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一、  項目背景

依據(jù)2006年4月天津市發(fā)改委批復的《天津市南水北調(diào)中線市內(nèi)配套工程總體規(guī)劃》（津發(fā)改農(nóng)經(jīng)[2006]179號），配套工程的總體布局是以于橋水庫、爾王莊水庫、王慶坨水庫、北大港水庫（東線）、北塘水庫為安全供水調(diào)節(jié)保障體系，以一橫（新建天津干線末端到濱海地區(qū)的引水工程）、一縱（現(xiàn)有的引灤工程）主干供水工程連接5個水庫和各個供水分區(qū)，形成引江、引灤和本地水源的綜合優(yōu)勢。

天津市南水北調(diào)中線市內(nèi)配套工程建設(shè)項目主要包括：新建天津干線分流井至西河泵站輸水工程（西干線）、天津干線末端至濱海新區(qū)輸水工程（曹莊泵站至北塘水庫），新建王慶坨水庫和完善北塘水庫，擴建現(xiàn)有引灤供水管線，新建爾王莊水庫入寧河—漢沽、入武清輸水管線工程及加壓泵站；新建爾王莊水庫入津濱水廠管線工程，在原聚酯泵站基礎(chǔ)上擴建入津濱水廠加壓泵站。其中西干線輸水工程包括：天津干線分流井～西河泵站（沿線設(shè)有連通井及出口閘兩個閘站）。南干線輸水工程包括：由曹莊泵站～ 津濱水廠（一期）輸水管線及泵站、城上村泵站～北塘水庫輸水管線及泵站、柴辛莊泵站～大港水廠及塘沽河南水廠輸水管線及泵站，江供靜海管線工程由南干線靜海分水口～靜海水廠，整體規(guī)劃如圖1所示。

圖1 市內(nèi)配套工程總體圖

二、 項目需求

鑒于天津市南水北調(diào)工程中線配套工程的重要性和對天津市經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展發(fā)揮的重要作用，有必要采取先進的技術(shù)及管理手段，通過建設(shè)天津市南水北調(diào)中線市內(nèi)配套工程自動化調(diào)度與運行管理決策支持系統(tǒng)，有效地整合信息資源，進而實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置、提高工程效率、規(guī)避工程及投資風險，實現(xiàn)由經(jīng)驗管理到科學管理、規(guī)范管理、數(shù)字化管理的轉(zhuǎn)變，充分發(fā)揮南水北調(diào)工程的社會和經(jīng)濟效益，為天津市經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展提供水源保障。

三、自動化調(diào)度及運行管理系統(tǒng)規(guī)劃

在南水北調(diào)中線市內(nèi)配套工程水源公司內(nèi)設(shè)自動化調(diào)度系統(tǒng)總調(diào)中心，總調(diào)度中心實現(xiàn)對所有機組設(shè)備以及控制子系統(tǒng)的監(jiān)控；在曹莊泵站、王慶坨水庫、北塘水庫、柴辛莊泵站及西干線出口閘閘站各設(shè)自動化調(diào)度系統(tǒng)管理分中心，分中心實現(xiàn)對其下屬范圍內(nèi)機組設(shè)備以及控制子系統(tǒng)的監(jiān)控。引江配套西干線自動化調(diào)度系統(tǒng)納入曹莊泵站分中心控制。在曹莊泵站建立數(shù)據(jù)備份中心，保證數(shù)據(jù)中心在發(fā)生突發(fā)事件時能夠自動切換到備份中心，同時曹莊泵站分中心作為配套工程備用總調(diào)中心，可在總調(diào)中心無法運行時部分擔負中心的調(diào)度職能。引灤擴建工程在爾王莊水庫入寧河、入武清各新建一泵站，入津濱水廠在原聚酯泵站基礎(chǔ)上擴建泵站，在入武清管線加壓泵站建一自動化調(diào)度系統(tǒng)管理分中心，對引灤擴建工程自動化調(diào)度系統(tǒng)進行管理，該分中心系統(tǒng)在爾王莊水庫管理處與引灤信息系統(tǒng)匯接（目前暫不與引江配套工程自動化調(diào)度系統(tǒng)互聯(lián)）。天津市引長江水市內(nèi)配套網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖2所示，引灤擴建市內(nèi)配套網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖3所示。

配套工程自動化監(jiān)控分成三個層級，分別為現(xiàn)地級控制系統(tǒng)、信息管理分中心及信息管理中心。每個現(xiàn)地級自控系統(tǒng)包括現(xiàn)地級泵站、閘站、水庫等子控制系統(tǒng)，執(zhí)行常規(guī)或應(yīng)急調(diào)度指令，現(xiàn)場監(jiān)視調(diào)度指令執(zhí)行情況，并上報下達指令單位，直接執(zhí)行總調(diào)中心下達指令的情形要抄報調(diào)度分中心；每個信息管理分中心負責接收、轉(zhuǎn)發(fā)總調(diào)中心調(diào)度指令。在應(yīng)急情況下，制定應(yīng)急處理方案，上報總調(diào)中心；接受總調(diào)中心下達的應(yīng)急調(diào)度指令，發(fā)送到現(xiàn)地站執(zhí)行；信息管理中心下發(fā)指令到調(diào)度分中心、現(xiàn)地站執(zhí)行；應(yīng)急情況下，總調(diào)中心根據(jù)調(diào)度分中心或現(xiàn)地站提供的不同險情發(fā)生情況及應(yīng)急處理方案。

基于引江及引灤擴建兩套輸送水監(jiān)控、運營系統(tǒng)，搭建全市自動化調(diào)度系統(tǒng)。整個系統(tǒng)分成三大模塊，分別為基礎(chǔ)設(shè)施平臺、應(yīng)用支撐平臺和應(yīng)用系統(tǒng)平臺。最底層為基礎(chǔ)設(shè)施平臺，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、存儲及控制命令執(zhí)行；應(yīng)用支撐平臺搭建頂層與底層數(shù)據(jù)交互的平臺，并提供專業(yè)的模型服務(wù)、空間信息服務(wù)等，以數(shù)據(jù)訪問中間件為橋梁協(xié)調(diào)上下兩層數(shù)據(jù)的順暢交互；頂層為應(yīng)用系統(tǒng)，幫助市局領(lǐng)導實現(xiàn)調(diào)水、工程管理、決策以及政務(wù)電子化等一系列功能，自動化調(diào)度系統(tǒng)總框圖如下圖所示。

四、 挑戰(zhàn)與機遇

基于南水北調(diào)工程中線配套工程的重要性和對天津市經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展發(fā)揮的重要作用，建設(shè)天津市南水北調(diào)中線市內(nèi)配套工程自動化監(jiān)控系統(tǒng)對于整個配套工程項目具有至關(guān)重要的作用，是整個工程運行維護的基礎(chǔ)。

對于軟件系統(tǒng)，由于項目分期進行，項目復雜且周期長、子系統(tǒng)繁多，因此考慮到各個子系統(tǒng)的整合，要求從現(xiàn)地級到分中心及信息管理中心均需采用統(tǒng)一的軟件平臺，以增加系統(tǒng)可維護性，降低實施和維護的成本。

軟件系統(tǒng)需具備的主要特性：

1）     數(shù)據(jù)的高速采集，高可靠性和完整性；

2）     數(shù)據(jù)的處理，實時顯示，曲線棒圖等多樣可視化途徑；

3）     數(shù)據(jù)高速的數(shù)據(jù)存儲和檢索性能，提供快捷的分析工具操作人員可以方便地完成數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)輸入、制定報表、等工作；；

4）     具有強大的報警管理功能，可以方便查詢報警和事件；

5）     數(shù)據(jù)的操作和處理具有權(quán)限限制功能，可根據(jù)使用者的權(quán)限分級供其使用；

6）     面向工程對象的方法，支持OPC、DDE、ODBC、ActiveX等標準，使綜合控制系統(tǒng)的集成和開放標準化；

7）     分布式架構(gòu)，可輕松容納20萬點綜合監(jiān)控系統(tǒng)平臺；

8）     靈活的擴展性，可維護性，統(tǒng)一管理，診斷和部署各子系統(tǒng)；

9）     對數(shù)據(jù)進行分析、預(yù)測，提供有效的調(diào)度預(yù)案；

10）降低運行和維護的成本，使系統(tǒng)方案具有最大性價比。

軟件系統(tǒng)要求采用專業(yè)自動化軟件公司研發(fā)的成熟的軟件產(chǎn)品，不考慮采用自動化工程公司自有的軟件。鑒于項目較長的建設(shè)過程及長期維護服務(wù)，考慮使用國內(nèi)知名自動化軟件企業(yè)的軟件系統(tǒng)，如北京亞控公司等，以便更好的獲得方便快捷的服務(wù)響應(yīng)，同時能夠提供有效保障的定制服務(wù)。