系统进行读取后直接入库。其它常规测量进行的位移测量可纳入系统，如水准测量和三角高程观测的垂直位移、全站仪观测的水平位移，常规测量的观测值一般包括：水平角、垂直角、斜距、水准测站高差、仪器高、目标高、气压、气温等，系统可对全站仪记录的观测值文件读取并入库。系统的计算包括边角交会、边交会、角交会、极坐标、闭合水准路线、附合水准路线等方法，有计算中应提示用户相关的闭合差，可提供观测值的各期比较，以便用户发现明显的错误和异常。系统能对工作基点进行管理，可在不同的时间段采用不同的工作基点成果，当改变工作基点成果时重新进行计算。(6)测斜仪系统直接提供测斜仪结果量的计算，不再需要设定自定义公式。测斜仪作为单独的仪器类型，测点属性应包括读数点至零点的距离等计算必须的参数，当观测值入库时，即触发计算。2.1.6数据审核数据审核是数据检查的一个过程，主要包括对监测数据的监控、对录入数据的准确性校核、完整性校核、对数据异常的确认和处理、按公司规定格式数据和图表的其它审核等功能，以确保数据和图表按流程完成责任清晰的审核，提供用户查询和正式使用。系统自动通过指标评判完成对测值的初步校核，将测值按照正常、异常、错误、缺失进行分类，待用户进行检查。记录所有的审核情况，对审核不通过的情况可进行统计，作为评价水电站监测工作的一个依据。（1）监测数据监控测值数据入库或修改或重新计算后，系统自动启动监控，对分量值与对应的监控指标进行比较，并对比较结果进行标记，可根据用户预订将超限情况以短信或邮件的方式发至用户。将监控结果分成错误、异常、正常、缺失四类，错误的数据系统自动过滤，并作出错误值标记。异常值的监控主要有确定数值范围、变化速率、统计模型等上下限检查，异常标记应明确是何类异常。用户运行C/S软件或打开WEB网页时，给出最新的异常数据。当异常数据较多时，首先列出重要测点的异常情况。在软件界面的固定位置给出未经确认的错误和异常数据链接，提醒和方便用户进行确认。（2）录入数据的准确性校核校核的目的：保证录入的数据是真实取得的数据。自动入库的自动化数据不再进行校核，直接由系统进行监控审核。人工录入数据时，由系统实时完成错误数据的提醒，需要时可以将上一测次相对应的数据列在旁边，对差值较大的量进行提醒。对各类文件导入的数据，在导入后进行检查，列出错误数据，需要时可以将上一测次相对应的数据列在旁边，对差值较大的量进行提醒。人工录入数据完成后，录入人员应进行校核，校核完成后进行确认，对校核完成的数据做好校核标记。（3）数据异常的确认和处理相关人员应及时对异常数据进行确认和处理，对异常和错误的自动化监测数据应进行重新采集，对异常和错误的人工监测数据应查找原因，对确认数据正确的异常值进行备注和说明，可将异常标记修改为正常标记，也可调整监控指标。对重新采集后仍为错误的自动化测点，应对自动化设备提出检查的要求，可用短信提醒相关检查人员。对错误和异常的人工监测数据，可通过短信要求监测人员检查原始资料或重新进行观测。确认和处理后，系统做好标记，表示数据审核工作完成。（4）报告审核需要发布的各类整编报告所需的图表编制完成后，审核人员需要对图表进行审核和确认，系统记录审核结果并根据规定进行发布。2.1.7信息查询与统计主要包括数据、图表、信息的各类查询功能，由于涉及到不同的用户、不同的方式、不同的需求，查询的功能是最常用的功能，查询的需求也会不断地变化，本系统尽可能提供灵活的查询功能，最大限度地满足用户的需要。（1）监测信息监测信息是系统查询的重要内容，查询的过程会伴随着处理和输出，还需要查询当前对象的相关信息。因此，监测信息的查询是评价系统用户友好的最基本指标。①导航信息量较多时，需要导航来帮助完成最终信息的查询，而对监测信息查询和处理而言，导航更是必不可少又是非常重要的一个助手。测点导航采用两种方式，一是图形导航，点击平面布置图、断面布置图、自动化系统结构图等上的监测点热点，快速查询相关信息和数据。对图纸量较大的，可对图纸进行分类，用导航树的方式实现图纸的快捷查询。最常用的测点导航方式是树形导航，除了系统初始提供的按仪器类别、监测部位和监测项目三种导航方式外，对自动化测点明确DAU_NDA编号的，还可按DAU_NDA导航，这时，只显示自动化测点。当用户自定义导航类别后，可选择自定义导航。可对多个类别进行组合构成树形导航，例：以监测部位为首级、监测项目为次一级进行导航。图形导航②异常数据和重要测点数据系统提供专门的异常数据查询界面，可以快捷地了解监测数据的错误、异常情况，以及对这些测值的处理情况。通过对处理与否、错误、异常、日期等筛选，可以方便查看。对重要测点的监测数据应有专门的页面快速显示。在查询界面上，可以链接测点的历史数据和过程线。③监测数据监测数据查询时按默认的分量（例：仅显示结果量）、采集类型（例：仅显示自动化测值）、测值状态（例：仅显示正常值）、审核状态（例：仅显示已审核值）设置显示数据，也可修改设置后查询。查询时除了可选择时间外，可选择显示测值按观测日期顺序或倒序排列。可以在过程线中增加环境量。过程线显示时，降雨量时间横坐标在上方，数值以柱状往下绘制。测斜孔一般以分布图的形式竖直绘制，可多个测次的数据绘制在一个图中。查询得到的数据和过程线可输出为文件并保存。C/S方式下，可以多个测点的测值同时显示，根据用户的需要，可在查询数据时同时显示测值过程线，过程线以及线条中的点应与测值表中测点和测值数据联动。数据查询④测值统计系统提供对监测数据的日、周、月、季度、年份等测值均值和极值等统计，也提供多种特征值的统计，统计结果可以汇总、输出。⑤数据比测系统提供自动化监测数据与人工监测数据的比测功能，根据用户选定的时间范围，对这段时间内的人工，自动化数据进行比测，绘制比测过程线，计算有效测次率、相关系数、对比精度，最终给出测点的合格性。比测结果可以输出。可统计自动化和手动测点的平均无故障工作时间、数据缺失率、设备测点完好率、设备消缺率。⑥测点属性所有出现测点的地方，右键点击测点，均提供右键菜单或链接，菜单中至少包括测值统计、考证查询、监控设置、公式和参数查询、相关监测布置图查询等，以便用户便捷地对该测点进行各种查询和设置。(2)巡视检查系统以Web方式提供巡视检查记录的查询。巡视检查一般按巡视路线或部位进行，其记录均有固定的表格，表格中的每一条记录可注明正常与否或是否需要处理的标记，在需要时通过文本、视频、录音、照片等附件加以说明。巡视检查的查询除了按时间、水电站、巡视部位、巡视路线进行查询外，还需提供筛选文本、视频、录音、照片等附件的功能。另外，还可通过不正常、需处理等标记汇总巡视检查记录。按照点检路线、点检任务进行数据记录的查询，最终形成点检报告。(3)值班日志系统以Web方式提供值班日志的查询。系统应根据输入的值班日志记录，生成固定格式的值班报告，值班日志应能值班人员、工作类别进行分类查询。(4)设备台账系统以Web方式提供台账信息的查询。系统能根据输入的台账信息及其维护记录，生成固定格式的台账报告，台账能按照不同的类别进行分类查询。(5)水位、流量、气象、泄洪闸门、机组出力系统集成了水位、流量、气象、泄洪闸门、机组出力等数据，可根据各个水电站水工管理和其它部门的要求，提供这些数据的WEB页面查询，也可自动生成月报和年报以供下载。雨情信息查询(6)文档文档的属性一般应该包括文档的类型、大小、类别、所属水电站或单位、简单说明、上传时间、上传人等。文档的类别可由用户自定义，一般可分为：法规标准和制度（法规、综合标准、水工标准、综合制度、水工管理制度）、技术档案（设计文件和图纸、施工文件和图纸、竣工文件和图纸）、大坝安全管理（安全鉴定、定期检查、年度详查、年度报告）、监测资料（年度整编、月报、临时报告）等。文档仅用Web方式查询，系统提供分栏目的网页方式方便用户查询和下载。Web文档查询(7)系统日志用户对系统的使用留有记录，可供查阅。系统日志的信息主要包括：用户名、时间、水电站、操作功能、操作内容。由于系统较大，用户类型多，操作频繁，因此，日志的查询需要分类查找。应考虑对用户单位、用户、水电站、操作功能进行分类，以分类导航的方式方便用户查询。查询的结果可导出为EXCEL文件。(8)系统运行情况系统运行情况主要指组成系统的所有硬件和软件的历史和当前状态。例如，自动化采集成功和失败的信息，采集服务软件服务状态、服务器服务中断情况、传输软件的传输内容和工作情况、客户端软件工作情况、网站浏览情况等。2.1.8信息传输主要包括邮件、FTP、WEBservice等技术完成异网中的传输功能，完成取数、加密、传送、接收、解密、入库等传输的全过程，以保证异地数据及时、准确、完整、安全地传递。人工监测数据的传输、修改、审核需要一个明确的约定才能保证数据的完整。约定：负责监测的部门人员才能对数据进行修改；设有系统的水电站在监测数据入库并计算后即向主系统传输，修改只能在本系统内进行，修改后的数据即传输到主系统；水电站审核完成后将审核标记传输到主系统；基层公司在水电站审核完成后在主系统中完成基层公司级的审核；已审核的数据，不能修改；监控中心工作人员可对基层公司已审核的数据作出审核不通过的决定，并提醒相关人员重新进行审核，在各级系统中撤销该数据的审核标志，此时才能对数据进行修改。系统可以对某一电站的人工监测数据是否需要进行基层公司级审核进行设置。审核退回的情况应有专门的查询界面。记录所有的审核情况，对审核不通过的情况可进行统计，作为评价水电站监测工作的一个依据。2.1.9资料整编主要包括资料整编规范中规定的格式以及用户自定义格式的各类数据报表、整编报告智能编辑、过程线、分布图、相关图、浸润线图、等值线图、测斜数据图等图表的生成、组合、文件输出、打印等功能，以完成规范规定的年度监测资料整编工作，并向各相关部门提交各类规定的报表。根据模板自动审查月度报告、年度报告、资料整编报告等相关文件。公司各单位应提出所需的各类表格，系统自动生成这些表格模板以及规范规定的所有测点的数据表格模板。公司以后可能增加的表格模板也可导入系统。系统对所有的测点能自动生成过程线模板。用户可以直接使用系统生成的模板，也可进行一些基本设置的修改。用户可根据需要进行分布图、相关图、浸润线图的模板制作。资料整编是对所有的模板的一个组合，系统提供向导完成快速组合，组合完成后，用户还可以调整模板的顺序，删减和增加模板。当模板组合完成后，可以选择整编资料的时间段后生成整编成果。对整编成果可进行审核，审核时，可能某些测值需要进行处理，例如对测值数据涂上颜色，也可对某个测值标记为错误或加上备注。当整编成果需要以WEB方式发布时，可在审核完成后以文件的形式进行发布。单个模板也可成为整编成果后输出成文件。用户需要的特殊形式的数据查询，可将查询格式添加成模板，将该模板标记为可查询模板，在查询模块中作为自定义查询的方式提供查询。智能报告编辑过程线图分布图相关图等值线图测斜数据图2.1.10离线分析（1）统计模型主要包括以环境量为因子的各类统计模型的计算和分析功能，提供将计算得到的统计模型用于监控监测数据的功能。系统可自定义多套环境量组合因子以供建立统计模型。系统给出各类观测结果量的默认模型，用户也可自行选择模型的待选因子。可以选择逐步迭代回归方法得到统计模型，也可以按用户选定的因子直接回归得到统计模型。计算得到的统计模型可以保存为私有，也可保存为公有。保存的统计模型包括计算人、模型的统计精度、模型所用的数据时间段、因子分量的过程线等。可将得到的统计模型输出为WORD文件。可以将保存的模型用来进行测值监控。统计模型分析设置（2）综合评判与分析用户可能选择多个相关的测点组成相关测点集，也可以选择不同的观测手段或观测方法监测的同一个监测量作为相同量测点集，用测点集中同一测次结果量的监控情况来进行综合评判。系统可以设置各种综合评判的规则，规则包括任意多个测点的评判规则组合，包括时空评判、极值评判、模型评判、关键问题评判等，结合现场巡视检查等信息，给出综合评判结果。测点准则管理项目评判成果2.1.11指标考核依据集控中心要求对各项工作计划完成情况进行大坝安全管理工作评价。可事先在系统中输入评价内容、评价标准，评价人通过系统对被评价人进行评估打分，系统根据各项目权重及打分情况自动计算总评结果。评价包括但不限于设备完好率、自动化平均无故障时间、数据采集完整率、巡检完整率、数据有效审核率等等。2.1.12信息报送本系统平台搭建完成后，将集成纳入平台管理的所有电站信息报送，取消各电站现场的信息报送（按国家能源局大坝安全监察中心的要求完成信息报送接入及日常报送，并实现汛期自动报送；人工观测数据通过软件统一报送国家能源局大坝安全监察中心）。三、工业电视主要功能3.1系统功能3.1.1概述工业电视系统能实时、准确、有效地完成对大渡河流域（长河坝、黄金坪）、嘉陵江流域亭子口、岷江流域（天龙湖、金龙潭）、涪江流域仙女堡、金汤河流域（铜陵、唐元、金康）、定曲河流域去学等各流域水电站被控对象及重点区域的安全监控。预留后续电站工业电视系统接入。3.1.2实时图像浏览除了应在集控中心将视频图像在DLP大屏幕上显示外，系统也应为集控中心和部分用户通过PC客户端浏览实时图像。图像观看方式应支持B/S或者C/S架构。集控中心平台容量按电站同时传输4路或8路视频转发能力考虑，并可平滑无级扩展。具体功能包括：网络客户端应能实时监视多路实时图像信息并实现一机同屏同时监视；多个网络客户端应能同时监控任一前端图像；在DLP上应能实时显示前端任意一个监控点的图像，可以在1、4、6、8画面以及全屏等多种画面分割模式中切换显示；轮巡：系统应具备视频自动巡视功能，在可设定的间隔时间内对全网的监控点进行图像巡检，参与轮巡的对象应能任意设定，轮巡间隔时间可设置。除系统定义外，支持操作人员自己定义，编辑所需的巡视；系统应能通过统一的调整工具，支持实时设定前端设备的各种参数，如码率、品质、分辨率、制式、帧频、色彩、音量等。摄像机标注：可在图像的任意位置叠加设备通道名称、时间等字符信息以识别不同的前端；云台和快球控制：应支持方向控制、自动扫描、预置位管理、光圈焦距管理、镜头缩放；云台速度可调；支持灯光、雨刷、电源开关控制；应支持自定义辅助开关控制；支持摄像机锁定与解锁；方便进行云台／快球控制器的参数设定；画面抓拍：将任意实时图像存放成JPEG、BMP、MPEG-4、H.265或M-JEPG格式的图像。3.1.3录像及回放系统应采用分布式架构，电站集中存储所有图像，集控中心有选择的调用或存储重要录像。因此，有权限的集控中心用户调取录像时，通过向电站发送请求获取到录像。同时对中心自动、手动录取的图像也可以进行检索。系统应支持多种存储方式和录像方式；支持多画面同时回放和多种回放操作；支持画面抓拍和多条件录像文件检索。主要包括以下功能：支持手动录像、自动定时录像、动态感知录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像；支持服务器录像和客户端本地录像；支持服务器录像和客户端本地录像；支持DAS、NAS、SAN等多种存储方案；多画面同时回放：支持同时回放多个前端的同一时间的录像文件，多达16画面同时同步回放，支持1/4/6画面显示；采用进度条方式显示，录像查看快捷；支持多种回放操作：回放时可以进行暂停、播放、停止、快放、慢放、单帧步进、单帧后退、循环播放、打印、框选缩放、备份等等操作；支持节假日设定、预录像设置、录像文件最大长度设定、存储容量设置和状态显示；支持通道录像状态（自动、手动、报警、运动检测）显示；录像工作表：可为每个摄像机单独指定录像方式，工作表可按周一至周日以及节假日的不同时间段分别指定不同的录像动作设定；录像文件检索：按日期、时间、类型、通道检索录像文件，支持二次条件过滤。3.1.4图像联网需求电站与集控中心之间通过TCP/IP通道传输联网信息。对集控中心电站建设的工业电视系统，集控中心可以通过远程接入的方式，共享到其前端视频。集控中心系统对电站前端设备编号支持映射，并充分考虑编号的预留空间。系统联网过程中应充分考虑到使用中的图像需求，具备流畅性优先和图像质量优先的可选策略，同时应合理利用双码流技术，充分发挥低速率码流在远程传输中的优势。3.1.5视频转发系统应实现对视频的实时转发，以满足大量用户同时访问同一视频源的需求。以实现接入图像到多个访问用户之间的转发。3.1.6干线管理系统应具备强大的干线管理能力，包括多级系统联网时路由选择；多个用户观看同一画面时的干线复用，不占用额外带宽；高级别用户强制锁定或者抢占干线资源等策略。3.1.7用户认证平台的中心管理模块具备强大的认证管理和权限管理功能，用户的权限由系统统一分配，支持用户组功能，支持位权限相近的用户划分到用户组进行权限分配，支持多用户区域管理、集中配置管理。系统应支持操作优先级，用户的操作指令按照优先级顺序进行处理。通过控制用户的优先级别，实现对低权限用户的限制。3.1.8权限和级别管理系统权限设置可以与用户组关联，并可单独为用户指定。用户权限应支持全网漫游，用户在任意地点登陆可以获得相等的权限；支持用户优先级级别管理，对同一个图像资源，如果两个用户均具备相应的权限，级别高的用户可以抢占级别低的用户的对该图像资源的拥有权，并具备延迟控制时间。3.1.9系统管理系统能对全网图像资源进行统一管理，配合全网统一的权限体系，支持各级用户直观方便的查找定位获取图像信息。系统管理平台应提供日志和统计报表功能；提供全网统一的配置管理软件和网管软件，对系统内图像设备进行统一配置和管理。3.1.10数字矩阵控制为兼容用户的矩阵控制方式，系统应允许用户通过键盘操作切换图像，支持软件键盘，为用户提供良好的操作界面。3.1.11高清视频图像解码系统能输出高清视频，兼容百万像素视频和D1视频解码输出，并支持多画面分割视频显示，实现多路数的百万像素视频输出。3.1.12报警联动控制系统能接入多种报警主机，提供报警接口单元、网络接入以及串口直接接入等多种连接方式实现报警联动。当发生报警时，根据预设，可以自动启动各种对应的联动设备，将视频切换到相对应的摄相机，触发自动录像等操作。此外，系统可以支持通过网络向平台视频监控终端报警，在客户端可以弹出报警提示或者联动声音。3.1.13卫星时钟串口或NTP对时功能系统平台应配有与卫星时钟的RS-232或RS485串口或带有NTP对时功能。四、诊断中心主要功能4.1数据整合设计4.1.1水电厂数据采集水电厂数据采集由KDM平台系统完成，主要完成数据的采集、缓存、清洗、存储和同步功能。下表为KDM平台在本次水电厂侧采集的数据范围，但不仅限于此。由于电厂后期发展需求，在KDM平台中已预留相应通道接口，便于后续相关系统数据的接入：设备名称在线数据离线数据全厂各设备实时运行数据计算机监控系统数据水轮机振摆监测红外测温、预试定检、巡维数据、技术参数、缺陷及处理数据等轴向位移监测压力脉动监测机组温度与液位监测发电机磁通密度监测轴电压局部放电监测发电机空气间隙监测定子铁芯和定子绕组端部振动监测电量监测机组温度与液位在线监测调速器系统导叶开启腔及关闭腔压力预试定检、巡维数据、技术参数、缺陷及处理数据等电液转换器出口油压调速器控制参数在线监测励磁系统交、直流灭磁开关分闸电流及动作次数红外测温、预试定检、巡维数据、技术参数、缺陷及处理数据等转子、定子电流、电压油浸式变压器油中溶解气体组份监测振动、噪音、红外测线预试数据、缺陷及处理数据、设备技术参数、巡维数据油中微水监测局放监测温度监测(油温、铁芯和绕组温度)铁芯接地电流监测直流偏磁监测油位监测电量监测（高低压侧电压、电流、功率等）套管电容及介损监测油泵或风机电量监测冷却器流量监测GIS（金属全封闭组合电器）分(合)闸线圈电流、电压红外测温、预试定检、巡维数据、技术参数、缺陷及处理数据等断路器操作压力检测断路器操作次数断路器分合位置分(合)闸行程储能电机启动次数隔离开关和接地开关位置GIS气室温度、压力气室微水局部放电监测电量监测机组出口开关分(合)闸线圈电流、电压DRM动态电阻测量、红外测温、预试定检、巡维数据、技术参数、缺陷及处理数据等断路器操作压力监测断路器操作次数断路器分合位置断路器母线温度监测厂用电系统厂用变绕组温度、铁芯温度振动、噪音、红外测温、预试定检、巡维数据、技术参数、缺陷及处理数据等厂用电开关操作次数电动机温度电量4.1.2量测数据标准化系统提供数据动态采集转换功能，内置多种动态采集转换算子，如数据格式转换、数据重命名、数值单位转换、离散数据语义转换，能够将量测数据与数据平台中标准的BCS数据模型映射，实现数据采集的标准化。如下图所示，为动态采集过程示意，系统提供采集转换流程配置功能，量测数据经过动态采集转换过程，以“标准”的形式采集入库。4.1.3数据实时清洗数据清洗，顾名思义就是把“脏”的“洗掉”，指发现并纠正数据文件中可识别的错误。大型生产运营中心的数据从多个业务系统中抽取而来，而且包含历史数据，这样就避免不了有的数据是错误数据、有的数据相互之间有冲突，这些错误的或有冲突的数据显然是我们不想要的，称为“脏数据”。要按照一定的规则把“脏数据”“洗掉”，这就是数据清洗。在实际生产过程中，常见的脏数据可归纳为如下几类：不完整的数据主要指数据中缺少必要的应该有的信息，如设备信息表中设备的名字、所属公司等信息缺失，导致数据失去使用的基本条件，这样的数据必须要通过清洗补充完整。错误或异常数据主要指数据中包含错误的信息，比如数值数据输成全角数字字符、字符串数据后面有一个回车操作、日期格式不正确、日期越界等或者存在着部分偏离期望值的孤立点。不一致的数据从多数据源集成的数据可能存在标签的不一致性，数据值的不一致性，即数据之间存在冲突。重复的数据两条记录在某些属性上的值相等或足够相似，则认为这两条记录

互为近似重复记录。我们把同一实体对象对应的多条记录称之为近似重复记录

数据清洗过程处理的就是近似重复记录。总之，数据清洗主要是将缺失的数据补充完整,将错误的数据纠正或者删除，对多余重复的数据进行筛选并处理。4.1.4数据清洗方案综述考虑水电的数据的特点，首先收集种类繁多、数据生成及变化的速度高，另一方面数据采集过程中干扰源多，不良数据的表现形式多种多样，给数据清洗方法的选择带来了较大的困难。数据实时清洗需要考虑清洗的工作效率，必须满足生产管理的要求，清洗过程中需要实时进行大量的分析计算工作，通常的处理架构难以满足要求。因此，从清洗方案上，总体上基于SPARK来实现架构，清洗系统的核心是Spark集群后台，负责将分布式数据清洗任务提交到Spark集群运行；数据清洗任务定义接口，传递给分布式数据清洗系统的任务单元需要实现该接口，由分布式数据清洗系统管理任务单元；在应用层面上，提供了一套WEB管理界面，进行分布式数据清洗算子与流水线配置设计，其中的流水线则由一系列数据清洗算子组成，定义真正执行的清洗。对于每类清洗操作，都提供了丰富的清洗实现算子，通过串联这些清洗算子的方式，实现分布式数据清洗。整个过程只需要编写配置分布式数据清洗流

水线的定义文件，直观、便捷高效。系统提供多种数据清洗方法和策略，清洗工具为Avartar采集平台ETLS2.0。能够达到不完整数据补全率99.99%、错误数据识别率99.99%、重复数据去重率99.99%。4.2业务功能详细设计4.2.1设备全景信息展示与查询系统支持对设备各方面信息的全景展示，可以展示、查询具体设备的全景信息。系统支持通过自定义时间段，对设备的离线数据、在线监测数据、巡点检数据的变化趋势进行查询。系统支持对设备在线监测测点的安装信息、安装情况、关联的报警策略、报警值的便捷查询。系统支持对混流式机组、灯泡贯流式、轴流转浆式机组不同展示模型的三维立体展示，可以显示温度、振动、摆度、电流、电压、压力、负荷等实时数据。依托现代设备管理理念，将与设备全过程管理有关的生产经营活动上下贯穿。将设备信息，水轮机组运行及检修数据，设备状态监视与分析、设备运行特征挖掘、设备健康评估及运行决策、设备故障智能预警等要素有机地结合在一起，实现日常生产活动、检修活动等的设备全过程管理。查询搜索服务与全景图展示设备履历设备远程状态监视与分析4.2.2远程状态监视系统能集成设备在线监测数据、离线检测数据（包含设备历年缺陷数据、预

防性试验数据、巡检数据、缺陷处理数据等），实现对水电厂关键设备的监测功能。系统能监视主设备运行工况和运行状态，结合运行工况和运行状态对数据越限、梯度越限、数据缺失等事件综合分析判断后自动告警，具备可组态的报警发送策略，能保存和查询历史报警事件。告警阈值和级别可人工设定，提供建议阀值，也可根据历史数据和趋势自动设定或修正。系统同时支持三种报警方式，发送短消息、拨打电话、触发声光报警器，实际使用过程中，每个报警点可以任意组合选择报警方式，通过组态，任一模拟量(如瓦温)定时间变化幅度过大或过小时都可以触发告警事件，以发送短消息、拨打电话、触发声光报警器方式通知相关人员。报警短信都有记录可查询，可供导出表格，电邮、打印。系统具备状态数据的概览功能，概览状态数据需包括分K线、时K线、日K线数据。以设定的时限为周期、计算每个周期内监控状态数据的平均值、最大值和最小值。系统提供有专用的数值分析工具，能根据自定义的时间段查询在线监测数据的历史趋势，可以组态多个监测量进行关联历史趋势查询与分析。能根据需要，调出任意时间段内的原始采样波形数据，并提供了多项波形数据的分析工具。波形调出的响应时间在3s以内。机组状态监视量清单：五强溪水电厂序号特征值序号特征值定子线棒温度下导冷却器温差效率定子线棒温度偏差推力瓦温定子铁芯温度推力瓦温偏差定子铁芯温度偏差推力油温空冷器温差效率推力油槽油位转子电阻推力冷却器温差效率轴向位移推力支架垂直振动轴向窜动水导摆度上导摆度顶盖水平振动上机架水平振动顶盖垂直振动上导瓦温尾水锥管压力脉动上导瓦温偏差水导瓦温上导油温水导瓦温偏差上导油槽油位水导油温上导冷却器温差效率水导油槽油位下导摆度水导冷却器温差效率下机架水平振动定子不圆下导瓦温转子不圆下导瓦温偏差最小气隙下导油温定子铁芯水平振动下导油槽油位定子铁芯垂直振动近尾洲水电厂线棒温度水导轴承油位线棒温度偏差水导冷却器温差效率铁心温度转子电阻铁心温度偏差组合轴承摆度空冷器温差效率水导轴承摆度发导轴承瓦温发导轴承振动发导轴承油温水导轴承振动组合轴承油位转轮室振动发导冷却器温差效率定子铁芯径向振动正向推力瓦温定子铁芯轴向振动正向推力瓦温偏差灯泡头压力脉动反向推力瓦温转轮前压力脉动反向推力瓦温偏差转轮后压力脉动水导轴承瓦温尾水管压力脉动水导轴承瓦温偏差最小气隙水导轴承油温转子不圆应用实例1：组态多个监测量进行关联历史趋势查询与分析应用实例2：上导摆度日K线图应用实例3：调出任意时间段内的原始采样波形数据阈值修改应用实例:状态监视应用实例4.2.3设备数据分析1、系统能自动实现下表的内容，提供水电厂各类设备的专项分析，按周期自动提供分析报告。序号状态分析内容分析结果1机组稳定性分析通过对机组历史运行数据振动、摆度、水压脉动、导轴承温度等参数进行分析，得出机组运行稳定区域建议。2发电机冷却系统、冷却水能效分析机组运行过程，通过对定子铁芯、绕组、齿压板、转子、冷却水温度、环境温度等进行分析，评价机组冷却系统效率和流量之间关系，给出关联曲线，提供节流策略。3发电机绝缘性能分析通过对发电机局部放电、臭氧含量、磁通量、等与发电机绝缘性能相关参数进行分析，评价机组定子线棒的绝缘性能。4气隙及磁场分析利用发电机气隙监测数据对定子不圆度、转子不圆度、最小气隙、定转子偏心、磁极突出等进行分析评价。5能量效率分析对机组能量特性与负荷、水头等参数关