安全監測信息系統設計方法分析

廖志偉

【摘要】隨著科技的發展，水利水電技術為促進社會發展做出了巨大貢獻，但是水利水電工程中依然存在著一些問題。為了水利水電工程能夠穩定安全運行，技術人員使用安全監測信息系統對水利水電工程進行數據的實時監控與監測，讓水電工程的一舉一動都被技術人員所掌握。本文試圖以水利水電為例，對安全監測信息系統設計方法進行淺析。

【關鍵詞】安全監測；水利水電工程；信息系統

隨著社會的發展，為了滿足人們對于生活環境的需求，不斷建設水利水電工程，以此來進行水資源的有效調控與優化配置水資源。水利水電工程的實施對社會經濟的發展做出了貢獻，但水利水電工程的發展存在一些問題，為避免問題突發造成巨大損失，這就需要對水利水電工程進行實時監測分析。水利水電工程中的安全監測信息系統的利用能夠監測各類項目的安全，并對信息收集整理后進行專家型的方式進行分析推理，并按照事先預設的安全等級對情況進行安全預警。

一、安全監測信息系統的基本概念

安全監測信息系統主要用于監測工程的安全性，是由布置在工程機構上的數據監測儀和采集系統構成。在水利水電工程安全監測信息系統中的重要因素就是數據庫，總而言之，安全監測信息系統的設計就是進行數據庫的設計。與此同時，安全監測信息系統還受到監測地點、系統自動化等發面的影響。

二、設計安全監測信息系統數據

數據庫是保證安全監測信息系統各方面順利運行的基礎核心因素。為保證數據庫設計的有序進行必須遵守以下步驟：1.數據源設計；2.概念數據庫的設計；3.進行邏輯數據庫設計；4.物理數據庫設計。由此可知，在對數據庫進行設計時，要確保數據源與概念的分析與其他設計系統相區別，同時也要明確數據庫邏輯設計、數據庫物理設計與數據庫管理系統的關聯性。

（一）數據源設計

水利水電工程屬于大型工程，在進行安全監測信息系統是需要處理的數據信息量大、類別眾多且構成及其復雜。以數據獲取時程來劃分可分為：在線數據、人工觀測數據、實時查巡數據以及歷史數據資料監控信息；以數據形式劃分可分為數值數據與非數值信息；還可以分為整理后的成果數據與采集后記錄的原始數據。水利水電工程安全監測系統的核心數據主要是監測系統提供的系統信息與數據，這兩項數據是判斷水利水電工程是否安全可靠的準則。與此同時，技術人員也會將系統方面以及工程方面等多方面的信息數據輸入進綜合數據庫中，以此確保系統完備順利的運行。

在高新信息技術迅速發展下，很多水利水電工程為方便數據處理將安全監測信息系統升級為自動化系統。這種升級可以確保在各種惡劣的自然環境下安全監測信息系統依然可以準確的提供精準的數據資料，使水利水電工程的安全可靠性得到了大幅度的提升。隨著越來越頻繁的數據采集，監測數據的數量產生兩級分化，技術人員對于數據的準確性以及實效性也提出了更高要求，這就需要對數據庫進行全方面的新提升。

（二）概念數據庫設計

綜合數據庫將數據輸入安全監測信息系統的其他系統，如：數據分析系統、數據管理系統、成果儲存系統等系統。綜合數據庫為這些系統源源不斷的進行數據支持，使安全監測信息系統順利運作。由此可得，綜合數據在安全監測信息系統中占據核心領地，是系統運作的堅實基礎。綜合數據庫是以邏輯概念進行構架，在實踐中，為保證系統的正常運作，數據一般會保存于一個大型數據庫中或者幾個實際數據庫。

（三）邏輯數據庫設計

如果數據庫中的相關程序進行性能優化就必須確立一個嚴謹的邏輯基礎，故而系統優化的核心因素便是邏輯數據庫設計。在進行邏輯數據庫設計時必須確定其中含有標準化規范、數據字典簡歷、以及系統的細節設計。

進行數據庫擴編的核心就是對數據庫字典的編寫。將數據庫中的數據按照程序要求進行排列，并對其內容加以說明，這種形式就是數據庫字典。在不同系統中數據庫字典有不同劃分，在水利水電工程安全監測信息系統中分為表元數據表與列元數據表，如圖所示：

（四）物理數據庫設計

物理數據庫設計主要是對數據的存放形式上進行設計，通過對于數據庫的物理設計促使數據系統順利高效的運行。在物理結構方面數據庫與計算機系統以及DBMS的選用有著緊密的聯系。物理數據庫的設計不僅僅是選擇正確的數據庫管理系統，還有對精度等一系列相關系統設置進行設計。

水利水電工程一般規模較大，資源儲備量巨大，如果一旦水利水電工程出現問題，將會造成巨大的經濟損失與資源損失。為防止這種情況出現，對水利水電工程安全監測信息系統的安全可靠性就有了更加嚴格的要求，在惡劣的自然環境下或特殊時期，水利水電工程的安全監測信息系統也必須確保能夠順利運行。根據嚴格的要求，技術人員在進行物力數據庫設計時必須選擇穩定安全的硬件系統，用以確保安全監測信息系統在任何狀況下都有剩余的儲備空間，以支持系統穩定運作。與此同時，技術人員可以進行雙保險準備，定期將系統中的數據進行備份，這樣便可以避免在系統運作發生故障時數據被徹底損害，導致的系統崩潰。最后對于物理數據庫的設計還應該根據水利水電工程的外部環境進行安全硬件設置、準備安全應急預案等工作。

三、安全監測信息系統未來展望

近年來，我國的水利水電工程不斷發展，安全監測技術也被廣泛使用，并在水利水電工程中取得了顯著成效。對水利水電工程安全系數的提高起到了促進作用。我國水利資源充足，為促進經濟的快速發展，今后我國會持續加大水利水電工程的建設與運行，這為安全監測信息系統事業的長久發展提供了發展前景。

目前，我國的安全監測點的運用大多處于分散式，無法將水利水電工程全面覆蓋，而很多突發狀況便是覆蓋不全時的博軟點受到了損壞。在這種無法預測的缺陷下，如果沒有實時監測與預警是無法及時發現異常并進行處理的。采用安全監測信息系統可以進行全方位的進行自動化數據采集、數據分析、及時預警，這樣大大減少了水利水電工程發生意外時因未及時處理而造成的事態擴大。在科技信息技術的不斷發展下，未來的安全監測信息系統將會更加的智能化，滿足人們對于水利水電工程工程不斷提高的要求。

四、對于安全監測信息系統的建議

（一）對安全監測信息技術進行統一

現今，我國對于安全監測有兩個主要標準一個是水利行業標準、一個是電力行業標準。這兩項標準是在全國范圍內使用的行業標準，但是兩者有一個缺陷，同樣是安全監測標準，但由于規范的術語與相關闡述不夠統一，導致不同行業的安全監測信息系統設計技術人員操作困難，不利于安全監測信息系統的設計。因而，建議國家組織相關行業的專家與精英人士進行規范的統一標準制定，使規范在全國通行時不會因為地區或者行業差異造成理解不徹底。

（二）加強安全監測技術研究

安全監測信息系統的廣泛應用以及長期發展，在一定程度上也促進了水利水電工程的發展。進一步加強安全檢測技術的研究，使安全監測信息系統更加智能化，保障水利水電工程的安全穩定性，并使其不斷地發展。

五、結語

水利水電工程的發展對于社會經濟的作用越來越重要，這讓社會對于水利水電工程的安全穩定性的要求越來越高。將安全監測信息系統投入水利水電工程中使用，實時監測數據、發現問題、及時預警使相關技術人員有足夠的時間進行事態控制與處理。對于安全監測信息系統的設計應不斷探索，促使安全監測信息系統增加更多的功能，為我國水利水電工程保駕護航。

參考文獻：

[1] 崔傳生.水利水電工程安全監測信息系統數據庫的設計[J].科技信息，2011，（23）：784-785.

[2] 劉強，鄧偉.水利水電工程安全監測信息系統數據庫建設[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（3）：455-456.

[3] 袁培進，吳銘江.水利水電工程安全監測工作實踐與進展[J].中國水利，2008，（21）：79-82.