水利枢纽综合自动化系统的改造

水利枢纽综合自动化系统的改造

蒋跃华

（新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830000）

摘要：我国基础建设的主要内容就是水利枢纽，水利枢纽综合自动化系统的改造即在大范围、多性能的综合自动化改造里，使用安全隔离认证、计算机网络互联、遥视、遥控、遥调、遥信和遥测等先进的技术，创建广域网和局域网相统一的数据信息集成全方位业务服务网络。经过大量的试验，使综合自动化体系的可靠性、安全性、先进性和实用性得到了较好的体现。对于其他水利枢纽综合自动化体系来说，具有较高的参考意义。

关键词：水利枢纽工程；综合自动化；改造

综合自动化体系的核心优势就是技术先进、可靠和实用，体系中其他子系统的主要性能就是经济、可靠和实用，系统应该对数据库的兼容性、开放性、可升级性和可扩充性进行全面的考虑。在选择系统设备的时候，应该充分考虑维护的简便性、技术的领先优势、性能的安全可靠和结构的简便等，对各个不一样专业系统的数据集成进行良好的实现是综合自动化改革的核心内容，在进行自动化改革的时候，一定要充分对水利的经济效益进行考虑，给防洪和正常灌溉不可以造成任何的影响。

1改造计算机网络总体设计

电厂计算机网络主要包括管理区和控制区，管理区负责的业务没有较高的安全性要求，比如办公自动化系统、综合管理信息平台和视频图像监控系统等，控制区主要负责一些安全性比较高的水利生产业务，比如水电厂远程监控系统、工程监测、闸门监控和水情测报等。借助专业的物理设备将管理区网络和监控区网络进行隔离，内网的控制区主要是使用VLAN技术组网，依据水利监控业务的不同划分成许多的VLAN，不一样的VLAN内里运行着不一样的监控系统，以子系统为基础，可以将其划分成电厂自动化、闸控、水情和大坝，使所有监控业务在纵向传输时的安全隔离得以实现。在新增监控业务的时候，只要从数据网中重新划分出一个VLAN就可以了。管理区和控制区的组网方案共有两种：

第一，传统单网形式。单网形式只组建了一个网络，一套网络设备被所有的子系统所使用，这就使网络的整体投资得到了不断的降低，设备的数量比较少，管理也比较方便。然而单网结构的安全性得不到较好的保障，监控业务网络和办公网络使用的是同一网络设备，这就会使不法分子会借助监控网络的入口开展一些非法活动，办公网络的日常使用也会被病毒所侵害，假如使用的是一个网络系统，监控网络被病毒侵入以后，会给运行监控程序的主机造成严重的影响，使网络的整体性能被大大降低，MIS系统里面的数据流量会非常的大，假如与监控业务使用一个网络系统，尽管可以使用QOS技术来对两种业务带宽进行限制，但是限制带宽一旦过度就会使网络设备的性能受到严重的影响，同时也会使监控业务也受到一定的制约。电厂控制网络的可靠性和实用性要求都比较高，所以单网形式无法达到其应用的标准。

第二，管理区和控制区分开的双网架构。在内网中创建两个网络系统，即管理区网络和控制区网络，以此来将办公系统和监控系统进行较好的承载。控制区承载的监控业务与水利生产紧密相关，其实时性和安全性标准非常高。管理区网络也就是信息网，承载的业务安全性不是很高。在进行设计的时候，为了使安全性得到最大程度的满足，可以在管理区网络和控制区网络之间做好信息交互工作，将一个物理隔离设置在其中，从而使管理区网络向控制区网络发送的所有连接形式被有效隔离，安全级别比较高的控制区网络可以向安全级别不高的管理区网络发送请求，这种请求只能是单项传输，还必须是从安全性高的一方向安全性低的一方进行发送。

2改造计算机网络子系统

综合自动化系统电脑主要包括外网和内网两个主要部分，外网直接连接Internet，内网主要包括管理系统和控制系统，外网和内网要实现全部分离。内网主要包括管理区和控制区，管理区对一些安全性要求不是很高的业务进行控制，例如办公自动化系统、综合信息展示平台和视频图像监控系统等。控制区主要负责与水利生产紧密相关的业务和水利监控，例如水电厂远程监控、工程监测、闸门监控和水情监测等安全性很高的任务。使用专业的物理隔离设备来对管理区网络和控制区网络进行隔离，对管理区网络向控制区网络发出的所有IP连接请求实施阻断，仅对单向传输进行允许。控制区网络，也就是监控业务网络，它的安全性通过物理隔离设备得以不断提升。

内网控制区里，电厂自动化系统创建了属于自己的独立组网，在与别的子系统进行连接的时候，主要是借助物理隔离设备来实现的。虚拟局域网（VLAN）技术组网是别的子系统的核心技术，以水利监控业务的不同性质来将其划分成许多的VLAN，不同的VLAN里面运行着完全不一样的监控系统，以子系统为基础，可以将其分为闸控、水情和大坝，对监控业务纵向传输的安全隔离进行全面的实现。在新增监控业务的时候，不需要再一次的申请额外增加网络设备或者是通信通道，只要在已有的数据网里划分出一个VLAN就可以了。该组网使网络传输中的水利监控业务的稳定性、可靠性和安全性得到不断提升，使网络的整体投资被最大化的降低了。详见下图1所示。

对于外网来说，不管是在枢纽调度中心还是基地，所有的与Internet能够实现有效连接的电脑都可以拥有属于自己的独立组网，与控制区和管理区的网络完全分开。在和田市租用网络连接Internet可以与基地调度中心实现直接连接，Internet和过防火墙可以直接与枢纽调度中心相连接。

3结束语

总而言之，电厂少人值班的制度在综合自动化改造中得以全面实现了，高效整合了各个专业体系的数据信息和水库闸门、电厂的远控性能，使工程的遥视、遥控、遥调、遥信和遥测得以全面实现，并将自动化办公、视频会议的性能进行了不断的完善，使水利枢纽的作用得到了最大化的实现，使水利工程的业务工作、水利发电和工程管理的综合自动化水平得以不断提高，使其经济效益和社会效益得到了较好的发挥。综合自动化系统改造取得的成功经验对其他水利枢纽综合自动化体系来说，具有较强的指导意义和参考价值。

参考文献：

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