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大坝信息化监测软件系统
大坝信息化监测软件系统

详细说明:

大坝信息化监测软件系统主要分为两部分,一是数据采集软件、二是信息分析处理软件。

数据采集软件主要功能是采集现场设备的数据,负责和现场设备实时建立连接及通讯、解析数据,为上位机应用功能提供数据支持。

信息分析处理软件主要功能是对数据采集和通信传输子软件发来的数据进行接收存储发布和查询各水电站泄洪预警点的数据在中心站汇集并存入数据库用户可以访问中心站服务器作数据查询和分析

一、数据采集软件设计

软件型号:YYSJ1.0.2

应用行业:广泛应用于数据采集、工业控制、仪表通信等领域。

数据采集软件主要采用基于客户端/服务器体系,即C/S(Client/Server)体系架构,另一种是基于浏览器/服务器体系,即B/S(Browser/Server)体系架构。

C/S 是架构在局域网络上的体系结构,其受众主要是业务管理部门内部人员,因此,具有较强的专业性和涉密性。数据采集软件体系功能一般不对业务管理部门以外的人员开放。

随着通讯服务器软件YYSJ1.0.2版的发布,它已经成为一款只负责设备通讯,与应用业务无关的独立软件产品,从此将更加通用、稳定。  

服务软件YYSJ1.0.2版有如下特点:         

 1. 多种通讯方式(TCP、UDP、串口、A型接收机)与设备连接,支持多种设备协议并存。          

2. 设备驱动采用插件化结构,可以动态扩展。          

3. 支持用户对采集的原始数据做衍生运算(支持设备间衍生)。          

4. 与应用系统彻底分离,可独立部署、独立运行。          

5. 自带数据库,数据库无需单独部署,保证数据存储10年以上。          

6. 通过维护客户端实现系统远程维护,维护期间系统不间断运行。          

7. 提供专门的插件服务器用于功能扩展,保证通讯系统的稳定。          

8. 提供开发包,方便与其他系统对接。    

通讯服务软件的衍生功能设计        

燕云通讯服务软件在实际的项目应用中,经常会遇到采集终端上报的数据在解析完成后,还需要进行数据的进一步衍生运算,以符合实际项目的需要。        

比如:根据测站采集的水位值,结合测站的“井口标高”、“水位计投放深度”计算出水位标高、水位埋深等数值。        

项目中的衍生要求又千差万别,如果每次都根据项目情况定制,势必增加了研发成本,所以通讯服务软件中采用“表达式”来描述此类数据的生成算法。      

这样既降低了后续工程项目的开发成本,也使得工程人员和系统管理员可以参与到项目的实施中。            

1.1通讯服务软件中的处理流程

测站的实时数据由采集量和衍生量组成,衍生量由表达式运算模块来生成。

1.2表达式运算的实现        

表达式运算的模型如下图所示:

源数据是将被代入到表达式中参与运算,为了使表达式具有更广的适应范围,源数据中还引入了测站信息和常用信息两类数据。        

每个衍生量对应一个表达式,表达式描述了运算算法,支持算数运算和逻辑运算。      

“表达式运算引擎”是表达式的执行机构,通过将源数据代入到表达式中执行运算来获取衍生的最终结果。

数据监视界面:

测点监视及管理界面:

二、信息分析处理软件设计

软件型号:YYFJ1.0.1

应用行业:广泛应用于大坝监测等领域。

信息分析处理软件 B/S(Browser/Server Architecture)体系结构。 B/S 是架构于互联网(Internet)上的体系结构,使用者无论在何处,只要在互联网(Internet)上,就可以通过浏览器(如微软的 IE-Internet Explorer)访问指定的 IP 地址实现访问及管理。

我司在水电站泄洪预警系统中主要采用B/S架构应用管理系统,通过系统账号登录,实现实时数据接收、雨量、水位、流量等数据的查询与分析,实现对水电站下泄生态流量数据的实时监测。

2.1 平台具体功能实现

平台可根据省-市-县三个行政级别的用户进行分级管理,均支持以下功能,且根据用户权限级别的不同,所监控和维护到的设备按权限显示,根据客户所辖区域进行划分。

2.2电子地图实时监控

电子地图GIS实时监控设备的在线信息,如站点名称、RTU在线状态、最后上报时间、经纬度信息、水位、瞬时流量等信息,如下图所示。

2.3  图像/视频监测

平台可接入串口摄像机,根据预先设置的图像采集间隔时间,通过RTU可控电源输出可自动启动串口摄像机进行图像抓拍,并通过RTU设备将图像回传至平台。若需视频监控,可配合我司视频传输单元VTU,实现视频图像的自动回传,如下图所示。

8图像/视频监测显示

2.4综合监视(雨量、水位、图像等)

综合监视主要包括雨量、水位、流量、地下水、气象要素、闸水位、流速、闸门开度、水质等数据进行实时采集显示,如下图所示。

9综合监视显示

2.5  报警管理

平台报警管理功能包含实时报警和历史报警,主要报警内容包含水位超阈值报警、流量阈值报警、RTU馈电告警等功能,如下图所示。

10 报警管理显示

2.6 测站管理

测站管理主要实现对RTU传输设备进行管理,包括对测站RTU下发召测指令,实现主动采集电站下泄生态数据采集,同时可实现对测站RTU参数进行配置、RTU远程升级管理、历史数据提取等功能。

11 测站管理显示

2.7  统计查询

平台支持统计查询功能,如雨量统计、流量统计,可以根据用户需求以图形界面的方式呈现,十分的直观明了。同时统计查询结果集支持以EXCEL、pdf等格式下载到本地存储。

12统计查询显示

2.8  历史数据

平台支持历史数据查询显示,包括雨量、水位、图片、流量等历史数据查询。

13历史数据显示

2.9  数据库同步

平台支持数据库同步功能,可实现与第三方平台数据对接,无需对平台进行二次开发。

14数据库同步显示

2.10 系统管理

平台支持系统管理功能,管理员可对登录角色进行权限分配设置功能,不同等级的管理员具有不同等级的权限,系统具有操作员管理功能,可以添加、删除管理员,如图所示

15系统管理显示

2.11  平台数据安全保证措施

平台数据资源是任何实际运行的大系统的核心和基础,因而数据的安全是整个系统安全的核心和重点,在确保数据库系统安全性的具体设计内容包括:数据备份与恢复、逻辑权限安全。

数据备份与恢复

数据库尤其是基础数据库和历史数据库中的数据是非常宝贵的信息资源,是实现对整个水电站泄洪预警系统正确决策的依据,一旦发生火灾、地震等自然灾害,或人为错误操作、蓄意破坏将这些数据库毁坏,将造成不可估量的损失,因此必须首先从存储设备的角度保证数据的物理安全。

我司在进行整个平台架构设计时,充分考虑了容灾设计,保证了任何存储设施的破坏都不至于导致数据完全不可恢复的预防性措施,容灾设计完全是针对偶然事故的预防计划,常采用备份制度。

对数据库进行备份时,采取定期备份方式实现对数据的保护,用户在平台上可自行设置备份周期,启用数据备份计划方案即可实现定时备份数据。其目的是当数据库遭到破坏时,可以缩短平台回复所需时间。

逻辑权限安全

从逻辑上考虑,一个安全的数据库应当允许用户只访问其授权了的数据。平台通过不同安全级别的权限管理,对用户的权限进行限制,保证系统的安全。同时为了权限管理的方便,平台允许设定不同的用户角色,通过角色管理,灵活管理权限的分发与回收。

 

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