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1、智慧水务为水库管理带来新变革摘要:清林径引水调蓄工程位于深圳市龙岗区龙城街道办辖区内,西侧与东莞市相邻,北侧与惠州市相邻。清林径引水调蓄工程在龙岗河左岸支流石溪河的中上游段,库区东北部与伯公坳水库连通,近主坝右岸附近通过现有的溢洪道与黄龙湖水库相通。本项目按照深圳市智慧水务的总体规划要求,从“智能感知、数据融合、智慧应用”的三大体系进行架构,以服务对象和监管需求为导向,建设清林径引水调蓄工程综合自动化监控系统项目。关键词:智能感知智慧水务数据融合1智慧水务项目东部水源管理中心的智慧水务项目主要是整合东部水源管理中心下属各个单位的信息化系统,更新和补充已建和在建的信息化系统中不足部分,在调度中心
2、统一展示。清林径引水调蓄工程综合自动化监控系统建设任务包括水雨情遥测、流量监测、水质监测、大坝安全监测、闸泵自动控制、视频监控、网络通信、调度中心、会商系统、综合信息管理系统等。智慧水务建设侧重于东部水源管理中心全中心的信息化,立足于全中心的视角进行建设;综合自动化监控系统主要立足于清林径库区及其引水工程,是智慧水务的二级节点,是智慧水务项目的基础信息来源。智慧水务建设侧重点应该是面向中心人员的管理系统的开发、智慧水务的软件界面的展示、以及各二级单位的信息接入、基础通信网络等;综合自动化监控系统侧重点主要做清林径引水工程范围内的前端基础信息采集、网络通信、信息展示等。1.1支撑平台建设任务清林
3、径引水调蓄工程综合自动化监控系统应用支撑平台的建设,使平台的各业务应用系统的建设依赖于应用支撑平台,以应用支撑平台的复杂换取应用系统的简单实现,因此,应用支撑平台是应用系统开发的基础设施,其将复杂且难以维护的系统模块分解为互相独立、协同工作的组件,并尽可能使这些组件与中间件可重复利用。通过支撑平台提供的机制与技术手段,基本打通“信息壁垒”,实现跨系统间数据、流程、界面的集成与共享,解决应用系统间交互操作的问题。平台建设的主要任务包括:1)统一的开发、运行环境的构建;2)各系统共用的应用组件的开发;3)各系统共用的商业软件产品的购买与集成;4)共性的跨系统间的数据、流程交互应用组件的搭建;5)平
4、台系统管理与运行维护体系的建设;6)平台标准体系与安全体系的建设;7)平台管理与培训体系的建设。本项目的支撑平台建设基于水利公共平台提供的工具和服务进行功能扩展,可利用到的公共平台应用包括统一用户管理、单点登录工具、工作流工具、表单工具四部分。1 .2数据库设计清林径引水调蓄工程综合自动化监控系统数据库建设需要实现“整合资源、统一服务”、“统一数据、一数一源”、“统一标准、资源共享”、“统一监管、保障安全”,保障数据安全、确保数据收集、实现数据共享等。数据库设计需遵循标准规范体系和安全保障体系进行建设。在遵循行业标准和相关设计规范的基础上,结合同心县农村安全饮水工程信息化管理系统的实际需要进行
5、建设,制定一套符合同心县农村安全饮水业务管理需求的标准,包括数据整理规范、库表结构等,方便数据的统一管理。2业务系统2.1大坝安全监测系统林径引水调蓄工程中调蓄水库总库容186亿m3。依据水利水电工程等级划分及洪水标准,本工程为等,属大(2)型工程,主要建筑物包括水库大坝、溢洪道及输水隧洞等,级别为2级,其它为次要建筑物,级别为3级。根据土石坝安全监测技术规范(S1551-2012).溢洪道设计规范(S1253-2000)的要求,结合本工程的等级和实际情况,设立巡视检查、变形、渗流、水文气象监测及专项监测项目等2. 2水雨情采集系统在清林径引水调蓄工程2号隧洞进口闸室外侧建设1套水位雨量站,作
6、为水库水雨情采集站。另外在清林径水库8号坝、10号坝和11号坝坝址处设置3个雨量遥测站,中心站位于监控中心。在库区开阔区域猫仔岭支线分水阀附近的场地上建设一套气象监测站,采集库区风速、风向、温度、湿度、气压、蒸发、雨量。2. 3流量远程监控系统清林径引水调蓄工程目前已经在龙清泵站、东清泵站、猫仔岭分水口支线各安装了1套管道电磁流量计,可以实现本地计量。本项目将东清输水管线、龙清输水管线、猫仔岭分水口的流量通过遥测终端机接入再转发至监控中心水雨情前置机上,进入数据库中。再通过综合信息平台将流量数据展示出来。2. 4水质在线监测系统根据清林径引水调蓄工程的工程布置,在龙清输水隧洞出口和东清输水隧洞
7、出口附近各设置一座水质在线监测站。水质在线监测项目为:常规五参数(pH、温度、溶解氧、电导率、浊度)、氨氮、C0D、总磷、总氮、蓝绿藻、叶绿素A。2. 5闸阀计算机监控系统本计算机监控系统应按国际先进水平进行设计、建设,采用全分层分布式计算机监控系统(CSCS),分为现地控制层、中控层和调度层。第一层为现地控制层,由布置在各现地设施(各闸/阀门的现场控制站、各泵站的现场控制站)的1CU构成,1CU以高性能的P1C(可编程控制器)或过程控制器为核心;第二层为中心控制管理层(各泵站中控层),采用多微机结构;第三层为集中调度层,设置在调度中心管理房调度室,进行远方调度的控制。2 .6视频监控系统1根
8、据水库管理需求,在监控中心建设1套视频监控平台及存储,满足本系统设计的视频图像接入,同时需要考虑系统扩展性,以后其他环库路视频监控系统的接入;3 .在水库重点部位建设50套高清网络摄像机,实现对水库重点区域的实时监控;其中5个部位设置AR鹰眼摄像机和高清远距离视频摄像机;4 .接入一期工程建设的17个高清视频摄像机;接入龙清泵站、东清泵站、上寮泵站已建的视频监控系统;5 .建设接入主干网络的视频专用网络。6 .在东清隧洞干线的10处伐井和支洞口安装视频监控站。2.7网络通信系统按照深圳市智慧水务总体方案要求,控制专网、政务外网、互联网之间需要物理隔离,本项目利用成熟的光纤网络技术,以监控中心作
9、为网络核心节点,建设一个千兆的星形和环形综合的骨干网络承载平台,为泵站运行监控、闸门远程控制等业务提供一套高速、安全、可靠的内部专用网络,此网络与其他网络物理隔离。另外为巡库路视频监控等其他业务建设一套监控光纤专网,为大坝安全监测、流量远程监测、水情监测、低功耗视频监控系统建设4G网络。2.8监控中心本项目搭建的软硬件平台,为中心各管理部门提供一个实时获取所有业务相关信息、实时进行决策分析、实时发布并执行决策结果的环境与场所,监控中心应具有工程监控、信息展示、决策会商、信息发布等功能。2.9综合信息平台本平台主要服务对象是清林径水库管理所,为东部水源管理中心的二级节点,是为即将建设的智慧水务提
10、供基础信息。基于G1S的信息系统建设,能集成各子系统的主要业务信息,实现基于地理空间位置的查询方式。平台界面要求采用基于GIS地图的显示方式,对所有集成内容按实现位置进行显示,并在其旁显示主要工艺参数及状态,对各个子系统配有详细专业的二级界面,能在进入二级界面后对该子系统全面的监控。所有的G1S功能都应该基于矢量图、概化图(含DEM)、高清影像图进行无缝切换。本集中管理系统各功能模块应集成在一个平台下,由共同的入口,使用同一个帐号登录,客户端应能采用B/S方式登录。2.10微信公众号微信公共服务提供推送清林径引水调蓄工程综合自动化监控系统的实时监测数据、运行数据、工程风采、新闻报道等各项信息。
11、提供微信”随手拍功能,公众可以通过微信上报工程运行的相关状况信息。3结论:数字化转型是智慧啥水利行业的大势所趋。东深公司积极参与并引领行业创新和变革,基于中国互联网生态,旨在实践和推进全产业链的数字化升级,从“智能感知、数据融合、智慧应用”的三大体系进行架构,以服务对象和监管需求为导向,建设智慧水务水利项目。参考文献:1政颐,张海红.决战数字化运营:策略与实战,电子公司出版社,20182廖正伟,胡彦华,丁陈.智慧水务研究与实践,科学出版社,20183中华人民共和国水利部水利水电工程技术术语标准水利水电出版社2017;4中华人民共和国水利部水利系统政务信息编码规则与代码(一)水利水电出版社(S1/T200-97);