水電站信息化管理平臺建設

李冬

摘 要：在知識經濟時代到來的大背景下，21世紀的生產管理工作必將極大程度地依靠電腦技術和網絡技術，尤其是水電站這種大型工作系統，其建設管理必將成為信息化管理，但現在國內的大部分水電廠只實現了設備數字化，建立信息化管理平臺少之又少。本文科學地梳理了水電企業信息化建設相關的管理和業務架構，充分考慮當前IT技術先進和成熟的平臺化建設思想，對建立數字化、智能化、自動化的信息管理系統提出策略性分析，對提升水電廠競爭力具有一定的參考意義。

關鍵詞：水電站；信息化；管理平臺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.122

1 背景

近年來，世界水電行業蓬勃發展，截止到2017年，世界水電約新增裝機2190萬千瓦，其中包括320萬千瓦抽水蓄能裝機容量，而我國同年新增裝機容量則達到了9120MW，水電裝機容量和發電量穩居世界第一[1]。但隨著時代的發展，在信息高速膨脹的今天，以及知識經濟時代到來的大背景下，水電行業的生產管理工作向信息化方向轉型已經成為了必然趨勢[2]，尤其是水電站這種大型工作系統，其建設管理必將更多的依靠電腦技術和網絡技術，成為信息化管理。水電站的信息化管理就是在現有電站自動化、智能化運行的基礎上，進一步強化信息化、工業化深度融合，完善數據采集、傳輸、分析、利用，從而提高電廠的經濟運行水平和風險管控水平，持續提升企業市場競爭力。

現階段我國新建或經改造的水電站普遍實現了“無人值班，少人值守”模式，但是建設有信息化管理平臺的水電站卻寥寥無幾，基本都只是在設備上實現了數字化，設備在線監測與分析網絡也日趨完善，這些都為信息化管理平臺的建設提供了數據支撐，同時新技術的不斷發展和生產知識庫的積累，也為水電站信息化管理平臺的建設奠定了良好的基礎[3]。因此，水電站信息化管理平臺的建設迫在眉睫。

2 信息化平臺建設相關管理和業務架構

通過信息化平臺建設，有效運用數字化技術架構驅動企業生產運行和企業經營管理，促進企業設備運轉更加可靠，生產運行更加優化，企業管理更加高效。通過對公司自身的生產、運營、管理的全面監控，數據全面應用，實現數據對企業業務的驅動，輔助企業迅速完成業務決策。平臺可以從以下幾個方面展開建設：

2.1 基礎設施建設

完成企業基礎設施網絡升級、安全加固、統一運維的建設，為企業信息化建設提供高性能、高可用性、高擴展性和高安全性的基礎設施及技術支持，為包含計算機監控系統、設備監測、庫壩監測、河渠監測等生產和管理相關的內外部數據可靠接入提供保障，為信息化平臺建設提供有效的數據支撐。

2.2 管控支撐平臺

2.2.1 云計算平臺建設

部署6臺2路高性能服務器作為計算資源池，在OpenStack的管理下，通過虛擬化軟件，如FusionSphere、VMware vSphere等，對計算、存儲、網絡等物理資源進行虛擬化，提供統一的計算、存儲、網絡資源池，統一進行虛擬機配置，部署管理，并根據業務系統的不同需求生成不同配置的服務模板以及虛擬機，部署服務器操作系統及服務器業務應用，對外提供虛擬計算服務。

2.2.2 企業服務總線建設

企業服務總線使用SpringCloud、SpringBoot系列技術框架和組件，滿足各系統間、上下級單位間、及對外系統間的數據進行交換、傳輸、整合、共享等需求，實現業務之間的聯動和數據統一。全面推進企業服務總線平臺建設有助于系統間、上下級單位間、外部單位間所有的信息系統進行信息集成與交互、流程的協同與扭轉，信息的記錄與監控均在企業服務總線上運行，在企業服務總線構建與基礎支撐之上，將一切的邏輯、業務和過程抽象為服務，以服務的形式在總線內部被調度、執行和管理，并提供對所有服務狀態、關鍵指標的監控功能。

2.2.3 大數據平臺建設

大數據平臺部分主要采用開源的Hadoop構成，大數據平臺項目內容主要包括的是采用開源Hadoop平臺來搭建智慧企業生態系統基礎數據平臺，主要包括Hadoop的搭建、安裝、調試、調優等服務工作，還包含數據采集、數據存儲、數據接口的程序開發、業務遷移的技術支持與平臺培訓等相關工作、平臺管理等相關服務工作。數據傳輸時需對數據進行壓縮和加密，傳輸數據包括實時數據、業務數據、模型數據及非結構化數據等。

2.2.4 信息展示平臺建設

通過采用先進的、現代化的電子設備，利用多種高科技手段，全方位多角度直觀地，對公司信息化管理平臺中的管理數據、業務數據進行綜合分析與展示。

2.2.5 移動應用平臺建設

隨著智能手機的快速普及多種智能終端爆發性增長，以及手機5G時代的到來，讓信息跟著人走已成為現實，手機不再只是簡單的通話工具，更成為隨身攜帶的工作平臺、信息獲取平臺，實現手機與各應用系統進行通訊，以便在任何需要的時間和場合，方便、高效、迅速地獲取和處理業務信息，決策于千里之外，打破傳統的信息處理模式。

2.3 應用系統建設

2.3.1 統一計算平臺建設

提供基于大數據的科學計算、數據挖掘、數據建模、機器學習、深度學習等與傳統計算、科學計算、人工智能計算一體的綜合型算法工具。該工具部署在Hadoop平臺上，與Hadoop平臺一起組建完成智慧企業建設生態系統的核心部分，同時，該算法工具為程序開發、模型訓練、邏輯回歸、深度學習、自動趨優、自我完善等服務提供支撐，滿足大數據應用及各類業務應用的需要。

2.3.2 統一應用軟件開發平臺（包括組態類）

統一應用軟件開發平臺是軟件開發的基礎平臺，提供一整套的應用軟件設計開發方法論及支持工具，縮短開發周期，保證軟件的可維護性，降低應用開發的風險，滿足企業持續改進的業務應用需求。

應用軟件開發平臺具備邏輯解耦的分層架構，包括但不限于：基礎設施、集成開發工具、公共套件、單體應用開發框架、微服務開發框架、可視化構造工具、全開發周期的工具、模型驅動框架、大數據集成開發、前端展現工具、權限開發及運行支撐組件、流程開發及運行支撐組件、研發流水線工具、提供在線開發工具、中央級代碼倉庫、分布式項目協同管理組件等。

2.3.3 統一報表平臺建設

統一報表平臺無縫化對接大數據平臺，加快報表開發速度，提高數據應用的及時性，還可以在業務需求變更、調整后，大大的降低維護難度，實現可視化做到隨需應變。最終在深入完善復雜報表、打印導出、圖形化分析、移動決策、大屏監控、自助分析等多個可視化分析領域的支撐。

統一報表平臺系統基于Hadoop大數據平臺構建，采用分布式部署，以滿足公司報表建設需要。統一報表平臺讀取Hadoop大數據平臺、

實時數據庫、關系型數據庫和其他相關類型的數據源，從PC端到移動端再到大屏，從數據采集到分析再到可視化，從傳統數據體量再到大數據，實現數據智慧化展示、可視化分析。

2.3.4 數字電站建設[4]

以“無人值班（少人值守）”模式為基礎，以通信平臺為支撐，在現有的計算機監控系統、機電設備在線監測系統、水工建筑物監測信息平臺、保護信息系統、安全穩定控制系統等專業系統的基礎上，以統一建模方式，集中接入的方式，生產信息整合和交換服務平臺建設。以“數據采集自動化、信息預測精確化、調度決策最優化、運行控制一體化”為特征，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合，實現對電站的生產和運行狀況全面監控、電站業務狀態全面感知和生產運行數據集中展示。

2.3.5 生產運行數字化

建立具有采集廣泛、全面快捷、有效的數據采集系統。通過遠程自動化遙測和遙控技術、物聯網技術采集電站、大壩、設備、輸電系統以及環境數據，通過信息集成技術整合現有系統數據等方式，實現電力生產雨情、雨量、流量、電量以及經營管理資金、利潤額等數據的實時采集。

2.3.6 一體化平臺建設

一體化平臺具備企業級門戶管理、各業務系統權限統一管理、生產物資管理、接口服務管理、合同管理、考試競賽管理、移動應用管理等能力。為公司信息化管理、生產運行、人員培訓等提供支撐，保障生產業務發展。

一體化平臺采用J2EE體系，運用SpringCloud、SpringBoot系列技術框架和組件技術，實現微服務架構。個別系統根據實際的情況應用不同的架構模式，在建設過程中完成接口服務、身份認證、權限管理、身份管理、安全審計、數據集成、服務管理、服務開發、服務監控、服務預警。對外提供用戶、組織同步、單點登陸、待辦任務集成和統一服務調用接口。系統采用oracle數據庫管理系統。

3 結束語

水電站信息管理平臺建設，旨在通過將電力工業技術與電子信息技術、企業管理技術高度融合，進一步加強發電過程自學習、自適應、自趨優、自恢復、自組織能力，有力促進水電站運行更安全、更高效、更清潔、更低碳、更靈活，從而實現全面提升企業競爭力的目的。

參考文獻：

[1]智研咨詢.2017年世界水電區域結構：中國占比第一！我國水電須適應全球數字化、綠色發展趨勢[EB/OL].http：//www.chyxx.com/industry/201809/681349.html.2018-09-29/2018-12-01.

[2]劉春梅.項目管理的區域實現研究[D].北京化工大學，2003.

[3]馮漢夫，石爽，馬琴等.智能化水電站建設的思考[J].水電廠自動化，2010，34（04）：1-5.

[4]張征正，郭晨旭，吳凱等.基于提質增效的水電廠智能化建設展望[J].科技展望，2016（36）.