面向全流域的监测设施编码体系研究

黄会宝，江德军，吴双利

（国电大渡河流域水电开发有限公司库坝管理中心，四川 乐山 614900)

面向全流域的监测设施编码体系研究

黄会宝，江德军，吴双利

（国电大渡河流域水电开发有限公司库坝管理中心，四川 乐山 614900)

随着大坝安全监测流域化、专业化、全生命周期管理需求日益突出，对监测设备设施的数字化、专业化、智能化管理要求也日渐提高，但纵观国内外，在大坝安全监测领域尚无统一的可满足当前需求的监测设备编码体系。在总结当前监测设备编码规则的基础上，提出基于全流域及全生命周期管理的编码体系框架。阐述由位置及身份码段组成的监测设备编码规则，其中位置码段由电站、部位及设备等三部分标识码组成，身份码由大坝安全监测信息系统生成唯一的身份标识。该编码体系可实现监测设施设备的准确定位与辨认，方便设备分类管理与查询，实现设备信息化、全生命周期管理的目的。该套编码体系已在大渡河流域库坝安全信息综合管理系统中应用，效果良好，相关编码规则可为类似工程提供可借鉴的经验。

大坝安全监测；监测设施；编码体系；位置码；身份码；全流域；全生命周期

0 引言

大渡河流域水电开发共规划了 22 座梯级电站，其中授权大渡河公司开发的有 18 级电站。随着管理范围的不断扩大，电力生产流域化、专业化、全生命周期管理需求日益突出，监控大坝安全运行工况的监测仪器设备种类越来越多，数量越来越大，出现了仪器不同但测点编号相同，同类型仪器编号方法不同，不同电站间相同测点编号规则各异等现象。如何对数以万计的监测数据有效管理，提升工作效率，理顺管理流程，实现信息的高效快捷管控成为面临的具体问题。目前，从可查阅的水利及电力行业相关的编码标准和规范可以看出，在流域化梯级电站大坝安全监测设备设施全生命周期编码管理方面仍属空白，如 DL/T 324—2010 《大坝安全监测自动化系统通信规约》仅对监测自动化系统通信接口、网络传输、通用命令集等进行了约定，还没有一套成熟的针对流域电站集中管控的大坝安全监测设备设施编码的参考依据和引用标准。同时，从国内外已有文献看，李东风等[1]对标准化水利工程及设施信息代码编制的有关问题进行了剖析，宋佳等[2]提出了面向全过程管理的污染源编码体系，一些学者[3-7]对面向信息共享的信息分类编码标准、多维组合的水利科学数据分类、企业信息化编码及电网智能调度编码等体系进行了研究，但均未涉及针对全流域及全生命周期的监测设施编码体系研究，部分编码体系规则仅适用于单一电站独立管理的模式，未考虑多个电站编码统筹规划、统一管理问题。

鉴于此，提出针对全流域、全生命周期的大坝安全监测设施设备编码体系，对监测设备进行唯一标识，建立可视化二维码，将设备信息接入互联网，以期实现监测设备的远程监控与智能化网络管理，达到设施设备的准确定位与辨认，方便设备分类管理与查询，实现设备管理信息化的目的。同时，通过设备的唯一编码标识也便于管理设备的运行、检修、历史等状况信息，实现缺陷、设备自动化、全生命周期的管理。

1 编码体系框架设计

目前，各设计单位对监测测点一般按照监测项目进行分类编号，但在实际施工过程中，由于施工单位众多，各标段、部位施工单位均有可能不同，从而导致编号混乱的现象。对于流域化大坝管理单位，针对的是全流域的多个电站，若仅考虑监测项目，则可能出现不同电站同一编号的问题，在数据库中易造成混乱。因此测点编号除反映监测项目类型外，还应反映测点本身所在的电站名称。同时，为便于识别测点的部位及所在标段，部位标识码也应当纳入编码范畴，以便统计各部位测点数量、监测设施设备运行及监测数据等情况。此外，对各测点按照仪器类型或监测项目进行分类编码也必须纳入考虑。根据现状，各类监测设施设备基本有较为固定的标识方式，如水平位移观测墩采用 TP 标识，量水堰采用 WE 标识等。在本编码中应继续沿用，即考虑安全监测设施设备代码段。具体编码体系如图 1 所示。对各段编码进行组合，形成各测点的标识编码，甚至可以考虑将各标识编码用二维码的形式体现在测点标示牌中，现场巡视检查人员通过扫描二维码即可快速读取测点的基本信息及相关的监测、往期巡视检查情况。

图 1 安全监测设施设备编码体系框架

2 编码方案

2.1 编码基本原则

1）科学性原则。依据现行国家及水电行业标准，并结合水电科学的特性及特点，以适应当前信息化、数据库及通讯技术应用和管理为目标，对安全监测设施设备按照属性、类别、部位等特征进行科学编码，形成系统的编码体系。

2）唯一性原则。每个编码对象有且仅有一个编码，一个编码也只标识一个编码对象。不同的监测设备、所处部位必须有明显的区分，必须编制不同的标识代码，以保证编码的唯一性。

3）相对稳定性及可扩充性原则。编码体系以各要素相对稳定的属性或特征为基础，既要反映要素的属性，又要反映要素间的相互关系，并具有可扩充性，能在较长时间不发生重大的变更。

4）实用性及可读性。在不影响编码系统容量和可扩性的前提下，编码应尽可能简短和便于识别记忆，以减少差错率，减少计算机处理的时间和存储空间。

2.2 编码规则

编码采用数字与字母相结合的方式对埋设的监测仪器和设施的所属电站、标段位置、测点编号等信息进行标识。编码分为设备位置和身份码段 2 个部分，可以独立编制，在信息管理系统中，两部分编码配合使用，可生成具有唯一性的对应二维码，以实现对所有设备的全生命周期管理。

2.2.1 位置码编码规则

监测设施位置码采用分层、分类的方法对监测设备进行编码，用于标识其所属位置，位置码分为3 个码段，共 8～14 位字符，如表 1 所示。

1）电站标识（第 1 码段）。用 3 位字母或数字对同一电厂所管辖的不同电站进行标识，不足 3 位的用数字 0 补足。例如用“PBG”标识瀑布沟电站；“SP1”标识沙坪一级电站；“GZ0”标识龚嘴电站。

2）标段标识（第 2 码段）。用 3 位数字或字母进行标识，不足 3 位的用数字 0 补足。例如：用“DB0”标识大坝标，“YHD”标识溢洪道；用“B”+“2 位数字”标识坝段，如“B01”标识 1 号坝段，“B11”标识 11 号坝段。各部位标识如表 2 所示。

3）设备标识（第 3 码段）。用 2～8 位字母或数字进行标识，不使用 0 进行补位。例如：用“JG01”标识真空激光准直系统 1 号测点，用“4M1201”标识 12 号四点式多点位移计 1 号测点。各种监测设施编码如表 3 所示。

表 1 安全监测设施设备位置码组成

表 2 水电站部位标识（第 2 码段）编码

2.2.2 身份码编码规则

设施设备身份码段是区分每个设备的唯一身份标识，用于标识每个具体的设施设备，便于从业人员对每个设备的全生命周期进行管理。设施设备身份码采用数字流水编号的方式进行编写，可由大坝安全监测信息系统自动生成，确保设施设备的身份码具备唯一性。身份码长度为 6 位数字，也可根据实际情况任意扩充。最终的大坝安全监测设施设备编码形式如图 2 所示。

表 3 水电站监测设备设备标识（第 3 码段）编码

2.3 应用实例

本编码方案已在大渡河流域库坝安全信息综合管理系统中实施运用，首次对流域电站监测设备设施的编码进行了统一规划，设备编码简明清晰、高效实用，实现了监测设备设施编码的标准化管理，在实际应用中反映良好，提升了大坝安全监测工作的管理水平。

以瀑布沟水电站基础廊道真空激光系统 1# 测点为例（其余类型测点编码方式类似），其电站标识码为 PBG，部位标识码为 JLD，设备标识码为 JG01，身份码为 100001（库坝信息系统生成），则该设备编码为 PBGJLDJG01100001，根据此编码可生成对应的二维码。

通过该编码，一方面可实现数据库中测点的唯一编码，避免出现重复编码造成数据查询的不便。结合库坝信息系统，通过唯一的监测设施编码可实现快速定位，根据用户需求进行不同标段测点的统计分析，如利用“PBGYHD”搜索则可快速定位出瀑布沟电站溢洪道的测点数量，利用“PBG***WE”则可快速定位出瀑布沟水电站所有量水堰等。同时，通过该编码可将设备的缺陷、检修维护记录、测点基本属性等信息关联起来，便于用户查询分析，实现全生命周期的管理。

3 结语

大坝安全监测设施设备编码体系采用分层化树形结构，使监测设备设施分类清晰，便于查找、统计及增删。同时对流域监测设备主要信息进行描述，突出反映设备特征信息，忽略不必要信息的描述，减少多余信息的干扰，进而减少编码的冗余度。编码方案根据流域大坝安全监测工作的特点，要求在电站、标段及设备等标识层进行统一编码，实现了流域电站之间的信息共享。

编码系统坚持目前电力企业的系统分类原则，结合大渡河流域电站运行管理经验，提出监测设备设施的推荐编码，具备实用性、可推广性。

图 2 安全监测设施设备编码结构

标准化设施编码可实现流域监测设施的数字化管理，对已运行及在建电站的监测和设施进行高效、全面、准确的管理，具有唯一性、合理性、可扩充性、简明性、适用性和规范性等特点。同时，对于在建电站，各监测设备可按照此编码体系进行统一的编码，以规范管理，提高效率。

[1] 李东风，陈秋根. 标准化水利工程及设施信息代码编制的有关问题剖析[J]. 人民珠江，2005 (1): 64-66.

[2] 宋佳，苗茹，赵晓宏，等. 面向全过程管理的污染源编码体系研究[J]. 环境科学与技术，2015，38（增刊 1）:474-480.

[3] 古发辉，李雯，赖路燕. 面向信息共享的信息分类编码标准体系与实施过程研究[J]. 情报杂志，2008 (4): 25-28.

[4] 耿庆斋，张行南，朱星明. 基于多维组合的水利科学数据分类体系及编码结构[J]. 河海大学学报（自然科学版），2009，37 (3): 346-250.

[5] 国家标准研究中心. 信息分类和编码的基本原则与方法：GB/T 7027—2002 [S]. 北京：中国标准出版社，2002.

[6] 黄荣杰，童英红，杨一文，等. 企业信息化的编码体系研究[J]. 电脑知识与技术， 2013，9 (18): 4244-4246.

[7] 曹晋彰，朱传柏，刘波，等. 基于公共信息模型的电网智能调度编码体系研究与实现[J]. 电力系统自动化，2011，35 (2): 43-47.

Coding rules system for monitoring facilities oriented whole basin

HUANG Huibao, JIANG Dejun, WU Shuangli
(Dadu River Hydropower Development CO. Ltd. Of China Guo-dian, Leshan 614900, China)

With the dam safety monitoring watershed, specialization, the demand for life cycle management becoming increasingly prominent, the monitoring equipment and facilities of the digital, professional, intelligent management requirements are increasing. But throughout the country, there is no uniform to meet the current needs of the monitoring equipment coding system in the fi eld of dam safety monitoring. On the basis of summarizing the current coding rules of monitoring equipment, this paper puts forward the coding system framework based on the whole basin and the whole life cycle management, and elaborates the coding rules of the monitoring equipment composed of the position code and the identity code segment, identification code, location identification code and equipment identif i cation code composed of three parts, the identity code from the dam safety monitoring information system to generate a unique identity. The coding system can realize the accurate positioning and identif i cation of the monitoring facilities and equipment, facilitate the management and query of the equipment classif i cation, realize the information of the equipment and the whole life cycle management. The coding system has been applied in the integrated management system of dam and dam safety information in Dadu River Basin, and the relevant coding rules can provide reference experience for similar projects.

dam safety monitoring; monitoring facility; coding system; location code; identity code; whole basin;full life cycle

TV698.1

A

1674-9405(2017)06-0051-04

10.19364/j.1674-9405.2017.06.010

2017-06-26

黄会宝（1983-），男，山东潍坊人，工程师，研究方向为水电站水库大坝安全监测与监控。