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摘要：随着我国经济的快速发展，对于洁净电力能源的需求持续增加，基于此，水电站在国内得以大量兴建，而相关监测技术和系统的应用也达到了新的水平。其中，虚拟化集成技术在水电站大坝的监测自动化系统中发挥了关键性的作用，可以将多个监测自动化系统进行有效整合，使得相关的管理和技术维护等工作更加便捷。同时，各种信息技术在系统中的优化升级，进一步提升了该技术的应用价值和使用范围，并在便捷性和经济性方面都有非常显著的优势。
关键词：虚拟化集成技术；水电站大坝；监测自动化系统；应用
水电站建设需要在多个方面强化其功能，尤其是安全建设上不能有任何疏漏。为此，需要对大坝进行自动监测，进行全时域监测以保持水电站的运行稳定。在实际的运营中，需要多个水电站大坝监测数据集中进行管理，这样可以针对不同流域的水电站工作情况进行数据比对，进而对大坝的整体运行状态以及未来可能存在的问题及时掌握，也便于水电站的各种维护和检修。虚拟化集成技术可以将这些功能整合在一套系统中实现，并可以将相关数据信息提供给第三方，使得大坝的运营管理达到更高的水平。
1.虚拟化集成技术应用于水电站大坝监测自动化系统的必要性
目前，我国的水电站大坝监测均采用了自动化系统，通过这些系统的功能正常发挥，实现自动监测并将数据上报的功能。这些自动化监测系统主要针对某一确定的大坝工作运行状态进行监测，监测数据通过信息系统上传给管理中心，由管理中心按照监测数据确定具体的运营管理措施。从目前在用的监测自动化系统来看，其产品较多，并各自根据设计优势完成了系统的架构和功能的开发。这些系统的研发并没有国家统一的标准，因此无论是采集系统的硬件协议，还是应用软件部分，也涵盖了数据库结构以及数据类型等，都有很大的不同，这也使得这些监测自动化系统的兼容问题比较突出。而水电站大规模建设的情况越来越多，这些电站需要进行统一的管理，将各种监测自动化系统进行整合，共同服务于一个完整的管理系统，这是必然的需要和发展的趋势。
完成所有监测自动化系统整合的基础就是这些监测自动化系统本身具备的信息采集和存储功能，对功能的整合为整个系统的整合提供了有利的条件。基于上述事实，虚拟化集成技术得以应用，并能够非常有效地将各种监测自动化系统有效整合，实现归并化处理的预期目标。虚拟化集成技术通过水电站虚拟的方式，在系统中创建与实际水电站相对应的虚拟站，其基本的监测数据可以在系统中进行统一展示，不同水电站的数据内容可以进行比对，同时一些数据分析和管理措施也可以借助该虚拟系统向对应的工作执行部门推送，提高了整体系统的快速反应能力。集成化管理大势所趋的背景下，虚拟化集成技术的应用平台和发展空间巨大，并有望向更多的领域拓展。通过引入虚拟化集成技术，可以直接将水电站大坝监测自动化效能发挥到最佳的状态，这也是建设本系统的基本出发点。
2.虚拟化集成技术在水电站大坝监测自动化系统中的应用分析
虚拟化集成技术可以整合各种信息源采集到的水电站大坝运营状态的数据，并经过集中处理，统一显示在系统平台上，以供实际管理中的具体应用。
2.1系统集成的概念及其应用
系统集成就是将各自为政的分立系统进行整合，在统一的平台和运营管理规则下完成相应的设定功能。系统集成能够对原系统进行优化和完善，同时在一些整合管理上有功能上的突破和创新。就水电站大坝的监测自动化系统而言，其系统集成就是将多个按照不同规制运营的信息采集系统进行整合，包括其数据信息内容，以及整个软硬件的工作管理，都要在确定平台的相关管理下实现并强化其功能。实际应用多以虚拟站的方式解决系统与实际设备的对应关系，虚拟集成技术将相关数据信息进行充分整合，并以更加直观和便捷的方式进行展示，还可以向第三方技术保障等机构提供信息，为有效的管理决策和具体执行提供有力支持。
2.2虚拟化集成技术在大坝监测自动化系统中的应用设计
要明确虚拟化集成系统的任务设计，必须先了解水电站大坝监测的功能，这些功能是进行相关设计的基础，整个系统也可以视为各自动监测功能的拓展。大坝监测自动化系统的工作要对监测数据进行采集，同时还要完成设备维护，并对某些特殊和重要的测点进行多次和应急采集，这些功能都需要集成的系统平台上进行统一管理。水电站大坝监测自动化系统在设计中需要明确其底层通信规约，可以保证经允许的软件系统利用自动化采集装置在通信协议的基础上进行互动，进而统一数据采集功能得以实现。
因为厂家设计系统时所采用的底层通信协定与虚拟化集成管理系统以及采集内容间有较大的内容耦合问题，使得系统进行维护的难度和实施成本显著提升。在实际的虚拟集成设计中，必须将耦合这一因素充分考虑，控制其在软件设计的复杂程度和执行质量方面的作用。为此，需要在设计时坚持一些基本的原则：必须确保的模块功能耦合，需要充分应用其内容中的数据耦合部分，而在控制耦合方面在尽量少用，对公共耦合的应用要严格限定其范围，并降低内容耦合的程度。基于此原则可以在应用设计中将多个水电站大坝监测自动化系统分配到自动采集层，进而细化完成集成层的功能模块设计，包括数据获取、数据采集、采集设置、设备检查等，都需要在集成层与采集层形成良性的数据交互，进而实现自动化系统的虚拟化集成。
2.3虚拟化集成设计中的功能实现
从目前的水电站大坝监测自动化系统设计情况来看，生产厂家所能够提供的数据采集功能大致有如下几个：一是采集装置定时测值；二是测点选测；三是设置采集装置时钟；四是查询采集装置时钟；五是设置采集装置定时测量周期；六是查询采集装置定时测量周期；七是测点单检；八是采集装置自检；九是获取系统配置信息。
基于上述功能的设计，在系统的集成层中，采集指令的格式需要有一套比较完整的定义，指令按照规定的格式存储。其具体的执行过程可大致归纳为以下几个步骤：首先，集成层收到来自管理系统的采集指令后，执行验证和解析功能，并根据解析出的信息对测点进行判断。之后，根据系统数据库中相关信息，对设备来源进行检测，根据检测信息分别调用相应的采集服务程序并完成设定的各项数据采集任务，获取采集结果数据。集成层通过信息网络获取各电站检测自动化系统的采集数据后，将数据分类存储到管理系统内。最后，完成采集任务，如果是实时采集，则将采集结果展示给用户，再由用户决定是否保存。
在管理系统中，用户不需要关心各水电站具体应用哪个厂家的自动化采集系统，也不需要关心自动化系统的具体布置情况，只要明确采集的自动化测点，当用户发出数据采集指令时，管理系统会根据具体的测点调用相关采集服务，完成采集任务并将采集的过程和结果返回给用户。对用户而言，多电站、多大坝的监测自动化系统可视为一个系统，从而完成了对多个监测自动化系统的虚拟化集成。通过对系统的集成，从技术上将所有相关用户与自动化测点的距离变得最小，用户可随时随地通过WEB、移动客户端APP发出采集指令，极大地方便了用户对自动化监测系统的访问。
3.结语
综上所述，流域多电站系统是我国进行水电建设的一个基本思路，同时也是未来建设发展的趋势，基于此，需要将多个水电站大坝监测自动化系统进行整合，实现综合管理。而从目前的水电站大坝监测自动化系统的应用情况来看，多种类型和工作模式的监测自动化系统被广泛应用，只有通过虚拟化集成技术才能对其进行很好的整合。虚拟化集成技术利用虚拟站的设计，将各水电站大坝监测自动化系统采集的数据统一管理，其应用价值非常显著，对我国的水电建设有着巨大的推动作用。
参考文献：
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