靳潇凯
南水北调中线干线工程建设管理局 河南省新乡市453600
摘要：南水北调中线工程是一项跨流域的特大型调水工程，是优化我国水资源配置的战略性基础设施，工程实施后可有效缓解京津和华北地区的缺水状况，改善区域生态环境，支撑该地区国民经济发展。南水北调中线干线工程自正式通水以来，沿线各省市引江水量及受益人口日益增加，有效发挥了工程效益。南水北调中线干线工程输水渠道长、各类水工建筑物众多，水量调度关系复杂，利用自动化运行管理系统实施调度，可减少人员投入，节约管理成本，为工程的科学调度提供可靠保障。
关键词：自动化；调度运行管理；
1、南水北调中线工程南水北调中线干线工程调度运行自动化管理的必要性
南水北调中线干线工程是一项跨流域的大型调水工程，输水渠道长、各类水工建筑物众多；调水功能与防洪等功能相互结合，已有的调水和新增的调水并存；输水沿线取水口门众多，水量调度关系复杂，现有水量计量设施落后；受沿线雨季洪水影响， 水质污染威胁，水质保护任务重。为保证南水北调中线安全、可靠、长期、稳定的经济运行，合理调配区域内水资源，满足工程科学管理的要求，利用先进的实时监测信息采集、通信网络、现代遥感、计算机控制处理技术及相应可编程技术，建设一套集实时监测的信息采集、计算机监控、人机交互的可编程主站监控、调度运行管理、水
资源合理配置及评价与预警于一体的现代化的调度运行管理系统一南水北调中线调度运行管理系统（以下简称调度运行管理系统）是非常必要的。工程运行管理由南水北调中线干线工程建设管理局（下称：中线局）负责，调度运行管理系统是由实时监测的信息采集、通信与计算机网络、GIS技术、计算机监控与视频监视，以及调度管理应用系统等多子系统组成的现代化的运行管理系统。其中可实时监控输水控制工程的工程、闸门启闭设备运行情况、和闸站机电设备运行情况的安防系统是基础，可实时采集水情信息的闸站监控系统是核心。建设调度运行管理系统是实现对南水北调中线合理调度和高效管理的必需手段。
2、自动化调度系统概述
2.1工程安全监测系统
工程安全监测系统主要可以分为工程安全信息采集、 安全监测信息数据智能化综合分析、工程安全评价系统综合评估3部分。安全监测信息采集主要包含对水闸、 渡槽、倒虹吸、隧洞及压力管道、穿黄隧洞工程、泵站、特殊渠段等设施的水平和垂直位移、渗流、结构及环境量、水平和沉降等数据采集和传输。 主要监测仪器包含垂直、 水平位移测点、土压力计、渗压计、测压管、应变计、无应力计、钢筋计、锚索测力计、多点位移计、锚杆应力计、测缝计和温度计。水平、垂直位移和测压管水位数据采用人工采集外，其他数据均实现软件自动化采集。信息智能化综合分析包括在线综
合分析、离线综合分析、综合查询、报表制作、Web查询等。工程安全评估系统， 主要通过综合分析评估，对有安全隐患的，上报归口主管部门，提出安全决策和维护方法，对工程进行维护，对存在重大安全隐患的，由调度管理部门提出调度方案和维护决策，协调各部门综合处理。
2.2系统体系结构
在分析水量调度业务流程的基础上，系统从模型参数和业务模型两个方面对系统进行了集成。模型参数是各专题模型计算软件正常运行必不可少的部分，为了提高数据共享，保持数据一致性，构建了模型参数据数据库，并提供参数维护的操作界面； 水量调度的各专题模型之间并是相互关联的，供水计划生成模型生成的各分水口门供水计划数据，是作为实时水量调度模型的重要边界约束条件；在冰期或应急工况下， 需要及时反馈并修正供水计划方案。系统将相关的各模型集成起来，构建模型之间的数据流程，并提供关联机制。
2.3水质监测系统
一是水质监测主要业务描述。水质监测是实现全线安全供水的基本保障之一，主要是通过采集干渠水质数据，分析评价水质状况，及时发布水质信息，并快速应对可能发生的水污染事件，保护输水干渠水质。水质监测的主要业务内容包括水质信息采集与应用两大部分，其中水质信息采集业务包括：站网布设、水质固定监测、水质自动监测、水质动态监测等，应用业务包括：站网管理、监测数据管理、水质评价、水质预测预报、水质信息发布、水质信息查询、水质监测资料整汇编、水质会商支持等。 二是业务流程。根据机构设置与职能，南水北调中线干线工程水质监测业务分为3级管理，中线建设管理局责整个水质监测业务的管理工作，包括监测站网管理、监测计划制定、监测任务下达、监测资料管理与信息发布、水质预测预报、紧急会商与应急方案制定等。各分分局承担具体监测业务，包括落实中线建设管理局下达的各项水质监测任务，实施各项水质监测，对分管区域水质监测结果进行分析评价， 编制上报监测成果，及时报告水质动态等。各三级管理处承担固定监测样品采集、自动站日常管理和巡视水质变化、及时报告水质异常情况或突发水污染事故、协助应急调查监测处理处置等任务。
2.4闸站视频及安防监控系统
根据需求，近远期将对闸站的闸前、 闸后和闸室环境和设备状况进行全方位视频监控，现地管理站和周围环境进行安全监视， 沿渠设置的各种建筑物进行视频监视。 闸站监视系统不但为总干渠输水调度运行提供视频监视服务，还为工程安全监测与运行管理、水质监测等其他相关系统提供所需的监视服务，各级管理部门根据授权，皆可对现地站视频进行远程共享访问控制。因此，闸站视频及安防监控系统一方面具有很高的共享性，另一方面该系统充分考虑将来整个视频系统的扩容，在增加视频监视点的情况下，只需增加前端设备和少许后端管理设备就可以轻易集成到整个视频监视系统中来。
3、自动化系统应用软件及硬件设备设施要求
南水北调中线水量调度系统、闸站监控系统、视频监控系统、水质监测系统、全监测系统、安防系统、调度辅助管理系统的建设为工程输水调度管理工作，明确各级调度机构调度职责，建立科学的调度管理体系，保障工程安全、可靠、高效运行起到辅助决策支持作用。水量调度系统却能够满足正常调度、应急调度、冰期输水等常见工况调度需求，可自动分析水情生成调度指令，具备必要的人机交互功能，起到辅助决策支持作用；闸站监控系统能够按照规定频次，及时采集和传输水位、流量、闸门开度、流速等数据，具有统计和查询功能，在自动化信息数据采集失效时可人工录入水情数据，具备分类分级报警功能；水质监测系统具备水质自动监测分析功能，异常情况下分类、分级报警；安全监测系统内观具备数据自动采集功能，异常情况下分类、 分级报警；安防系统具有视频监控和自动感知、预警、阻挡电子围栏外部入侵的功能； 调度辅助管理系统不仅具有调度值班人员出勤及考核管理功能，还具有综合水量调度信息的统一查询和调度相关台帐管理功能。
结语：自动化调度系统的建成是现场实现“无人值守、少人值班”的必然途径。目前南水北调中线河北段工程输水调度自动化系统虽然已投入运行，但功能尚未完善，运行稳定性需进一步检验，建议加快自动化调度系统功能完善，系统解决各类接口问题，尽快实现最终调度模式。为了保证自控系统投资充分发挥效益，系统除了要建设好之外，更要管理好，解决这些问题就需要在基层单位管理人员中定期开展自动化专项技术培训，通过操作培训及考核保证基层员工胜任岗位，保证自动化系统的使用及后期维护，另外自控系统还须得到专业技术团队的有效维护。
参考文献：
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