长距离引调水工程信息化建设方案探讨

长距离引调水工程信息化建设方案探讨
摘要：本文论述了工程信息化建设情况，分析了信息化建设存在难点及问题，倡导全局统筹、协同配合的思路，构建“统一技术标准、统一运行环境、统一安
全保障、统一数据中心、统一服务门户”的架构，最终实现水务一体化的“绿色化、信息化、智能化”改革目标。

关键词：工程；水利信息化；智慧水利
1工程信息化建设现状
（工程从凉山州大桥水库库区取水，经过90.71km长的输水管道，引水至西
昌第三水厂。

工程前段约55.0km位于凉山州冕宁县内，之后进入西昌市境内。

根据线路沿线地质条件及地质单元的不同，分为滩地埋管段，山坡埋管段、沿左
干渠埋管段及隧洞洞内敷管段，其中滩地埋管段长37.57km，山坡埋管段总长约21.55km，沿左干渠埋管段约29.38km，洞内敷管段总长约2.20km。

管径分为
DN1600、DN1400、DN1200、DN1000四种，主要采用涂塑复合钢管。

工程共设9个
分水口门，沿途向冕宁县城厢镇、林里乡、复兴镇、石龙镇、泸沽镇、漫水湾镇、沙坝镇，西昌市月华乡、礼州镇、成凉工业园区及西昌市城区供水，规划供水人
口约116万人。

）
2信息化需求分析
2.1业务需求
工程信息化建设需求，紧紧围绕供水目标，分析工程调度特点和业务流程，
系统总体需求归纳为：全程的安全运行管理、水量调度、突发应急事件响应、会
商决策。

(1)水量调度功能需求。

调度运行管理系统的核心任务就是将把大桥水库的
水输送至输水干线沿线的各分水口门（或用水户）。

为此，工程需要水量调度的
全部功能，包括：当地来水预测、用户需水统计分析、中长期调水方案的制定、
实时水量调度方案的制定、水量统计和水费计算以及调度方案评估等。

而对于中
长期的调水方案的制定需要依靠水量分配模型，对于实时水量调度方案的制定需
要水量调度模型，对于调度方案评价需要依靠调度评价模型。

(2)安全调水的功能需求。

工程沿线建筑物众多与国道、铁路、高速有交叉，引水管道和建、筑物的安全问题对安全引水影响较大，因此，引水管道、倒虹吸、架管、隧洞、阀门井、分水口门、河道上的建筑物的安全以及冬季输水的安全是
工程运行管理的重要保障，需要及时对工程运行信息进行准确研判、分析、预警，保障工程的安全运行。

（3）自动化调水需求。

自动化调水作为引调水工程的重要建设目标，工程
现地站采用“无人值班，少人值守”的运行方式，分水井、泵站的远程监控、视
频监视及安防监控功能是均为必备功能。

(4)应急调水。

当工程发生险情、遇特大洪水、地震等紧急情况或者工程出
现重大事故、重大水污染等突发事件时，以及用户特殊需求时都需要进行应急调水。

需要有应急响应机制，应急预案、应急处置功能、应急调度模型支持，以把
损失减小到最低程度。

(5)决策会商。

在运行期间，工程调度中心和各水厂等各级管理机构间需相
互协商确定，对各阀站的运行工况根据现场客观情况进行调整以适应各种目标要求。

因此，需要建立视频会商系统，便于协商讨论，节约人力物力，提高劳动效率。

同时，制定中长期调水方案和计划、各种情况下的应急响应都需要决策者们
进行会商，做出最后的决策。

需要有综合信息查询、会商环境、会商支持系统功能。

2.2数据需求
需要建立底层数据系统，实现数据资源的标准化管理，保证数据的一致性和
权威性。

(1)基础感知需求分析。

基础感知是实现工程信息化监管的必备前提，因此
必须构建监测类型丰富、监测手段多样、信息传输稳定、控制安全可靠的立体感
控体系，为工程运行管理打好基础。

本工程已建成对取水点、分水口、管理用房、管线等相关构筑物的综合监控，包括水力量测、水质监测、工程安全信息、水厂
设备的监控、视频监控等。

(2)数据整合共享需求分析。

通过整合的现有数据资源，实现数据的互联互通，同时预留接口，保障与工程运营公司系统的互联互通。

(3)数据流程分析：根据运行管理中心业务分析需求，需要及时提供工程供
水沿线需水信息、水文气象信息、用水申请等信息。

2.3性能需求
(1)可靠性。

系统需要具备良好的检错能力，能够保障系统出现的故障很快
地得到排除，产生的错误能及时发现或能够进行相应的处理。

(2)可维护性。

能够方便地进行用户管理，提高系统质量的技术和工具进行
明确的质量保证审查、改进程序的文档、开发功能时要综合考虑维护方面的工作。

(3)可用性。

按照需求实现全部调度控制作业及相关作业功能，操作界面简
单明了，易于操作。

(4)扩展性。

能够适应未来需求的变化，方便灵活地增加新功能模块，既能
保护现有投资，又能延长系统生命周期，充分发挥系统效益。

(5)先进性。

采用技术领先的系统平台和框架体系。

(6)实用性。

符合水利工程运行管理的特点和业务需求，操作方便简单，使
系统具有很强的实用性。

(7)应用系统其它性能需求。

应用系统是在已建的平台上进行扩展，必须深
度融合，高度集成。

3建设方案与建议
3.1建设方案
根据工程现状及问题分析，从水务信息化的整体视角，以水务信息化综合体
系为基础，细化并明确水务业务间的相互关系，对信息采集系统集成、通信网络
建设、数据资源、数据中心以及水务业务应用系统的逻辑架构、物理架构等进行
系统规约，统筹业务系统的规划与设计，保障信息资源共享。

对安全保障体系进
行统筹部署，确保信息系统的规范建设和安全运行。

按照“统一技术标准、统一
运行环境、统一安全保障、统一数据中心、统一服务门户”的要求，构建
“1+1+N”的智慧水务总体架构。

3.2基于目前现状的建议
(1)统筹考虑、配套信息化系统建设。

配套信息化系统应作为一个整体统筹
考虑，避免出现数据孤岛、重复建设等工程情况。

(2)根据“横向分区、纵向分级”原则进行业务与管理的分层。

系统涉及的
业务应用包括综合监控、水量调度、工程管理、综合会商、办公自动化系统等各
个方面，为了保障信息安全，在系统的横向结构上分为生产管理区、办公信息区
和外网，即控制区、管理区与外网区。

为保证控制区的信息安全，通过单向隔离
设备进行联通，严格控制区间流量的信息交换，保证控制区安全。

考虑工程管理、工程运行等方面各自不同的应用需求，纵向上分为综合会商层、总调中心、分调
中心层、市级调度中心层、现地层。

(3)引入新技术一体化及信息化手段。

积极引入测控一体化闸门等一体化设备，降低能耗，降低管理成本。

积极引入等新技术，推动传统运行管理方法与新
技术的有效融合，大大提高工程效益。

(4)安全措施需要加强及保障。

供水工程关系民生，根据国家等级保护相关
要求，按照“统一安全管理、统一安全防御、统一安全运维、统一灾备中心”的
思路，开展工程信息系统安全建设。

(5)加强数据治理与数据融合。

通过将各子系统、各部门、各阶段等的数据
从底层打通，消除和避免“数据孤岛”，更加有效的挖掘数据价值，实现更高效
安全的水利信息处理能力、更科学的水利信息收集、研判分析和应急处理能力、
更高水平的控制对象远程控制和调度能力、更便捷的水利业务跨部门、多层级、异地点协调能力。

结语：
水利信息化建设是党和国家对水利行业的重要要求，做好水利信息化建设，对推进长距离引调水工程从传统手段向自动化、智能化转变、提升水利工程系统运行管理水平具有重要意义。

工程作为重要的引水工程，关系着上百万民众的生活质量，全面推动工程的信息化建设，响应党中央、国务院号召，对工程建设、信息化提升起着重要的作用。

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