水电站信息化管理平台建设研究

摘要：在知识经济时代到来的大背景下，21世纪的生产管理工作必将极大程度地依靠电脑技术和网络技术，尤其是水电站这种大型工作系统，其建设管理必将成为信息化管理，但现在国内的大部分水电厂只实现了设备数字化，建立信息化管理平台少之又少。本文科学地梳理了水电企业信息化建设相关的管理和业务架构，充分考虑当前IT技术先进和成熟的平台化建设思想，对建立数字化、智能化、自动化的信息管理系统提出策略性分析，对提升水电厂竞争力具有一定的参考意义。

关键词：水电站；信息化；管理平台

1背景

近年来，世界水电行业蓬勃发展，截止到2017年，世界水电约新增装机2190万千瓦，其中包括320万千瓦抽水蓄能装机容量，而我国同年新增装机容量则达到了9120MW，水电装机容量和发电量稳居世界第一[1]。但随着时代的发展，在信息高速膨胀的今天，以及知识经济时代到来的大背景下，水电行业的生产管理工作向信息化方向转型已经成为了必然趋势[2]，尤其是水电站这种大型工作系统，其建设管理必将更多的依靠电脑技术和网络技术，成为信息化管理。水电站的信息化管理就是在现有电站自动化、智能化运行的基础上，进一步强化信息化、工业化深度融合，完善数据采集、传输、分析、利用，从而提高电厂的经济运行水平和风险管控水平，持续提升企业市场竞争力。现阶段我国新建或经改造的水电站普遍实现了“无人值班，少人值守”模式，但是建设有信息化管理平台的水电站却寥寥无几，基本都只是在设备上实现了数字化，设备在线监测与分析网络也日趋完善，这些都为信息化管理平台的建设提供了数据支撑，同时新技术的不断发展和生产知识库的积累，也为水电站信息化管理平台的建设奠定了良好的基础[3]。因此，水电站信息化管理平台的建设迫在眉睫。

2信息化平台建设相关管理和业务架构

通过信息化平台建设，有效运用数字化技术架构驱动企业生产运行和企业经营管理，促进企业设备运转更加可靠，生产运行更加优化，企业管理更加高效。通过对公司自身的生产、运营、管理的全面监控，数据全面应用，实现数据对企业业务的驱动，辅助企业迅速完成业务决策。平台可以从以下几个方面展开建设：2.1基础设施建设。完成企业基础设施网络升级、安全加固、统一运维的建设，为企业信息化建设提供高性能、高可用性、高扩展性和高安全性的基础设施及技术支持，为包含计算机监控系统、设备监测、库坝监测、河渠监测等生产和管理相关的内外部数据可靠接入提供保障，为信息化平台建设提供有效的数据支撑。2.2管控支撑平台。2.2.1云计算平台建设。部署6台2路高性能服务器作为计算资源池，在OpenStack的管理下，通过虚拟化软件，如FusionSphere、VMware vSphere等，对计算、存储、网络等物理资源进行虚拟化，提供统一的计算、存储、网络资源池，统一进行虚拟机配置，部署管理，并根据业务系统的不同需求生成不同配置的服务模板以及虚拟机，部署服务器操作系统及服务器业务应用，对外提供虚拟计算服务。2.2.2企业服务总线建设。企业服务总线使用SpringCloud、SpringBoot系列技术框架和组件，满足各系统间、上下级单位间、及对外系统间的数据进行交换、传输、整合、共享等需求，实现业务之间的联动和数据统一。全面推进企业服务总线平台建设有助于系统间、上下级单位间、外部单位间所有的信息系统进行信息集成与交互、流程的协同与扭转，信息的记录与监控均在企业服务总线上运行，在企业服务总线构建与基础支撑之上，将一切的逻辑、业务和过程抽象为服务，以服务的形式在总线内部被调度、执行和管理,并提供对所有服务状态、关键指标的监控功能。2.2.3大数据平台建设。大数据平台部分主要采用开源的Hadoop构成，大数据平台项目内容主要包括的是采用开源Hadoop平台来搭建智慧企业生态系统基础数据平台，主要包括Hadoop的搭建、安装、调试、调优等服务工作，还包含数据采集、数据存储、数据接口的程序开发、业务迁移的技术支持与平台培训等相关工作、平台管理等相关服务工作。数据传输时需对数据进行压缩和加密，传输数据包括实时数据、业务数据、模型数据及非结构化数据等。2.2.4信息展示平台建设。通过采用先进的、现代化的电子设备，利用多种高科技手段，全方位多角度直观地，对公司信息化管理平台中的管理数据、业务数据进行综合分析与展示。2.2.5移动应用平台建设。随着智能手机的快速普及多种智能终端爆发性增长,以及手机5G时代的到来,让信息跟着人走已成为现实,手机不再只是简单的通话工具,更成为随身携带的工作平台、信息获取平台，实现手机与各应用系统进行通讯，以便在任何需要的时间和场合,方便、高效、迅速地获取和处理业务信息,决策于千里之外,打破传统的信息处理模式。2.3应用系统建设。2.3.1统一计算平台建设。提供基于大数据的科学计算、数据挖掘、数据建模、机器学习、深度学习等与传统计算、科学计算、人工智能计算一体的综合型算法工具。该工具部署在Hadoop平台上，与Hadoop平台一起组建完成智慧企业建设生态系统的核心部分，同时，该算法工具为程序开发、模型训练、逻辑回归、深度学习、自动趋优、自我完善等服务提供支撑，满足大数据应用及各类业务应用的需要。2.3.2统一应用软件开发平台（包括组态类）。统一应用软件开发平台是软件开发的基础平台，提供一整套的应用软件设计开发方法论及支持工具，缩短开发周期，保证软件的可维护性，降低应用开发的风险，满足企业持续改进的业务应用需求。应用软件开发平台具备逻辑解耦的分层架构，包括但不限于：基础设施、集成开发工具、公共套件、单体应用开发框架、微服务开发框架、可视化构造工具、全开发周期的工具、模型驱动框架、大数据集成开发、前端展现工具、权限开发及运行支撑组件、流程开发及运行支撑组件、研发流水线工具、提供在线开发工具、中央级代码仓库、分布式项目协同管理组件等。2.3.3统一报表平台建设。统一报表平台无缝化对接大数据平台，加快报表开发速度，提高数据应用的及时性，还可以在业务需求变更、调整后，大大的降低维护难度，实现可视化做到随需应变。最终在深入完善复杂报表、打印导出、图形化分析、移动决策、大屏监控、自助分析等多个可视化分析领域的支撑。统一报表平台系统基于Hadoop大数据平台构建，采用分布式部署，以满足公司报表建设需要。统一报表平台读取Hadoop大数据平台、实时数据库、关系型数据库和其他相关类型的数据源，从PC端到移动端再到大屏，从数据采集到分析再到可视化，从传统数据体量再到大数据，实现数据智慧化展示、可视化分析。2.3.4数字电站建设。[4]以“无人值班（少人值守）”模式为基础，以通信平台为支撑，在现有的计算机监控系统、机电设备在线监测系统、水工建筑物监测信息平台、保护信息系统、安全稳定控制系统等专业系统的基础上，以统一建模方式，集中接入的方式，生产信息整合和交换服务平台建设。以“数据采集自动化、信息预测精确化、调度决策最优化、运行控制一体化”为特征，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，实现对电站的生产和运行状况全面监控、电站业务状态全面感知和生产运行数据集中展示。2.3.5生产运行数字化。建立具有采集广泛、全面快捷、有效的数据采集系统。通过远程自动化遥测和遥控技术、物联网技术采集电站、大坝、设备、输电系统以及环境数据，通过信息集成技术整合现有系统数据等方式，实现电力生产雨情、雨量、流量、电量以及经营管理资金、利润额等数据的实时采集。2.3.6一体化平台建设一体化平台具备企业级门户管理、各业务系统权限统一管理、生产物资管理、接口服务管理、合同管理、考试竞赛管理、移动应用管理等能力。为公司信息化管理、生产运行、人员培训等提供支撑，保障生产业务发展。一体化平台采用J2EE体系，运用SpringCloud、SpringBoot系列技术框架和组件技术，实现微服务架构。个别系统根据实际的情况应用不同的架构模式，在建设过程中完成接口服务、身份认证、权限管理、身份管理、安全审计、数据集成、服务管理、服务开发、服务监控、服务预警。对外提供用户、组织同步、单点登陆、待办任务集成和统一服务调用接口。系统采用oracle数据库管理系统。

3结束语

水电站信息管理平台建设，旨在通过将电力工业技术与电子信息技术、企业管理技术高度融合，进一步加强发电过程自学习、自适应、自趋优、自恢复、自组织能力，有力促进水电站运行更安全、更高效、更清洁、更低碳、更灵活，从而实现全面提升企业竞争力的目的。

参考文献：

[1]智研咨询.2017年世界水电区域结构：中国占比第一！我国水电须适应全球数字化、绿色发展趋势[EB/OL].www.chyxx.com/industry/201809/681349.html.2018-09-29/2018-12-01.

[2]刘春梅.项目管理的区域实现研究[D].北京化工大学,2003.

[3]冯汉夫,石爽,马琴等.智能化水电站建设的思考[J].水电厂自动化,2010,34(04):1-5.

[4]张征正,郭晨旭,吴凯等.基于提质增效的水电厂智能化建设展望[J].科技展望,2016(36).

作者:李冬 单位:国电新疆吉林台水电开发有限公司