第４２卷第１３期
２ ０ １１年７月
人民長江
ｊｕｌｙ，２０１１
文章編號
三峽一金沙江梯級水庫水情測報系統互備設計
劉宇 ，吳剛
（１．中國長江電力股份****三峽梯調成都分中心，四川成都６１００４２；２．長江勘測規劃設計研究有限責任公司機電設計處，湖北武漢４３００１０））
摘要：隨著金沙江下游向家壩、溪洛渡梯級水利樞紐的建設，長江幹流上巨大的梯級水庫群將在未來幾年形成。按照規劃，已建的三峽水調自動化系統和新建的成都水調自動化系統將按照主備調和雙業務中心模式，
實現對三峽一金沙江下游長江幹流梯級水庫群的統一排程。介紹了主備調和雙業務中心模式下水情自動測報系統的互備設計，並對其中的關鍵技術和難點進行了詳細分析。
關鍵詞：水情測報；互備；三峽；金沙江
文獻標誌碼：ａ
中圖法分類號：ｔｐ３９１
三峽一金沙江下游梯級水庫的開發，是治理長江的關鍵性工程，規模巨大，舉世矚目。三峽一金沙江下游梯級按區段可分為金沙江下游梯級、重慶河段梯級和三峽梯級３個部分。目前，三峽一葛洲壩梯級水利樞紐已經形成；金沙江下游向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德４座大型水利樞紐計畫２０２４年前相繼建成；重慶河段按照規劃將建設石硼、朱楊溪、小南海３個水利樞
要實現三峽一金沙江下游梯級水庫的統一排程，
並實現三峽和成都水調自動化系統功能上的互備，確
保主備切換時一方能夠進行水庫排程的業務切換，首
先要實現的就是水情自動測報資料採集的互備，只有這樣，才能夠確保主備排程業務的正常展開。
１現狀概述
紐。梯級樞紐總計裝機容量約為６ ５００萬ｋｗ，約佔長江上游幹支流技術可開發量的２８％；調節庫容共計約３７０億ｍ ，約佔上游幹支流調節庫容的３６％；防洪庫容共計約３５０ ｍ 。三峽一金沙江下游梯級水利樞紐承擔著防洪、發電、航運等綜合利用任務，在長江流域水資源開發利用中占有舉足輕重的地位。
為充分利用水資源，實現梯級綜合利用效益最大化，三峽梯級和金沙江下游梯級水庫排程採用統一調
一水情遙測系統的設計目標是，通過建立測、報、控
體化的水情資訊採集系統，準確、及時和可靠地自動
採集水庫壩址上下游、兩壩間及庫區的水雨情以及壩可靠的決策支援。
址氣象資訊，為實現水庫的水文預報及水庫排程提供
目前，用於實現三峽一葛洲壩梯級水庫排程的三
峽水調自動化系統已隨三峽工程建設於２００３年投運，
至今已穩定執行多年，在生產中發揮了重要作用。其
度管理模式，梯級水庫排程總調中心設在三峽梯調中心。考慮到統一排程中心責任重大，必須萬無一失，因此在成都設定「備用總調中心」。三峽水調自動化系
配套的水情測報子系統經過
一、二期系統建設，系統站建遙測站４２７個，分布在屏山一宜昌區間。
網覆蓋了湖北、四川、重慶、貴州、雲南５省市，系統自
統與成都區調中心水調自動化系統設計為具有主備調功能，均可對三峽一金沙江下游梯級水庫進行統一排程管理。主備調切換通過統一的系統平台實現，當出
三峽一金沙江下游梯級排程管理按「電力排程分
區、水庫排程統一」的原則進行，將在成都設立調控中
心，實現對溪洛渡、向家壩電站和水庫的調控一體化。
現系統故障、停機檢修等情況時，經業務層協商及許可
後，可進行水調自動化系統的主備切換。
收稿日期
成都水調自動化系統擬建的水情遙測系統將建設向家
壩壩址上下游、溪洛渡壩址上下游、向家壩一溪洛渡兩
作者簡介：劉宇，女，高階工程師，主要從事水電站梯級排程自動化工作
第１３期劉宇，等：三峽一金沙江梯級水庫水情測報系統互備設計１３
壩問及庫區幹流的水雨情以及向家壩、溪洛渡兩壩壩站分割槽接入、重點站雙邊接入」的接人方式。
（１）中心站集中接入。通過遙測資料接收中心站
址氣象資訊站，並接入已建成的分布在石鼓一屏山間
約１５６個遙測站的金沙江水情遙測系統。
將水情資料同時接入主備調系統。三峽遙測資料接收中心站將採集到的資料同時發往三峽和成都水調自動
化系統；成都遙測資料接收中心站也將採集到的資料同時發往三峽和成都水調自動化系統。
（２）遙測站分割槽接人。遙測站按照分割槽，將資料接人到相應的遙測資料接收中心站。屏山一宜昌之間的測站接人三峽遙測資料接收中心站；石鼓一屏山之
２設計要求
對於水情遙測系統的互備設計，需要考慮以下因素：
（１）滿足水調統一排程。要實現三峽一金沙江下
遊梯級水庫的統一排程，並實現三峽和成都水調自動化系統功能上的互備，未來的三峽及成都水調自動化系統都應能接收到三峽一金沙江下游梯級流域的所有
水情資料。
（２）滿足系統分割槽維護。由於三峽水調自動化系統和成都水調自動化系統的裝置獨立、日常管理維護分割槽，遙測站的接人必須考慮到日常管理工作開展的需要。
（３）安全可靠。三峽水調自動化系統和成都水調自動化系統在功能上設定為互為備用，就要求資料採
集的互備必須要達到很高的安全可靠性，即使在極端情況下（如重大自然災害、戰爭等情況），重要的水情
資訊仍然能夠送達備調中心。
（４）降低改造和通訊成本。應考慮互備通訊和測
站改造成本，避免對所有測站採用同一策略進行改造和互備。根據測站重要性進行分級處理，重要的站點採取多重互備手段，普通測站採取一般互備手段。
３水情遙測互備設計
由於三峽一金沙江梯級水調自動化系統採用「統
一排程與分割槽管理相結合」的管理模式，各遙測站點
的接人可採用「集中接入」和「分割槽接人」兩種方案。
若採用「集中接入」方案，各水情測報遙測站點將全部直接與總調中心通訊；若採用「分割槽接人」方案，各遙測站點將就近接入區調中心，由區調中心將區域內的水情資訊上送總調中心。
「集中接入」方案與「分割槽接入」方案相比，可實現
總調與備調的完全冗餘，可靠性高，但需對已建遙測站
點進行改造，增加建設成本。所有遙測站點將與總調中心及備調中心同時通訊，租用衛星通道頻寬和**
線路數量都將成倍增加，大大增加執行成本。採用「分割槽接入」方案，總調中心需從區調中心獲取水情資訊，若區調中心發生故障，將影響總調中心獲取該區域的水情資訊，可靠性較「集中接入」方案低。
基於三峽水調自動化系統與成都水調自動化系統功能互備的要求，並結合考慮三峽一金沙江水情測報系統現狀，水情遙測資料採用「中心站集中接入、遙測
間的測站接入成都遙測資料接收中心站。
（３）重點站雙邊接人。，應
保證其資料同時直接接入三峽和成都的遙測資料接收
中心站。
４實施方案
４．１成都水情自動測報系統建設方案
成都水情自動測報系統的建設主要包括：（１）遵循「中心站集中接入、遙測站分割槽接入、重點站雙邊接入」的原則，在位於三峽大廈的成都水調自動化機房建立１個水情遙測中心站。
（２）遵循「遙測站分割槽接入」的原則，在溪洛渡、向家壩的壩區以及庫區建設３２個水情遙測站；在溪洛渡壩區建設溪洛渡攔汙柵壓差測量系統；在向家壩壩
區建設向家壩攔汙柵壓差測量系統；建立與金沙江水
情遙測系統的資料通訊，實現金沙江水情遙測系統約
１５６個水情遙測站的資料接人。
（３）遵循「中心站集中接人」的原則，通過成都水
情遙測中心站向三峽水調自動化系統寫入接收到的數
據，同時成都水調自動化系統通過網路接收三峽水情
遙測中心站**的遙測站資料。
（４）遵循「重點站雙邊接入」的原則，將溪洛渡、
向家壩重要測站的資料直接傳送到三峽水情遙測中心站，並直接接收三峽水情遙測系統重點測站資料。
４．２ 三峽水情自動測報系統改造方案
三峽水情自動測報系統的改造主要包括：
（１）遵循「中心站集中接入」的原則，改造三峽水
情遙測中心站及水調自動化系統軟體，向成都水調自
動化系統寫入水情資料，同時三峽水調自動化系統通
過網路接收成都水情遙測中心站**的遙測站資料。
（２）遵循「重點站雙邊接人」的原則，改造三峽及
葛洲壩的重點測站，將其採集到的水情資料直接傳送到成都水情遙測中心站，並直接接收溪洛渡、向家壩重
１４人民長江
點測站資料。只有對某個遙測站點具有管理許可權的使用者才能夠對這
５關鍵技術問題分析
由於未來金沙江下游一三峽區問約６００個遙測站
個站點進行配置修改、資料維護工作。
（４）資料修改同步。資料只能由授權方進行修
改，且修改的資料應該同步到另一方，並避免資料迴圈
修改。的水情資料將採用「中心站集中接入、遙測站分割槽接
入、重點站雙邊接人」的方式同時接入三峽和成都水
調自動化系統，那麼這些同時傳送、分割槽接收的資料如果不能在管理流程和系統設計中得到體現和驗證、不
能對資料流進行很好的控制，則可能引起系統資料的不一致和無效資料的產生，給雙業務中心系統的應用帶來很多問題。
６結語三峽一金沙江下游梯級水庫水情自動測報系統互備設計，能夠最大程度、最小代價地實現三峽和成都水情遙測系統的主備功能，能夠使分布在兩個區域的所有水情遙測資訊按照優先順序均勻、分層地到達三峽和成都水調自動化系統。
遙測主備同步接收可能帶來的問題有以下幾方
面。本文也對水情遙測互備可能出現的關鍵技術問題進行了詳細分析。從以上的分析看，按照目前的互備
設計，同一測站的資料可能通過兩種或兩種以上的通道進入系統，可能會出現資料衝突。另外，按照「水庫統一排程，系統分割槽維護」的原則，測站資料的維護也
（１）多渠道資料接收。按照目前的互備設計，同
一測站的資料可能通過兩種或兩種以上的通道接收，
可能造成資料衝突。如，三峽重點測站的資料在通過三峽中心站接收並**到成都水調自動化系統的同時，也直接通過成都水情遙測中心站接收並進入成都水調自動化系統。
（２）多渠道人庫。由於三峽和成都的資料庫實現
分割槽授權進行，高強度的互備設計也有可能引起資料
不一致和無效資料的出現。因此，如何設定有效的策
略對接收到的資料進行衝突檢測和丟棄判斷，如何將資料的管理維護體現在管理流程和系統設計中去，是
三峽和成都水調自動化系統軟體開發過程中需重點考慮和解決的問題。
希望本文能為從事水調自動化及水情遙測的技術人員提供新的視角和思路，促進水調自動化及水情遙
了資料庫複製，那麼，資料除了通過資料接收中心站進
行接收入庫以外，還可以通過資料庫複製入庫。如三峽重點測站的資料可通過成都水情遙測中心站接收並
進入成都水調自動化系統資料庫，也可通過資料庫複製程序直接從三峽資料庫複製到成都資料庫。
（３）遙測站分割槽管理。由於三峽和成都的水情遙測站點將按照地理位置進行裝置的分割槽維護管理，那
麼，對於單個站點來說只有一方可對其進行管理維護，
測的發展，為構建出更可靠、高效的水調自動化及水情
遙測系統起到應有的作用。
（編輯：徐詩銀）
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