一、平台简介

水电站集控系统是公司面向水电站群管控需求研发的智能平台，由集中监控系统、智慧管控平台两大系统组成。包括了：数据采集、数据转发、界面组态、智能驾驶舱、水雨情监测、大坝安全监测、智能生产管理、移动APP等核心功能模块，平台秉持"集中管控、分级应用、智能决策"的先进设计理念，构建起从子站到集控中心、从自动控制系统到信息管理系统、再到智能分析决策系统的全链条、全方位覆盖体系，贯通数据采集、传输、处理、展示与决策的每一个环节，为水电站群的安全运行与高效运营提供了坚实可靠的一体化解决方案，助力客户迈向数字化、智能化管理新时代。

二、平台功能

（一）集中监控系统——平台核心引擎

集中监控系统主要实现数据采集、转发、存储、预处理、统计计算、查询、展示等功能，并负责控制指令的接收、校验和下发执行。它既是对用户的直接监控控制平台，也是智慧管控平台的数据支撑平台。HZ3000集中监控系统v4.1是公司新一代集中监控系统。作为集控平台应用，支持100座厂站、200万数据点接入，实现从CPU、操作系统到数据库的全系列“信创”适配和认证。

在架构与安全方面，调整组态系统架构，消除风险组件依赖，对数据传输进行加密，提升系统安全属性；在功能方面，新增热发布与动态更新、事故反演、on-call、mqtt采集等功能，并针对v4.0使用过程中费时费力的操作进行优化，提升实施调试效率。

（二）智慧管控平台——智慧生态

智慧管控平台是平台面向生产运维与经营管理打造的综合业务支撑体系，部署于管理信息大区（III区），与I区集中监控系统形成"监控+管理"的双轮驱动格局。系统以"数据驱动业务、智能辅助决策"为核心理念，深度融合智能驾驶舱、智能生产管理、水雨情监测、大坝安全监测、智能故障诊断等核心模块，贯通从数据采集、业务处理到分析决策的全链条，为集控中心值班调度、生产运维、防汛指挥及经营决策提供全方位智能化支撑。

1. 智能驾驶舱——总览全域态势

智能驾驶舱是III区的统一门户与态势感知窗口，采用“指标看板+GIS地图+三维场景”多维架构，聚合流域各电站实时运行、告警、水情与安防信息。运行总览驾驶舱通过指标看板、对比曲线、告警列表、电站地图及实时视频，直观呈现在线率、机组运行率、负荷、安全天数等核心指标。集中监控驾驶舱聚焦单站精细化监管，集成气象预报、发电分析、机组运行参数及运维任务。数字孪生水电站驾驶舱融合三维模型与实时数据，支持经济优化运行、故障诊断与智能巡检。生态监管驾驶舱展示各电站生态流量达标率。生产管理驾驶舱展示巡检、消缺、工作票等任务统计。数字孪生流域驾驶舱支撑预报、预警、预演、预案“四预”一体化管控。

2. 智能生产管理——全流程闭环作业

智能生产管理是III区的核心业务模块，覆盖设备管理、值班管理、两票管理、巡检管理、缺陷管理、检修管理、备品备件、电站考核及安防管理等全业务场景。我的事务提供发起、待办、已发、已办事务的统一处理入口。设备管理覆盖全生命周期台账，含设备档案、异动、评级、技改及试验。值班管理提供值班计划、日志、交接班及突发事件登记。两票管理支持操作票、工作票、应急抢修单、二次安措票等电子化开票与流程管控。巡检管理覆盖配置、计划、任务及机器人巡检全流程。缺陷管理提供现象库、缺陷记录、缺陷库及月度统计。检修管理涵盖检修库、计划、记录与任务。备品备件管理物资类别、库存台账及出入库。电站考核支持指标管理、配置、填报与月度考核。安防管理涵盖事故管理、体系文件、安全工器具、消防、防汛、危险源辨识、隐患排查、安全标准化及培训演练等。

3. 智能故障诊断——从预警到报告的全链路智能化

智能故障诊断是III区面向设备预警与诊断的专业模块，综合利用大数据、机器学习、知识图谱及大模型技术，建立水电站设备知识图谱。知识图谱通过三元组阐述设备实体及其关系，支持图谱管理、编辑与审核。故障预测提供建模平台，已建立超50类常见故障预测模型，涵盖水轮机、发电机、调速器、励磁、辅机、变压器、开关柜、保护等主要设备，采用神经网络、随机森林、支持向量机、时间序列分析等技术。智能告警实时分析监测数据，通过列表、声音、消息等途径通知用户，可快速查看故障描述、原因及解决方案。智能诊断基于知识图谱整合全类型故障案例，支持检索与根因分析。模型训练支持算法迭代优化，智能报告利用大模型自动生成电站运行月报，实现从预警到定位、诊断到报告的全链路智能化。

三、应用案例

平台已在韶能集控、镇远集控、方夏集控、贵州水投集控等多个项目中成功落地应用，覆盖不同规模、不同场景的水电站群集中管控需求，充分验证了平台在复杂环境下的稳定性与适应性。其中，贵州水投集控项目是公司承接的规模较大、情况复杂、要求较高的水电集控项目，具有典型代表意义。

该项目一期接入9座厂站，其中4座由我公司建设或升级改造，其余5座来自三家不同厂家，异构集成难度大。厂站分布于黔东南、黔南、黔西南及安顺，地域跨度大。集控中心I区与III区通过正向隔离装置物理隔离。子站通过卫星通讯中转，卫星带宽仅32kbps，数据延迟严重，而单站接入数据量约1万点，带宽和稳定性远远达不到调度数据网≥2Mbps的要求。在项目实施过程中，项目组成员通过优化通讯规约，加强通讯校验，增加补传机制和确认机制，最终成功的完成了数据稳定传输和控制指令的准确下发，提高了平台在复杂网络环境下的高可用性，积累了跨厂商设备接入、窄带卫星通讯调优、多流域异构集控等工程经验，为同类项目交付提供了可复用的解决方案。

四、总结与展望

水电站集控平台以I区计算机监控系统与III区信息化管理系统为双引擎，构建起从实时控制到经营管理的完整闭环，形成了“感知-控制-管理-决策”的一体化协同体系。展望未来，平台将持续深度融合公司自主研发的“共工”大模型。该模型基于公司三十余年水利水电行业的技术积淀打造，在故障诊断、检修决策、调度优化等核心场景中实现更高层次的自动闭环，为用户提供智能交互、智能感知、优化控制、知识问答等服务，推动水电运维从“少人值守”向“智能少人、智慧无人”的新阶段迈进。

(中央研究院水利水电技术研究所刘旺 供稿)