GB/T 40285-2021
基本信息
标准号:
GB/T 40285-2021
中文名称:智能水电厂大坝安全分析评估系统技术规范
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
智能
水电厂
大坝
安全
分析
评估
系统
技术规范
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 40285-2021.Technical specification for dam safety analysis and evaluation system of smart hydropower plant.
1范围
GB/T 40285规定了智能水电厂大坝安全分析评估系统的功能、性能和测试要求。
GB/T 40285适用于智能水电厂大坝安全分析评估系统的设计、建设和运行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 22239信息安全技术 网络安全等级保护基本要求
GB/T 30976(所有部分)工 业控制系统信息安全
GB/T 36572电力监控系统网络安全防护导则
GB/T 39264智 能水电厂一体化管控平台技术规范
GB/T 40222-2021 智 能水电厂技术导则
DL/T 5313水电站大坝运行安全评价导则
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
智能水电厂 smart hydropower plant
以自动化、数字化、信息化为基础,利用云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等技术,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应能力,实现安全、稳定、高效运行的水电厂。
3.2
大坝安全分析评估应用组件 application component for dam safety analysis and evaluation
用于分析和诊断大坝安全相关信息,评估大坝安全状态和预测发展趋势,为智能水电厂风险预控、故障处置和优化运行提供辅助决策支持的一体化管控平台应用组件。
标准内容
ICS 27.140
CCS F07
中华人民共和国国家标准
GB/T40285—2021
智能水电厂大坝安全分析评估系统技术规范Technical specification for dam safety analysis and evaluation system ofsmarthydropowerplant
2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-12-01实施
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规范性引用文件
术讯和定义
基本规定
功能要求
6性能要求
7测试要求
附录A(规范性)
附录B(资料性)
大坝安全分析评估成用组件分级大项安全分析评估应用组件信息附录((资料性)监测数据粗差识别性能评价方法次
-rKaeerKa-
GB/T40285—2021
-riKacerKAca-
GB/T40285—2021
本文件按照GB/T1.12020%标准化工作导则」第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国电力企业联合会提出并归口。本文件起草单位:南瑞集团有限公司、国家能源局人坝安全监察中心、中国长江三峡集团有限公司国家电投集团五凌电力有限公司、中国水利水电科学研究院、南方电网调峰调频发电有限公司、国网新源控股有限公司、国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司、国电大渡河流域水电开发有限公司、华能澜沧江水电股份有限公司、广州健新科技股份有限公司:本文件主要起草人:崔岗、凌骐、赵斌、胡波、周建波、於三大、钟平、卢正超、章鹏、武志刚、黄会宝、胡晓云、刘福、刘勇、吴伟、张锋、柔兴旭、向正林、马保东、李林扬、工凯、陶丛丛、张凤、沈慧、陈俊生、郑健兵、向南、孔庆梅、江德军、徐小坤、苏怀智、工东栋、赵二峰、荣笨、魏彩云。rrKaeerkAca-
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1范围
GB/T40285—2021
智能水电厂大坝安全分析评估系统技术规范本文件规定了智能水电厂人坝安全分析评估系统的功能、性能和测试要求。本文件适用丁智能水电厂大项安全分析评估系统的设计、建设和运行:2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其巾,注日期的引用文件.仅该Ⅱ期对应的版本适用于本文件:不注Ⅱ期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 22239
信息安全技术网络安全等级保护基本要求G3/T30976(所有部分)工业控制系统信息安全GB/T36572电力监控系统网络安全防导则GB/T39264
智能水电厂-体化控平台技术规范GB/T40222
2021智能水电厂技术导则
DL/T5313水电站大坝运行安全评价导则3术语和定义
下列术语和定义适用丁本文件。3.1
智能水电厂smarthydropowerplant以自动化、数字化、信息化为基础,利用云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等技术,具有目感知、白学习、白决策、白执行、白适应能力,实现安全、稳定、高效运行的水电厂:3.2
大坝安全分析评估应用组件applicationcomponeni fordam safelyanalysisand tvaluation用丁分析和诊断大项安全相关信息,评估大坝安全状态和预测发展趋势,为智能水电厂风险预控、故障处置和优化运行提供辅助决策支持的-体化管控平台成用组件。4基本规定
4.1大坝安全分析评估成用组件的整体功能、外部接几、部署方式应符合GB/T40222一2021的要求。4.2大坝安全分析评估应用组件应综合监测数据与巡视检查成果、工程结构特性、地质条件、施工质量、闸门及机组运行状况、境条件,缺陷及问题、结构安全复核结果等资料,对结构性态进行分析诊断,判断结构物局部乃至整体当前的安全状况,预测分析潜在风险,为水电厂运行管理提供技术支持和辅助决策。
4.3大坝安全分析评估应用组件智能化级别宜根据其主要特征和能力进行划分,其体要求应符合附录A
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大坝安全分析评估成用组件宜部界在管理信息大区,4.4
4.5大坝安全分析评估成用组件成通过体化管控平台实现与以下成用组件的数据交互、信息共享及业务联动:
a)大坝安全监测;
水库调度;
水情测报;
防汛决策支持;
闸门控制与振动监测;
机组运行监控;
大坝强虚动监测:
地质灾害监测;
气象监测;
安防监控;
k)应急广摇。
运行环境的信息网络安全成衍合GB/T22239、GB/T30976(所有部分)及GB/T36572的规定4.7
大坝安全分析评估成用组件质采用开放的结构,功能可扩展4.8
大坝安全评估成用组件宜支持跨平台、跨开发谱言的访问和调用,5功能要求
信息获取和预处理
5.1.1人坝安全分析评估应用组件应能获取人坝安全监测、水情监测、闸门控制与振动监测、机组运行监控、地质灾害监测、气象监测等信息。5.1.2大项安全分析评估应用组件应收集基本信息、日常监测信息及管理信息.内容见附录B5.1.3大坝安全分析评估成用组件应实现数据采集设备运行状态监控,数据有效性和完备性自动判断,记录和统计结果,并发出告警5.2分析和诊断
5.2.1大坝安全分析评估应用组件成分析水工结构物状态的时空规律、变化趋势、量值水平和因果关联等,识别结构异常的发生部位、类别及程度,并刘对能原因和产生机理近行诊断5.2.2天项安全分析评估应用组件应具备对重要监测物理量的定性和定量分析功能5.2.3监测量定性分析功能应满足以下要求:a)分析监测量的周期性和趋势性等时序变化规律,并统计周期性变幅、趋势变化速率、极值及发生时问等特征量,识别监测量规律山现变异的时问及发展趋势。b)
分析同类监测量的空问分布规律,识别存在异常分布的监测点位置及异常发生时间给出具有高相关性的监测量集合,识别监测数据量值和变幅异常的测点。c)
判断各监测量之问的因果关联性,并通过白学习逝行送代修正。e
筛查经常或持续超限的效应量:当山现原因量的不利组合时,白动筛查测值变化明显或超限e)
的效应量
迹行监测量与监控指标相互比较、监测量之间相互比刘、监测量与理论或实验战束相亏对照5.2.4监测量定量分析功能应满是以下要求:监测效应量与原因量的相关性、敏感性分析。b)统计模型、混合模型和确定性模型分析,宜提供多种分析算法。rKaeerkAca-
筛选适合通过统计回归方法建立数学模型的效量,并优选建模时间段,GB/T40285—2021
d)评估分析模型的拟合效果,可白动或通过人工干预方式优选建模方法和调整优化模型。c)在获得监测量新增样本数据后及时白动更新模型。)按原因量类别分解模型各分量,对比各分量的贡献大小,辨识时效分量的敛散性。g)对存在空问分布关系的效应量集合建立分布模型5.2.5大坝安全分析评估成用组件宜具各基于监测数据的结构物埋及力学特性参数反演分析功能,并可进行监测效应量正分析,判断结构性态有无异常变化。5.2.6人坝安全分析评估应用组件宜具备人坝泄洪振动和强震工况下的结构动力响应分析功能,并判断结构性态有无异常变化
5.2.7饣刘存在异常现象的效应量,应关联分析具原因量、相关效应量以及邀视检查信息,并判断结构性态有无异常变化。
5.2.8人坝安全分析评估应用组件应具各结构异常人工辅助诊断功能。可白动对结构异常类别、涉及部位及范围,可能的成因给出分析结论,诊断过程和结果可通过白学习不断完善。5.2.9大项要全分析评估应用组件应建立针对监测量和邀视检查结果的异常监控方法及指标,实现开常现象线监控、实时先警和分析诊断,并具备川组态的报警信息发送策略。5.2.10在线监控方法及指标成支持按照汛期和非汛期等不同时段、止常或极端等不同下况、大坝和边坡等不同部位的条件分别设置·并可通过白学习进行修正,5.2.11人坝安全分析评估应用红件应实时监视经分析确认另常的效应量,并能够针对最新兄常变化发出告警:
5.2.12大坝安全分析评估应用组件宜具有对大坝等水工建筑物的监控图像、视赖识别和比对功能,可自动识别水工结构物表而裂缝、渗水、析出物等异常现象,5.3评估和预测
5.3.1评估大项局部和整体结构安全状况时应综合监测资料分析和诊断结论、复查和复核结果及危害性,并根据DL/T5313的规定给出安全评估结果。5.3.2大项安全分析评行成用组件可基于监控判断规则、数学模型方法、专家经验、历史异常问题及隐患风险等要素对人坝安全状态进行综合评估5.3.3人坝安全分析评估应用组件应具备人坝安全等级的评估和预测功能,并给出处置策咯建议。5.3.4大项安全分析评估应用组件应能及时对水库调度库水位预测期内的大坝运行风险迹行预测,并对可能出现的险情推算库水位警戒值,5.3.5出现极端工况或结构异常时·大坝安全分析评估成用组件应自动对大坝安全状态进行评估和风险预测。
5.3.6人坝安全分析评估应用组件宜具备专家在线会商功能。5.4成果输出
5.4.1大坝安全分析评估成用组件应具备大坝安全分析评估报告自动生成功能,报告中的图形、报表可白动更新。
5.4.2人坝安全分析评估应用组件应具备人坝安全相关信息的各类图表红态和综合展示功能,提供基丁建筑信息模型(BIM)和地理信息系统(GIS)的多儿信息展示功能,宜支持基丁虚拟现实和增强现实(VR/AR)等技术的虚拟实景信息展示:5.4.3大坝安全分析评估成用组件成具备基于评估和预测结论的预警信息自动发布功能。5.4.4人坝安分析评估应用组件应支持通过一休化管控平台向其他业务应用组件或特定客户端推送各类信息及指令。
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GB/T40285—2021
5.4.5大坝安全分析评估成用组件应能向大坝安全监测、水库调度、防汛决策支持、闸门控制与振动监测、机组运行监控、厂区安防监控和应急广播系统等推送告警信息。6性能要求
6.1大坝安全分析评估成用组件可靠性和实时性指标应满足GB/T39264要求,并具备数据自动备份能力,
6.2数据采集与处现性能应满足以下要求:a)大项安全监测数据粗差识别查全率和查准率在具备初级智能化程度时均不低丁90%,在具备中级智能化程度时均不低于95为,在具备高级智能化程度时均不低于97,粗差识别性能评价宜采用附录C中所列方法
h)报警信息向P(客户端推送时间不人于5s,向移动客户端推送时间不人于1min。c)报表输出吋间不人于308。
6.3对单类异常现象的白主诊断分析时问不大丁3min。具备中级智能化程度时诊断结果与专家诊断结论符合率不低丁80%,具备高级智能化程度时诊断结果与专家诊断结论符合率不低丁90%,6.4经历特殊T况后,大坝安全评估应用组件应在30min内完成大坝安全状态评估。评估结论和预警信息生成后-应在1min内推送至智能水电厂其他相关业务系统。7测试要求
7.1大坝安全分析评估组件成进行联调测试,并进行符合性评价。7.2测试坏境应尽可能模拟实际运行坏境。测试内容应包括功能测试、用户界检查、响应时间测战、压力/负载测试和安全测试,并覆盖各类业务场景:7.3大坝安全分析评估组件应与一体化管控平台的具他业务组件进行数据交测试和动测试,7.4所有的测试过程应有详细记录,测试完成后评估测试过程及结果。-riKaeerKAca-
附录A
(规范性)
大项安全分析评估应用组件分级智能水电厂大项安全分析评柜分级要求见表A1表A.1大坝安全分析评估分级要求层次刻分
主要待征
信息获
联和预
分析和
初级智能化
具备监测数据的自动粗差识别、剔除.以及数据中核人库和成果
图表绘制等功能,可自动进行资料整理整编。支持多业务应用
联动监测功能,通过预设监控警戒值和判别规则实现自动告等
和信息推送。支持常规数学建
模和统计分析功能,通过人机交万方式实现兄常现象成因诊断、趋势分析及安个评估
1)具备监测数据白动审核利
粗烹识圳处理能力;
具备异常数据自动复测
1)具备应用对象的各类监测
量些编分析和综合分析
能力;
具备通过人机交互方式对
应川对象定性和定虽分析
的能力;
具备结构安全快速分折
能力:
具备监测数据预测和异带
趋势分析预报能力
中级智能化
在具备初级智能化特征基础上,实现从监测数据采集到安个评
估的主要过程门动完成。具各
初步的机器学习能力.支持数据
挖崛和模型参数自动寻优功能
实现异常数据监择值的训练优
化.通过预置的知识库、方法库,可进行异带现象的成因机理辅
助分析诊断和大圳安全等级评
估预测
1)具备监测数据自动采集、监
测项日自动选择和采集频
次自适应能力:
具备数据清洗和门动校核
等预处理能力:
具备与其他业务系统联动
采集能力
备获结构化和结构
化数据、静态和动态数据等
不同类型信息能力
建立初步的方法库和知识
库,涵盖判断逻辑规则、数
学模型方法,专家经验、历
史异常问题、隐患风险、应
急处置策略等:
具备监控指标和判断规则
自动选取和自修止能力
1):具备以机器分析为、人工
「预为辅的监测量定性和
定量分析能力:
具备大坝物理力学参数友
演分析和监测效应量正分
析能力:
具备大坝结构动力响应分
析能力;
具备图像,视频自动识别比
对能力;
实现基本合理的结构异常
原因诊断分析
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GB/T 40285—2021
高级智能化
在具备中级智能特征基础上.通
过机器学习、持续演进刘知识
库、方法库等进行自动优化完
善。具备自主的异常信息否些、隐患工况预知预判、安个等级评估和预测、拍助决策等功能
具备机器自主的信息获取
数据清洗能力.可自动选择
数据采集策略;
具各与其他业务系统的
主联动交丘信息能力;
具各白主获取和融合多元
数据借息能力:
具昏通过自学可方式完善
方法库,知识库的能力:
具备监控指标和判断规则
自动选取和自修止能力
具各机器白主的定性利定
量分析功能,并自动输出
成果:
实现准确的结构异常原因
自主诊断分析
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层次划分
表A.1大坝安全分析评估分级要求(续)初级智能化
具备通过人机交互方式对
大坝安企状态和风险等级
评估和
进行综合评估的能力:
具备生成运行管理和程
技术措施或处置建议的
儿备监测资料成果绵辑及
图表综合展示能力;
具备告警信息自动推送
中级智能化
具备以机器分析为主、人1
干预为辅的大坝安企状态
和等级综合评估能力:
具备待殊「况或兄常情况
下对大坝安个状态自动评
估和预测的能力
具备大项安全相关信息的
二维,二维仿真成果可视化
展示能力;
I备基于 BIM—GIS.VR/
AR技术的成果展示能力:
其备人坝安全分析成果报
告自动生成能方
-rrKaeerkAca-
级智能化
具备机器主的人坝安全
状态和等级综合评估能力:
具备可靠的大坝工作性态
隐忠预知、异常预判和势
预测能力
具备大坝安个相关信息及
分析成果的实时全景展示
能力.输出动画形式成果:
具备大坝安全分析成果报
告自主择机生成能力
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