當前經濟下水利樞紐工程監控系統中的容錯冗余技術

（定州市水利局）

在社會進入到信息時代的今天,水利與人們的生產、生活密切相關,從國民經濟的宏觀管理看,容錯冗余技術進行水利樞紐工程監控，合理利用有限的資源，對提高全體人民的經濟水平起著關鍵作用。

一、水利樞紐工程計算機監控系統

為了確保水工建筑物的長期安全運行，根據地域、氣候、水文狀況的不同，利用計算機容錯冗余技術為此,在系統網絡構架范圍內,進行水量調度的決策和控制，有效解決水利樞紐工程中的監控問題，并實現遠方及現地控制操作。

一般來說，水利樞紐工程計算機監控系統包括以下幾個大部分：中央調度控制中心、現場控制中心和現地控制單元。

其中中央調度控制中心選用快速以太網，現場控制中心是一個相對獨立的子系統，現地控制元用于變電站電氣參數控制等。

依照可靠,先進,實用,經濟設計原則,系統管理控制軟件采用具有很強的靈活性。系統設計方案如下：

樞紐管理處是實質上的樞紐調度控制中心,為適應以后發展需要,系統網絡拓撲結構擬采用星型結構。中心網絡可分步實施，為適應以后發展需要,網絡平臺必須完備。集控室網絡作為管理處中心網絡延伸，并考慮網絡可靠性及可維護性。閘門監控系統既可聯動,也可獨立控制，其主機采用性能優良的HP工作站,實現計算機遠方控制和手動控制,PLC系統配置適當考慮一定余量,監測與控制是本系統的重要組成部分。系統設計主要考慮以下幾個方面：

儀器安裝位置及導線的匯集尋求最佳位置，從儀器埋設開始就必須積累相關觀測資料,選擇成熟可靠且專門用于安全監測儀器設備，應在設備預算和選型時進行論證。

二、水利樞紐雙服務器容錯系統的設計

服務器可靠性是評價網絡系統的重要標準，雙機雙工系統中的兩臺計算機就水利樞紐工程的特點,可以進行分布處理或并行處理，糾錯效果明顯,通過系統重組、任務降級,方案是主機和備用機工作方式。方案是主機和備用機工作方式。雙機容錯系統能提高系統的可靠性,，采用SCsl接口和SCSI適配器。

在各種磁盤接口中,SCsl是一種通用輸入輸出接口,無疑是使用最廣泛的一種接口。是處理機,外部設備之間連接的總線接口,具有在多個控制器或同一控制器支持下的多臺外部設備同時并行操作的斷開/重新連接及總線仲裁功能。具有異步和同步二種數據傳送方式,采用命令方式控制目標設備的工作,啟動設備和目標設備執行的命令分為八組,一般均采用同步方式傳送數據信號,可進行高水平的邏輯操作,命令執行完都將執行結果向啟動設備回報，為更換外部設備提供了靈活的處理手段。總線共50腳,有八條雙向數據線,利用SCsl接口實現RAID的可行性，智能程度高、數據傳輸率適應面廣。

可以將RAID設計在驅動者中，組成磁盤陣列系統要考慮各種應用的需要，模型建立的建立模型便于作性能分析，SCSI的硬件結構支持同步、異步、高速同步SCsl傳送，提供奇偶校驗電路;支持仲裁、斷開/重連、同步、高速同步協議;主機與SCsl設備之間傳送數據,可以在所有信息傳送階段使用,可通過異步、同步、高速同步方式來實現。

三、水利樞紐容錯局域網的設計與實現

隨著局域網產品的日趨成熟與推廣,在整個計算機系統當中,分布式計算機系統由局域網將主機連接起來組成，共同處理任務,使它的處理能力大大提高。按照功能劃分為通信子網和資源子網。并因其性能價格比高而得到廣泛應用。出于對可靠性和實時性的考慮,開始容錯以太網的研究，保證了數據的可靠傳輸,其主要任務是處理網絡出錯,在每臺工作站上可以安裝兩塊網卡。

在水利樞紐工程計算機監控系統中,容錯以太網是高效率與高可靠性的服務,容錯以太網軟件的設計：使用UDP進行不可靠的數據報傳輸,采用窗口協議的處理方法。網絡出錯后的處理包括：設置網絡出錯標志位,由另一個網重新發送未收到確認的數據報,填充個網絡出錯報告報文,區分是網卡出錯還是總線出錯,向管理員報告網絡出錯信息。無論是硬件容錯還是軟件容錯,要硬件與軟件結合,錯誤定位準確、及時;能大大提高可靠性。

四、水利樞紐工程監控系統經濟評價

水利工程建設是除害興利的事業,國民經濟評價中水利樞紐工程監控系統經濟的效益是為國民經濟做出的全部貢獻，考慮到資金的時間價值,要合理計算水利樞紐工程監控系統經濟效益,根據工程經濟效益計算有關規范，主要目的是減免人民生命財產遭受洪災損失,應突出其國民經濟評價的核心作用,將大大水利樞紐工程監控系統經濟評價提高標準，使其經濟且具有一定的抗風險能力,提高水利樞紐工程監控系統項目的競爭能力和生存力,減輕樞紐運行、管理和維護的費用負擔。