概述
水利信息化是水利現(xiàn)代化的基本標志和重要內(nèi)容，信息化是當今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的大趨勢，也是我國實現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水利信息化是國家以信息化改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)思路在水利行業(yè)的具體體現(xiàn)，是帶動水利現(xiàn)代化的重要措施之一。
為全面實施計算機自動化控制、建立流域的水動力模型和最終實現(xiàn)計算機智能調(diào)度決策，太湖流域監(jiān)控系統(tǒng)一期工程，將按照上海市水務局信息化總體規(guī)劃和上海市水閘泵站計算機自動控制系統(tǒng)可行性研究報告的要求，完成本系統(tǒng)的遠程網(wǎng)絡實時監(jiān)控。
1、系統(tǒng)簡介
太湖流域監(jiān)控系統(tǒng)（上海部分）一期工程共有36個閘站，本工程項目對監(jiān)控軟件的要求是遠程控制總中心要有和現(xiàn)場監(jiān)控站點同樣的監(jiān)控能力，既總中心的操作員能夠通過命令輸入或根據(jù)調(diào)度中心的指令自動調(diào)整水位報警的上、下限值、閘位報警的狀態(tài)、事件警告范圍等報警參數(shù)，并且要求總中心和現(xiàn)場閘站的數(shù)據(jù)、畫面保持實時性。本項目充分發(fā)揮了WebAccess在網(wǎng)絡控制方面的優(yōu)勢，同時也為二期工程擴展打下堅實基礎。
2、系統(tǒng)架構(gòu)
根據(jù)可行性研究報告對系統(tǒng)信息的具體監(jiān)測要求，結(jié)合網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess自身結(jié)構(gòu)特點，本次太湖流域閘站監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)設計如下圖1所示：
本項目的監(jiān)控分為3個級別，分別是現(xiàn)場監(jiān)控級、分中心控制級和總中心控制級。
在現(xiàn)場監(jiān)控級，大部分的閘站現(xiàn)場（除1類站點外）是無人職守的，故其水情、工況的監(jiān)控完全由遠程的分中心或總中心進行，從現(xiàn)場各種自動化設備采集來的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡實時送往遠程控制中心的WebAccess進行集中監(jiān)控。
分中心控制級,各個分中心將從下面現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)以圖形、曲線等方式實時顯示于各分中心的控制室，并將所有數(shù)據(jù)、圖形畫面記錄到中心控制室的硬盤中。分中心控制室通過登錄總中心的服務器（工程節(jié)點），經(jīng)過嚴格的身份驗證后，即可根據(jù)擁有的權(quán)限對閘站進行遠程操作，如閘門的啟停、警報認可等。各分中心在接受從現(xiàn)場閘站送來的數(shù)據(jù)的同時，還將數(shù)據(jù)實時的送往控制總中心的服務器進行數(shù)據(jù)備份。
總中心控制室是中央數(shù)據(jù)庫服務器，同時也是Web Server，所有的工程組態(tài)、圖表建立修改、數(shù)據(jù)庫設置都在總中心的工程節(jié)點軟件中完成，同時總中心也具有與現(xiàn)場同樣的監(jiān)控功能，真正實現(xiàn)了遠程調(diào)度監(jiān)控功能，其所看到的圖面、數(shù)據(jù)、視頻圖象完全和現(xiàn)場一樣。分中心控制室和總中心之間的數(shù)據(jù)傳輸是依靠WebAccess的內(nèi)部優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。
3、系統(tǒng)實現(xiàn)功能3.1基于WebGIS方式對36個站點進行集中監(jiān)控
WebAccess為上層GIS地理信息系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)接口，將現(xiàn)場的水位數(shù)據(jù)顯示在GIS的地理圖層中，并提供與GIS頁面鏈接切換。點擊地理信息圖中某個閘站名稱，系統(tǒng)將頁面鏈接到WebAccess監(jiān)控頁面中，實現(xiàn)WebAccess與GIS地理信息系統(tǒng)的無縫集成。
3.2實時監(jiān)控
運行于各分中心、匯聚站、I類站的WebAccess采集節(jié)點通過ENTHERNET網(wǎng)絡讀取相應節(jié)點下的控制器采集到的現(xiàn)場水情與工情數(shù)據(jù)，全面、及時反各流域內(nèi)河道及水閘泵站的基本狀況，包括閘門開度、水泵啟停狀態(tài)、電機狀態(tài)、內(nèi)外河水位流量等參數(shù)，為防汛和水質(zhì)調(diào)水提供調(diào)度依據(jù)。同時各分中心還可以將各類控制數(shù)據(jù)（閘門啟動參數(shù)等）通過ENTERNET送至現(xiàn)場控制器，由控制器接受到的參數(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場設備的遠程控制工作。
3.3多樣式的報警信息
當系統(tǒng)有報警產(chǎn)生時，操作員可以根據(jù)上圖中在線報警欄中的信息提示得知警報，同時，“在線警報”按鈕也會呈現(xiàn)紅色閃爍狀態(tài)，點擊進入“報警摘要”畫面中。在主畫面中，不同的報警信息也會有不同的報警顯示形式，WebAccess提供多媒體語音報警、動畫閃爍報警，彈出窗口報警、發(fā)送E-MAIL報警等，可以實現(xiàn)全方位的報警信息通報。
在線報警欄中的報警信息，在每一個監(jiān)控頁面都是相同的，無論現(xiàn)場還是遠程分中心監(jiān)控站，而且所有36個閘站的報警信息是全局聯(lián)動的，可以讓操作人員最短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)報警信息，解決故障。
3.4數(shù)據(jù)記錄顯示
WebAccess提供實時曲線、歷史曲線對數(shù)據(jù)進行顯示記錄，以方便用戶根據(jù)曲線走勢進行系統(tǒng)分析；同時還提供專業(yè)的水務報表，有日報、月報、年報，可根據(jù)需要輸入起始時間、終止時間和采集頻率的不同而查詢相應時間段的數(shù)據(jù)報表。還可以通過高級選項設定查詢數(shù)據(jù)的顯示類型，如最大值、最小值、平均值等。
用戶可以直接將報表輸出打印或發(fā)送E-MAIL到指定郵箱。發(fā)送報表格式為HTML格式，可以輕松將報表粘貼到EXCEL等工具軟件進行處理加工。
WebAccess提供標準的ODBC接口可以將數(shù)據(jù)記錄到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（SQL、ORACLE、ACCESS），市調(diào)度控制中心等上層管理系統(tǒng)可以直接讀取歷史數(shù)據(jù)庫中的全部歷史數(shù)據(jù)。
3.5視頻監(jiān)控
WebAccess可以利用OCX接口技術(shù)，將支持OCX接口的攝象機或視頻服務器采集到的現(xiàn)場實時圖象嵌入在其監(jiān)控界面中。且可以根據(jù)需要實現(xiàn)畫面的4分屏、9分屏顯示，通過視頻圖象監(jiān)視可以真實反映閘站現(xiàn)場的詳細情況，如果視頻系統(tǒng)提供基于HTTP的相關(guān)控制指令及詳細說明文檔，可以實現(xiàn)監(jiān)控頁面中直接進行云臺操作如控制轉(zhuǎn)向、變焦等工作。
3.6權(quán)限設定
整個系統(tǒng)中任何分中心或現(xiàn)場站的操作人員，在進入現(xiàn)場與遠程監(jiān)控界面時，都需要各自不同的用戶名、密碼，而其使用的用戶名、密碼就直接決定了操作人員能夠監(jiān)控界面的內(nèi)容及是否擁有監(jiān)控和控制的權(quán)力。而全部用戶名、密碼的分配以及權(quán)限劃分工作都由監(jiān)控中心的WebAccess工程節(jié)點負責配置。
本系統(tǒng)根據(jù)需求用戶共劃分為四個等級：
一級：進入系統(tǒng)，監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖象、狀態(tài)、退出系統(tǒng)
二級：在線查詢/打印報表、云臺控制、報警確認，及一級權(quán)限的所有功能
三級：閘門/水泵的遠程控制，及二級權(quán)限的全部功能
四級：界面修改、參數(shù)調(diào)整、數(shù)據(jù)庫配置、報表格式定義、系統(tǒng)遠程維護、系統(tǒng)安全口令配置、系統(tǒng)管理功能等，及三級權(quán)限的所有功能。
3.7與上層MIS系統(tǒng)的集成
WebAccess的采集節(jié)點提供API接口，上層管理系統(tǒng)可以編寫簡易的API程序從采集節(jié)點讀取、寫入整個系統(tǒng)中的任何I/O點的數(shù)據(jù)。WebAccess提供的兩種接口可以讀取現(xiàn)場的全部實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，用于水動力建模及智能化調(diào)度使用。
3.8遠程監(jiān)控
由于WebAccess與生俱來的網(wǎng)絡架構(gòu)，使得其具有強大的遠程監(jiān)控功能，在整個網(wǎng)絡內(nèi)任何裝有WebAccess客戶端插件的計算機，登陸監(jiān)控中心的服務器（即工程節(jié)點），經(jīng)過嚴格的身份驗證后，可以在Web瀏覽器內(nèi)看到和現(xiàn)場完全相同的監(jiān)控畫面和實時數(shù)據(jù)，如果其管理權(quán)限中擁有控制能力，可以直接遠程啟動現(xiàn)場閘站的閘門，而在現(xiàn)場的采集節(jié)點中則詳細記錄了其操作的全部過程。
4、結(jié)束語 太湖流域監(jiān)控系統(tǒng)，本著以達到“無人值班”、計算機自動調(diào)度、遠程遙測的目標，是水文閘站現(xiàn)代化管理調(diào)度的發(fā)展方向，是人類科技進步的標志。WebAccess網(wǎng)際組態(tài)軟件憑借其強大的網(wǎng)絡監(jiān)控功能在中國水利水情監(jiān)控領域正發(fā)揮著越來越重要的作用！
