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大壩信息化監測軟件系統
大壩信息化監測軟件系統

詳細說明:

大壩信息化監測軟件系統主要分為兩部分,一是數據采集軟件、二是信息分析處理軟件。

數據采集軟件主要功能是采集現場設備的數據,負責和現場設備實時建立連接及通訊、解析數據,為上位機應用功能提供數據支持。

信息分析處理軟件主要功能是對數據采集和通信傳輸子軟件發來的數據進行接收、存儲、發布和查詢。各水電站泄洪預警點的數據在中心站匯集并存入數據庫,用戶可以訪問中心站服務器作數據查詢和分析。

一、數據采集軟件設計

軟件型號:YYSJ1.0.2

應用行業:廣泛應用于數據采集、工業控制、儀表通信等領域。

數據采集軟件主要采用基于客戶端/服務器體系,即C/S(Client/Server)體系架構,另一種是基于瀏覽器/服務器體系,即B/S(Browser/Server)體系架構。

C/S 是架構在局域網絡上的體系結構,其受眾主要是業務管理部門內部人員,因此,具有較強的專業性和涉密性。數據采集軟件體系功能一般不對業務管理部門以外的人員開放。

隨著通訊服務器軟件YYSJ1.0.2版的發布,它已經成為一款只負責設備通訊,與應用業務無關的獨立軟件產品,從此將更加通用、穩定。  

服務軟件YYSJ1.0.2版有如下特點:         

 1. 多種通訊方式(TCP、UDP、串口、A型接收機)與設備連接,支持多種設備協議并存。          

2. 設備驅動采用插件化結構,可以動態擴展。          

3. 支持用戶對采集的原始數據做衍生運算(支持設備間衍生)。          

4. 與應用系統徹底分離,可獨立部署、獨立運行。          

5. 自帶數據庫,數據庫無需單獨部署,保證數據存儲10年以上。          

6. 通過維護客戶端實現系統遠程維護,維護期間系統不間斷運行。          

7. 提供專門的插件服務器用于功能擴展,保證通訊系統的穩定。          

8. 提供開發包,方便與其他系統對接。    

通訊服務軟件的衍生功能設計        

燕云通訊服務軟件在實際的項目應用中,經常會遇到采集終端上報的數據在解析完成后,還需要進行數據的進一步衍生運算,以符合實際項目的需要。        

比如:根據測站采集的水位值,結合測站的“井口標高”、“水位計投放深度”計算出水位標高、水位埋深等數值。        

項目中的衍生要求又千差萬別,如果每次都根據項目情況定制,勢必增加了研發成本,所以通訊服務軟件中采用“表達式”來描述此類數據的生成算法。      

這樣既降低了后續工程項目的開發成本,也使得工程人員和系統管理員可以參與到項目的實施中。            

1.1通訊服務軟件中的處理流程

測站的實時數據由采集量和衍生量組成,衍生量由表達式運算模塊來生成。

1.2表達式運算的實現        

表達式運算的模型如下圖所示:

源數據是將被代入到表達式中參與運算,為了使表達式具有更廣的適應范圍,源數據中還引入了測站信息和常用信息兩類數據。        

每個衍生量對應一個表達式,表達式描述了運算算法,支持算數運算和邏輯運算。      

“表達式運算引擎”是表達式的執行機構,通過將源數據代入到表達式中執行運算來獲取衍生的最終結果。

數據監視界面:

測點監視及管理界面:

二、信息分析處理軟件設計

軟件型號:YYFJ1.0.1

應用行業:廣泛應用于大壩監測等領域。

信息分析處理軟件 B/S(Browser/Server Architecture)體系結構。 B/S 是架構于互聯網(Internet)上的體系結構,使用者無論在何處,只要在互聯網(Internet)上,就可以通過瀏覽器(如微軟的 IE-Internet Explorer)訪問指定的 IP 地址實現訪問及管理。

我司在水電站泄洪預警系統中主要采用B/S架構應用管理系統,通過系統賬號登錄,實現實時數據接收、雨量、水位、流量等數據的查詢與分析,實現對水電站下泄生態流量數據的實時監測。

2.1 平臺具體功能實現

平臺可根據省-市-縣三個行政級別的用戶進行分級管理,均支持以下功能,且根據用戶權限級別的不同,所監控和維護到的設備按權限顯示,根據客戶所轄區域進行劃分。

2.2電子地圖實時監控

電子地圖GIS實時監控設備的在線信息,如站點名稱、RTU在線狀態、最后上報時間、經緯度信息、水位、瞬時流量等信息,如下圖所示。

2.3  圖像/視頻監測

平臺可接入串口攝像機,根據預先設置的圖像采集間隔時間,通過RTU可控電源輸出可自動啟動串口攝像機進行圖像抓拍,并通過RTU設備將圖像回傳至平臺。若需視頻監控,可配合我司視頻傳輸單元VTU,實現視頻圖像的自動回傳,如下圖所示。

8圖像/視頻監測顯示

2.4綜合監視(雨量、水位、圖像等)

綜合監視主要包括雨量、水位、流量、地下水、氣象要素、閘水位、流速、閘門開度、水質等數據進行實時采集顯示,如下圖所示。

9綜合監視顯示

2.5  報警管理

平臺報警管理功能包含實時報警和歷史報警,主要報警內容包含水位超閾值報警、流量閾值報警、RTU饋電告警等功能,如下圖所示。

10 報警管理顯示

2.6 測站管理

測站管理主要實現對RTU傳輸設備進行管理,包括對測站RTU下發召測指令,實現主動采集電站下泄生態數據采集,同時可實現對測站RTU參數進行配置、RTU遠程升級管理、歷史數據提取等功能。

11 測站管理顯示

2.7  統計查詢

平臺支持統計查詢功能,如雨量統計、流量統計,可以根據用戶需求以圖形界面的方式呈現,十分的直觀明了。同時統計查詢結果集支持以EXCEL、pdf等格式下載到本地存儲。

12統計查詢顯示

2.8  歷史數據

平臺支持歷史數據查詢顯示,包括雨量、水位、圖片、流量等歷史數據查詢。

13歷史數據顯示

2.9  數據庫同步

平臺支持數據庫同步功能,可實現與第三方平臺數據對接,無需對平臺進行二次開發。

14數據庫同步顯示

2.10 系統管理

平臺支持系統管理功能,管理員可對登錄角色進行權限分配設置功能,不同等級的管理員具有不同等級的權限,系統具有操作員管理功能,可以添加、刪除管理員,如圖所示。

15系統管理顯示

2.11  平臺數據安全保證措施

平臺數據資源是任何實際運行的大系統的核心和基礎,因而數據的安全是整個系統安全的核心和重點,在確保數據庫系統安全性的具體設計內容包括:數據備份與恢復、邏輯權限安全。

數據備份與恢復

數據庫尤其是基礎數據庫和歷史數據庫中的數據是非常寶貴的信息資源,是實現對整個水電站泄洪預警系統正確決策的依據,一旦發生火災、地震等自然災害,或人為錯誤操作、蓄意破壞將這些數據庫毀壞,將造成不可估量的損失,因此必須首先從存儲設備的角度保證數據的物理安全。

我司在進行整個平臺架構設計時,充分考慮了容災設計,保證了任何存儲設施的破壞都不至于導致數據完全不可恢復的預防性措施,容災設計完全是針對偶然事故的預防計劃,常采用備份制度。

對數據庫進行備份時,采取定期備份方式實現對數據的保護,用戶在平臺上可自行設置備份周期,啟用數據備份計劃方案即可實現定時備份數據。其目的是當數據庫遭到破壞時,可以縮短平臺回復所需時間。

邏輯權限安全

從邏輯上考慮,一個安全的數據庫應當允許用戶只訪問其授權了的數據。平臺通過不同安全級別的權限管理,對用戶的權限進行限制,保證系統的安全。同時為了權限管理的方便,平臺允許設定不同的用戶角色,通過角色管理,靈活管理權限的分發與回收。

 

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