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摘要：随着智能移动终端设备的普及和移动互联网技术的发展，对如何进一步提升水电站数据采集转换效率、促进信息融合与共享、降低运行成本、保证生产运行安全等方面提出了新的要求。提出了一套基于云服务架构的水电站安全管理移动应用系统，将多源异构的监测信息存储在云端，能够实现数据快速获取、实时同步及高效利用。该系统在湖南省白云水电站得到了初步应用，实现了该水电站公共数据的全面整合与共享，为水电站工程管理、生产管理、日常管理和应急指挥等核心业务提供了智慧化的管理手段，具有较高的实用价值和推广意义。
关键词：水电站安全管理;移动终端;云服务架构;移动互联网技术;白云水电站
中图法分类号：TV737 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.07.015
文章编号：1006 - 0081（2021）07 - 0074 - 06
水库大坝安全运行是水电站发挥功能效益的最基础保障[1]。在水电站运行的整个生命周期中，各类监测仪器采集的数据源源不断地输送至水电站数据中心，这些数据真实反映着水库大坝和机组运行的状态，能为其安全运行与管理决策提供辅助支持。随着互联网技术的快速发展及其在水利水电行业的广泛应用，移动智能终端逐渐成为水电站管理工作中必不可少的工具。本文详细设计了手机端移动应用系统，并描述了系统在湖南省城步县白云水电站的应用情况。
1 水电站信息化管理存在的问题
水电站在运行管理中产生的数据繁杂，其来源不同、形式各异，存在信息无法融合、不能共享等问题，严重制约着水电站运行管理效率的提升。目前，水电站信息化管理中普遍存在以下问题。
（1）数据整合难度大。各类监测仪器采集数据频次、存储格式与下发的规律复杂多样，给数据整合带来了较大困扰与挑战。数据主要涵盖水雨情、安全监测、机组运行、防洪预报、发电调度及巡视检查等方面。
（2）数据孤立化、碎片化。各类业务数据之间存在交互壁垒，缺乏统一的运行服务管理，数据分散在多个平台，数据种类多，管理复杂。
（3）巡检效率亟待提高。巡检人员任务繁重、效率低下，巡检流程和巡检项有待规范，巡检修改缺乏相应的提示与审计记录。
（4）各类应用系统繁多且相互独立。在水电站信息化管理中，各种类别的应用系统业务功能单一且独立，缺乏一个一体化综合管理系统。
（5）业务应用专业性低。无法将水库来水预报、水库管理、大坝安全管理和水电站生产进行有机结合，也不支持预警信息的发布与消息的推送，实用性较低。
2 系统设计
综合白云水电站当前的信息化现状和业务需求，根据项目特点，基于云服务“5个层级”，打造白云水电站智慧化、标准化移動应用系统平台。该系统数据库参考水利行业标准进行设计，按照“一个应用集群，一个统一的运行环境，一套统一的运行管理体系”进行应用系统部署，为白云水电站安全运行与科学调度提供智慧化管理手段。
2.1 架构设计
基于云服务计算的架构设计共5层，即IaaS（基础设施即服务）、DaaS（数据即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）和Users （用户服务），主要架构设计模式如图1所示。
（1）IaaS（基础设施即服务）。水电站提供支撑平台运行的服务器或虚拟机、磁盘、计算机网络和机房等基础设施设备。
（2）DaaS（数据即服务）。水电站根据信息化建设的需求，通过对各类监测仪器采集的基础数据进行分析、梳理，实现数据的快速获取、快速利用，便于实时掌握水库大坝的安全运行信息，为水电站的工程管理决策提供必要依据。
（3）PaaS（平台即服务）。水电站为用户提供操作系统、数据库、消息中间件等软件，为系统平稳、安全运行搭建良好平台。
（4）SaaS（软件即服务）。水电站主要通过搭建私有云，采用SaaS服务的模式，通过数据信息为用户提供服务。
（5）Users （用户服务）。水电站工作人员使用安装好的智能化移动端系统，可以进行水库的日常巡检，掌握水库基本信息、水雨情、安全监测、防洪调度等数据，以提高工作效率。
软件应用通过内部云服务平台进行部署。由于相关数据的保密性要求，为保证各类数据对外Internet网络的访问安全与可靠性，内部云平台通常会映射相关对外端口，供用户统一访问。
2.2 数据库设计
数据库的主体使用《国家防汛指挥系统工程实时水雨情库表结构》设计标准，采用的技术标准有SL 323-2011《实时雨水情数据库表结构与标识符标准》、DL/T 1321-2014《电力大坝安全监测数据库表结构与标识符》、SL 324-2005《基础水文库数据库表结构与标识符》、SL 478-2010《水利信息数据库表结构与标识符》等。依据数据库设计3级范式，先绘制水电站安全管理移动应用系统的E-R图，再使用Power Designer创建表结构。在数据库表结构设计上保证其具有一定的冗余结构以便于将来扩展。
基于云服务架构的水电站安全管理移动端应用，用户可以浏览基本信息、水雨情、安全监测、预报调度等主要功能以及上传、查看移动巡检记录等，主要数据库E-R图见图2。
2.3 技术路线选择
移动端采用UNI-APP模式开发，UNI-APP支持通过不同的编译模式打包生成不同终端的应用程序（Android/IOS/H5/各类小程序），抹平了各种模式下的差异性，缩短了应用的开发周期且节约了开发成本，极大保证了用户跨端体验的一致性[2]。
云端服务体系采用JAVA+MySQL+MyBatis- Plus +SpringBoot+SpringCloud架构系统开发，数据最终存储主要采用MySQL，访问层主要通过MyBatis- Plus，服务提供主要采用SpringBoot框架进行开发，云端架构采用SpringCloud集成[3]。 基于云服务的水电站技术架构设计，采用云服务模式，并充分考虑了系统的可伸缩性、扩展性。总体架构设计如图3所示，主要包括资源层、服务层、接口层、负载均衡（NGINX）、WEB层以及用户访问层等。
（1）资源层。主要提供云存储的数据来源，主要包括关系型数据库（如MySQL）、非关系型数据库、图形数据库以及媒体文件数据库等。
（2）服务层。建立与移动端相关数据交互的服务，是用户提供服务的核心。主要包括基础服务和业务服务2个模块。基础服务模块包含公共的基础业务服务模块，主要包括权限管理、用户管理、文件管理及任务调度等相关基础服务。业务服务模块处理与实际业务功能相关的数据。用户在消费服务层提供的数据时，主要为RESTFUL风格的API。服务管理主要为对服务的治理与配置，包括服务注册、发现、相互间调用以及相关熔断处理。通过服务管理搭建各数据、各服务之间的桥梁。
（3）接口层。负责所有对内访问API的统一网关。所有业务的请求服务首先经过网关验证后才进行相关路由。
（4）负载均衡。通过NGINX解决服务跨域请求，分担大量请求带来的压力和高并发产生的问题。通过接口层与负载均衡NGINX相互结合，分别处理所有对内部访问与对外部访问的负载均衡。
（5）WEB层。通过利用服务层提供的数据，建立各移动端APP的软件应用。
（6）访问层。用户通过硬件设备访问相应的应用。
2.4 功能设计
2.4.1 一级功能
移动端功能主要包括用户管理、核心功能、三方应用集成和常用管理办公等功能模块，具体如图4所示。
（1）用户管理。该模块为移动端识别用户身份信息以及授权的关键。用户可通过账户或手机指纹登录进入的移动端应用。
（2）主要功能。覆盖水库基本信息、水雨情、安全监测、防洪调度、视频监控、移动巡检等水库安全管理功能，为水库安全管理提供支撑。
（3）三方应用集成。通过集成或建立其他应用的导航目录，解决水库各应用繁多、查找入口困难等问题，从而提升水库管理人员工作效率。
（4）常用管理办公。该模块通过信息化手段结合移动端特性提供日常管理信息化功能，包括水库日常管理、通讯录、值班管理等功能。
2.4.2 二级功能
二级功能点主要包括登录、个人信息、基本信息、水雨情、安全监测、移动巡检、防洪调度、视频监控、预报预警、企业要闻、消息推送、在线天气、气象监测、通讯录等[4]，具体如图4所示。
3 系统实现
3.1 数据库实现
数据库的实现参考相關行业标准，通过建立规范统一的数据模型，更利于各类数据的交互与融合。主要数据库表实现如表1所示。
3.2 移动端功能实现
依据用户需求分析与移动端功能设计，各功能模块成果主要通过友好的图形报表与简洁的风格对外展示，可划分为主体功能与核心功能两个模块，主体功能可为应用提供入口性功能展示，核心功能是可为移动端实现安全管理的核心模块，两者相辅相成，共同完成水电站安全管理移动端应用[5]。
主体功能主要包括以下5个分析模块，如图5所示。
（1）登录。打开移动端应用程序后可直接进入主页面，每点击一个模块需进行权限验证。权限验证包括指纹登录与账号密码登录两种方式。当用户登录验证成功后会获得各模块权限。
（2）首页功能。首页主要包括主TAB页、天气信息、企业要闻、预报调度信息、预警信息。其中，主TAB页功能包括基本信息、水雨情信息、安全监测信息、移动巡检、防洪调度、视频监控等，也是大坝安全运行管理的核心功能。
（3）通讯录。通讯录是落实水库责任人及提升应急管理效率的重要手段之一，包括各工作人员的联系方式、短信、邮件及添加联系人等;支持拼音、电话、汉字搜索，查看个人通讯录，点击后可直接进行通话、短信、邮件、添加联系人等相应操作。
（4）应用。链接相关工程运行人员的常用功能，整合其他手机端或APP端应用入口，如企业要闻、日历及罗盘等。
（5）个人中心。主要对个人相关信息的展示、退出登录操作以及相关发票管理填写与备忘等。
移动端核心功能主要包括基本信息、水雨情信息、安全监测信息、移动巡检、防洪调度、视频监控等[6]。
（1）基本信息。对水库基本信息的展示。
（2）水雨情信息。包括水库各雨量站与水位站点的实时数据与历史数据。雨量站点数据包括各时间段内小时雨量、日雨量、月雨量数据以及时间段内雨量变化过程线等;水位站点的数据包括各时间段内的水位数据及变化过程线。
（3）安全监测模块。包括变形、渗流及环境量等实时与历史数据监测。依据各建筑物、各监测断面布置的观测点，反映各仪器数据变化。变形监测主要包括水平位移、垂直位移、接裂缝等监测;渗流监测包括渗流量与渗流压力等监测;环境量监测包括水位、降雨量、出入库流量等监测。
（4）移动巡检。移动端高效便捷快速的巡检，是保证大坝安全、稳定运行的重要手段之一。用户可在巡检模块查看历史巡检记录以及实时上报巡检记录;在巡检中支持多人同时巡检，多人通过一致口令形成一次有效的巡检任务。巡检内容发生修改时会提醒相关人员是否修改记录，采用Diff算法检测冲突内容，具体流程如图6所示。
（5）防洪调度。主要包括实时天气与水位信息或预警信息的滚动播放;逐小时自动预报未来24 h面雨量、出库流量以及发电流量、电站出力等信息，并展示整个预报与调度过程变化以及峰现时间与峰值。
（6）视频监控。集成其他应用功能，通过调用Schema唤起视频监控软件，当用户没有安装时自动默认软件下载安装视频软件。 依据安全监测技术规范将每次巡视任务类型划分为日常检查、年度检查、定期检查、应急检查4个类别[7]。巡检点可划分为坝体、坝基与坝区、输泄水洞（管）、泄洪道以及近坝岸坡5个大类。在巡检点的子项中，水库管理单位可依据自身实际情况适当配置增加额外的巡检内容或删除与水库实际条件不符的巡检子项。对巡检子项的巡检内容可划分为正常与异常两种互斥状态，当巡检人员发现巡检子项异常时必需填写异常信息并拍照上传异常点，具体移动端实现界面如图7所示。在整个巡检过程中会定期实时自动上报用户的定位信息，供管理人员实时分析巡检状态等。
4 系统部署方案
基于云服务架构的移动端手机应用，需充分考虑兼容各移动端手机分辨率，确保不同终端展示的一致性，采用云服务架构与部署更利于各类数据信息的融合与交互[8]，如图8所示。
白云电站系统部署的软硬件环境如表2 所示。
5 结 语
系统在湖南省白云水电站取得初步应用，并根据使用反馈结果进行了多次优化升级。通过整合数据解决了数据融合困难、交互复杂等问题。建立了规范的、可扩展的巡检体系;集成了常用三方应用的入口索引;整合部分日常管理功能。系统安全管理信息化程度更高、管理更精细化。运行情况表明，系统提高了水电站安全管理运行效率，确保了水电站安全运行。
基于云服务架构的水电站安全管理移动端具有高度集成与可扩展性，通过融合水库安全运行管理核心功能，形成了一个初具规模的体系应用。在突破时间与空间限制下，操作更方便、更加实用、信息量更加丰富，对探索水电站现代化安全管理模式具有借鉴意义，值得推广。
参考文献：
[1] 牛广利，李天旸，何亮，等. 大坝安全监测云服务系统的研发与应用[J]. 中國水利，2018（20）：42-45.
[2] 胡文兵. 基于android平台的水情信息处理系统实现及应用[J]. 软件导刊，2013（5）：121-122.
[3] 解建仓，马增辉，张永进，等. 水利移动服务平台的设计与开发[J]. 水力发电学报，2008，27（4）：40-43.
[4] 谭界雄，周启. 水库大坝管理信息化技术[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2017.
[5] 陶莉，朱小光，王善红. 变电站手持终端巡检方案界面设计[J]. 华电技术， 2016， 38（6）： 60-62，72，79.
[6] 何向阳，杨明化，高大水，等. 市县级水库大坝信息化监管平台建设研究[J]. 人民长江，2018，49（21）：99-103.
[7] 林之，王启翔，李斌坤，等. 变电站智能化巡检系统研究与应用[J]. 信息化建设， 2016（4）：340-341，343.
[8] 陆晓明. 软件全生命周期质量管理探讨[J]. 电子世界，2013（22）：177- 178.
（编辑：李 慧）
Research and development of mobile application system for hydropower station safety management based on cloud service architecture and its practice
LI Guanjun1， ZHANG Yubing2， BAI Haijun1
（1. Guodian Hunan Wushui Hydropower Development Co.， Ltd.， Shaoyang 4225000， China; 2. Changjiang Institute of Survey， Planning， Design and Research，Wuhan 430074， China）
Abstract： With the popularization of intelligent mobile terminal equipment and the development of mobile Internet technology， new requirements on how to further improve the efficiency of data acquisition and conversion， promote information fusion and sharing， reduce operating costs， and ensure the safety of production and operation of hydropower stations was put forward. A mobile application system for hydropower station safety management based on cloud service architecture was proposed. The multi-source heterogeneous monitoring information was stored in the cloud， which realized the rapid acquisition， real-time synchronization and efficient utilization of data. The system was applied in Baiyun Hydropower Station in Hunan Province， which realized the comprehensive integration and sharing of public data， and provided intelligent management means for the engineering management， production management， daily management， emergency command and other core business.
Key words： safety management of hydropower stations; mobile terminal; cloud service architecture; mobile Internet technology; Baiyun Hydropower Station
关键词：水电站安全管理;移动终端;云服务架构;移动互联网技术;白云水电站
中图法分类号：TV737 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.07.015
文章编号：1006 - 0081（2021）07 - 0074 - 06
水库大坝安全运行是水电站发挥功能效益的最基础保障[1]。在水电站运行的整个生命周期中，各类监测仪器采集的数据源源不断地输送至水电站数据中心，这些数据真实反映着水库大坝和机组运行的状态，能为其安全运行与管理决策提供辅助支持。随着互联网技术的快速发展及其在水利水电行业的广泛应用，移动智能终端逐渐成为水电站管理工作中必不可少的工具。本文详细设计了手机端移动应用系统，并描述了系统在湖南省城步县白云水电站的应用情况。
1 水电站信息化管理存在的问题
水电站在运行管理中产生的数据繁杂，其来源不同、形式各异，存在信息无法融合、不能共享等问题，严重制约着水电站运行管理效率的提升。目前，水电站信息化管理中普遍存在以下问题。
（1）数据整合难度大。各类监测仪器采集数据频次、存储格式与下发的规律复杂多样，给数据整合带来了较大困扰与挑战。数据主要涵盖水雨情、安全监测、机组运行、防洪预报、发电调度及巡视检查等方面。
（2）数据孤立化、碎片化。各类业务数据之间存在交互壁垒，缺乏统一的运行服务管理，数据分散在多个平台，数据种类多，管理复杂。
（3）巡检效率亟待提高。巡检人员任务繁重、效率低下，巡检流程和巡检项有待规范，巡检修改缺乏相应的提示与审计记录。
（4）各类应用系统繁多且相互独立。在水电站信息化管理中，各种类别的应用系统业务功能单一且独立，缺乏一个一体化综合管理系统。
（5）业务应用专业性低。无法将水库来水预报、水库管理、大坝安全管理和水电站生产进行有机结合，也不支持预警信息的发布与消息的推送，实用性较低。
2 系统设计
综合白云水电站当前的信息化现状和业务需求，根据项目特点，基于云服务“5个层级”，打造白云水电站智慧化、标准化移動应用系统平台。该系统数据库参考水利行业标准进行设计，按照“一个应用集群，一个统一的运行环境，一套统一的运行管理体系”进行应用系统部署，为白云水电站安全运行与科学调度提供智慧化管理手段。
2.1 架构设计
基于云服务计算的架构设计共5层，即IaaS（基础设施即服务）、DaaS（数据即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）和Users （用户服务），主要架构设计模式如图1所示。
（1）IaaS（基础设施即服务）。水电站提供支撑平台运行的服务器或虚拟机、磁盘、计算机网络和机房等基础设施设备。
（2）DaaS（数据即服务）。水电站根据信息化建设的需求，通过对各类监测仪器采集的基础数据进行分析、梳理，实现数据的快速获取、快速利用，便于实时掌握水库大坝的安全运行信息，为水电站的工程管理决策提供必要依据。
（3）PaaS（平台即服务）。水电站为用户提供操作系统、数据库、消息中间件等软件，为系统平稳、安全运行搭建良好平台。
（4）SaaS（软件即服务）。水电站主要通过搭建私有云，采用SaaS服务的模式，通过数据信息为用户提供服务。
（5）Users （用户服务）。水电站工作人员使用安装好的智能化移动端系统，可以进行水库的日常巡检，掌握水库基本信息、水雨情、安全监测、防洪调度等数据，以提高工作效率。
软件应用通过内部云服务平台进行部署。由于相关数据的保密性要求，为保证各类数据对外Internet网络的访问安全与可靠性，内部云平台通常会映射相关对外端口，供用户统一访问。
2.2 数据库设计
数据库的主体使用《国家防汛指挥系统工程实时水雨情库表结构》设计标准，采用的技术标准有SL 323-2011《实时雨水情数据库表结构与标识符标准》、DL/T 1321-2014《电力大坝安全监测数据库表结构与标识符》、SL 324-2005《基础水文库数据库表结构与标识符》、SL 478-2010《水利信息数据库表结构与标识符》等。依据数据库设计3级范式，先绘制水电站安全管理移动应用系统的E-R图，再使用Power Designer创建表结构。在数据库表结构设计上保证其具有一定的冗余结构以便于将来扩展。
基于云服务架构的水电站安全管理移动端应用，用户可以浏览基本信息、水雨情、安全监测、预报调度等主要功能以及上传、查看移动巡检记录等，主要数据库E-R图见图2。
2.3 技术路线选择
移动端采用UNI-APP模式开发，UNI-APP支持通过不同的编译模式打包生成不同终端的应用程序（Android/IOS/H5/各类小程序），抹平了各种模式下的差异性，缩短了应用的开发周期且节约了开发成本，极大保证了用户跨端体验的一致性[2]。
云端服务体系采用JAVA+MySQL+MyBatis- Plus +SpringBoot+SpringCloud架构系统开发，数据最终存储主要采用MySQL，访问层主要通过MyBatis- Plus，服务提供主要采用SpringBoot框架进行开发，云端架构采用SpringCloud集成[3]。 基于云服务的水电站技术架构设计，采用云服务模式，并充分考虑了系统的可伸缩性、扩展性。总体架构设计如图3所示，主要包括资源层、服务层、接口层、负载均衡（NGINX）、WEB层以及用户访问层等。
（1）资源层。主要提供云存储的数据来源，主要包括关系型数据库（如MySQL）、非关系型数据库、图形数据库以及媒体文件数据库等。
（2）服务层。建立与移动端相关数据交互的服务，是用户提供服务的核心。主要包括基础服务和业务服务2个模块。基础服务模块包含公共的基础业务服务模块，主要包括权限管理、用户管理、文件管理及任务调度等相关基础服务。业务服务模块处理与实际业务功能相关的数据。用户在消费服务层提供的数据时，主要为RESTFUL风格的API。服务管理主要为对服务的治理与配置，包括服务注册、发现、相互间调用以及相关熔断处理。通过服务管理搭建各数据、各服务之间的桥梁。
（3）接口层。负责所有对内访问API的统一网关。所有业务的请求服务首先经过网关验证后才进行相关路由。
（4）负载均衡。通过NGINX解决服务跨域请求，分担大量请求带来的压力和高并发产生的问题。通过接口层与负载均衡NGINX相互结合，分别处理所有对内部访问与对外部访问的负载均衡。
（5）WEB层。通过利用服务层提供的数据，建立各移动端APP的软件应用。
（6）访问层。用户通过硬件设备访问相应的应用。
2.4 功能设计
2.4.1 一级功能
移动端功能主要包括用户管理、核心功能、三方应用集成和常用管理办公等功能模块，具体如图4所示。
（1）用户管理。该模块为移动端识别用户身份信息以及授权的关键。用户可通过账户或手机指纹登录进入的移动端应用。
（2）主要功能。覆盖水库基本信息、水雨情、安全监测、防洪调度、视频监控、移动巡检等水库安全管理功能，为水库安全管理提供支撑。
（3）三方应用集成。通过集成或建立其他应用的导航目录，解决水库各应用繁多、查找入口困难等问题，从而提升水库管理人员工作效率。
（4）常用管理办公。该模块通过信息化手段结合移动端特性提供日常管理信息化功能，包括水库日常管理、通讯录、值班管理等功能。
2.4.2 二级功能
二级功能点主要包括登录、个人信息、基本信息、水雨情、安全监测、移动巡检、防洪调度、视频监控、预报预警、企业要闻、消息推送、在线天气、气象监测、通讯录等[4]，具体如图4所示。
3 系统实现
3.1 数据库实现
数据库的实现参考相關行业标准，通过建立规范统一的数据模型，更利于各类数据的交互与融合。主要数据库表实现如表1所示。
3.2 移动端功能实现
依据用户需求分析与移动端功能设计，各功能模块成果主要通过友好的图形报表与简洁的风格对外展示，可划分为主体功能与核心功能两个模块，主体功能可为应用提供入口性功能展示，核心功能是可为移动端实现安全管理的核心模块，两者相辅相成，共同完成水电站安全管理移动端应用[5]。
主体功能主要包括以下5个分析模块，如图5所示。
（1）登录。打开移动端应用程序后可直接进入主页面，每点击一个模块需进行权限验证。权限验证包括指纹登录与账号密码登录两种方式。当用户登录验证成功后会获得各模块权限。
（2）首页功能。首页主要包括主TAB页、天气信息、企业要闻、预报调度信息、预警信息。其中，主TAB页功能包括基本信息、水雨情信息、安全监测信息、移动巡检、防洪调度、视频监控等，也是大坝安全运行管理的核心功能。
（3）通讯录。通讯录是落实水库责任人及提升应急管理效率的重要手段之一，包括各工作人员的联系方式、短信、邮件及添加联系人等;支持拼音、电话、汉字搜索，查看个人通讯录，点击后可直接进行通话、短信、邮件、添加联系人等相应操作。
（4）应用。链接相关工程运行人员的常用功能，整合其他手机端或APP端应用入口，如企业要闻、日历及罗盘等。
（5）个人中心。主要对个人相关信息的展示、退出登录操作以及相关发票管理填写与备忘等。
移动端核心功能主要包括基本信息、水雨情信息、安全监测信息、移动巡检、防洪调度、视频监控等[6]。
（1）基本信息。对水库基本信息的展示。
（2）水雨情信息。包括水库各雨量站与水位站点的实时数据与历史数据。雨量站点数据包括各时间段内小时雨量、日雨量、月雨量数据以及时间段内雨量变化过程线等;水位站点的数据包括各时间段内的水位数据及变化过程线。
（3）安全监测模块。包括变形、渗流及环境量等实时与历史数据监测。依据各建筑物、各监测断面布置的观测点，反映各仪器数据变化。变形监测主要包括水平位移、垂直位移、接裂缝等监测;渗流监测包括渗流量与渗流压力等监测;环境量监测包括水位、降雨量、出入库流量等监测。
（4）移动巡检。移动端高效便捷快速的巡检，是保证大坝安全、稳定运行的重要手段之一。用户可在巡检模块查看历史巡检记录以及实时上报巡检记录;在巡检中支持多人同时巡检，多人通过一致口令形成一次有效的巡检任务。巡检内容发生修改时会提醒相关人员是否修改记录，采用Diff算法检测冲突内容，具体流程如图6所示。
（5）防洪调度。主要包括实时天气与水位信息或预警信息的滚动播放;逐小时自动预报未来24 h面雨量、出库流量以及发电流量、电站出力等信息，并展示整个预报与调度过程变化以及峰现时间与峰值。
（6）视频监控。集成其他应用功能，通过调用Schema唤起视频监控软件，当用户没有安装时自动默认软件下载安装视频软件。 依据安全监测技术规范将每次巡视任务类型划分为日常检查、年度检查、定期检查、应急检查4个类别[7]。巡检点可划分为坝体、坝基与坝区、输泄水洞（管）、泄洪道以及近坝岸坡5个大类。在巡检点的子项中，水库管理单位可依据自身实际情况适当配置增加额外的巡检内容或删除与水库实际条件不符的巡检子项。对巡检子项的巡检内容可划分为正常与异常两种互斥状态，当巡检人员发现巡检子项异常时必需填写异常信息并拍照上传异常点，具体移动端实现界面如图7所示。在整个巡检过程中会定期实时自动上报用户的定位信息，供管理人员实时分析巡检状态等。
4 系统部署方案
基于云服务架构的移动端手机应用，需充分考虑兼容各移动端手机分辨率，确保不同终端展示的一致性，采用云服务架构与部署更利于各类数据信息的融合与交互[8]，如图8所示。
白云电站系统部署的软硬件环境如表2 所示。
5 结 语
系统在湖南省白云水电站取得初步应用，并根据使用反馈结果进行了多次优化升级。通过整合数据解决了数据融合困难、交互复杂等问题。建立了规范的、可扩展的巡检体系;集成了常用三方应用的入口索引;整合部分日常管理功能。系统安全管理信息化程度更高、管理更精细化。运行情况表明，系统提高了水电站安全管理运行效率，确保了水电站安全运行。
基于云服务架构的水电站安全管理移动端具有高度集成与可扩展性，通过融合水库安全运行管理核心功能，形成了一个初具规模的体系应用。在突破时间与空间限制下，操作更方便、更加实用、信息量更加丰富，对探索水电站现代化安全管理模式具有借鉴意义，值得推广。
参考文献：
[1] 牛广利，李天旸，何亮，等. 大坝安全监测云服务系统的研发与应用[J]. 中國水利，2018（20）：42-45.
[2] 胡文兵. 基于android平台的水情信息处理系统实现及应用[J]. 软件导刊，2013（5）：121-122.
[3] 解建仓，马增辉，张永进，等. 水利移动服务平台的设计与开发[J]. 水力发电学报，2008，27（4）：40-43.
[4] 谭界雄，周启. 水库大坝管理信息化技术[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2017.
[5] 陶莉，朱小光，王善红. 变电站手持终端巡检方案界面设计[J]. 华电技术， 2016， 38（6）： 60-62，72，79.
[6] 何向阳，杨明化，高大水，等. 市县级水库大坝信息化监管平台建设研究[J]. 人民长江，2018，49（21）：99-103.
[7] 林之，王启翔，李斌坤，等. 变电站智能化巡检系统研究与应用[J]. 信息化建设， 2016（4）：340-341，343.
[8] 陆晓明. 软件全生命周期质量管理探讨[J]. 电子世界，2013（22）：177- 178.
（编辑：李 慧）
Research and development of mobile application system for hydropower station safety management based on cloud service architecture and its practice
LI Guanjun1， ZHANG Yubing2， BAI Haijun1
（1. Guodian Hunan Wushui Hydropower Development Co.， Ltd.， Shaoyang 4225000， China; 2. Changjiang Institute of Survey， Planning， Design and Research，Wuhan 430074， China）
Abstract： With the popularization of intelligent mobile terminal equipment and the development of mobile Internet technology， new requirements on how to further improve the efficiency of data acquisition and conversion， promote information fusion and sharing， reduce operating costs， and ensure the safety of production and operation of hydropower stations was put forward. A mobile application system for hydropower station safety management based on cloud service architecture was proposed. The multi-source heterogeneous monitoring information was stored in the cloud， which realized the rapid acquisition， real-time synchronization and efficient utilization of data. The system was applied in Baiyun Hydropower Station in Hunan Province， which realized the comprehensive integration and sharing of public data， and provided intelligent management means for the engineering management， production management， daily management， emergency command and other core business.
Key words： safety management of hydropower stations; mobile terminal; cloud service architecture; mobile Internet technology; Baiyun Hydropower Station