九龍江北溪水閘工程信息管理系統(tǒng)
在福建層巒疊嶂的褶皺深處，一場以SCADA等技術(shù)為支點(diǎn)的數(shù)字化浪潮正悄然改寫這條壯美江河的歷史腳本--九龍江是福建省第二大河流，也是我國水電站建設(shè)最密集的水域之一，北溪水閘是九龍江流域最大的供水樞紐工程，承擔(dān)著向廈門、漳州兩大城市供水的重任，也是閩西南水資源配置工程的重要節(jié)點(diǎn)，對于促進(jìn)閩西南經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)同發(fā)展具有重要的作用。
·九龍江的碧水映照著數(shù)字福建的璀璨圖景·
作為數(shù)字中國的始發(fā)站和水資源大省，福建水利一直走在數(shù)字化、信息化的前沿。雖身處水資源大省，廈漳地區(qū)水資源卻愈發(fā)緊缺，如何合理利用水資源、保障供水安全，打造一城碧水硬核的軟實(shí)力，成為九龍江流域工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，九龍江流域的管理與保護(hù)也迎來了新的變革。福建省九龍江北溪管理局緊跟時(shí)代步伐，積極推進(jìn)信息化建設(shè)，福建省九龍江北溪水閘工程信息管理系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。
九龍江北溪水閘原綜合自動(dòng)化系統(tǒng)于2007年完成設(shè)備采購，2008年投入試運(yùn)行。系統(tǒng)將北溪水閘除險(xiǎn)加固工程中建立的多個(gè)專業(yè)性應(yīng)用系統(tǒng)集成為一個(gè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)。近年由于工程運(yùn)行單位新增信息化業(yè)務(wù)需求，加之設(shè)備老化，原綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)行可靠性有所下降，相關(guān)的軟硬件設(shè)備急需升級改造。
同時(shí)，隨著"數(shù)字水利"工程的實(shí)施，水利水電工程行業(yè)海量工程數(shù)據(jù)日益增長，各個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)、各個(gè)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互相單獨(dú)存儲(chǔ)，形成數(shù)據(jù)孤島，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)管理與挖掘應(yīng)用，因此急需一個(gè)統(tǒng)一的工程信息管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理。
按照水利部"水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管"的水利改革發(fā)展總基調(diào)，九龍江北溪水閘工程信息管理系統(tǒng)對相關(guān)的軟硬件設(shè)備進(jìn)行升級改造，包括水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)、閘門計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、左干渠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、子系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入、IT基礎(chǔ)架構(gòu)、機(jī)房等。其中計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基于亞控KingSCADA構(gòu)建，為各個(gè)分子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合提供了統(tǒng)一的平臺(tái)，其IT基礎(chǔ)架構(gòu)安全等級按照國家等級保護(hù)三級要求進(jìn)行建設(shè)。
同時(shí)，以亞控信息化平臺(tái)為底座也建造了基于 GIS+BIM 的建設(shè)期、運(yùn)行期項(xiàng)目管理系統(tǒng)，在高速寬帶計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)全線調(diào)水監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測自動(dòng)化，建成先進(jìn)實(shí)用高效可靠、覆蓋整個(gè)工程區(qū)域的工程全生命周期信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對工程的三維可視數(shù)字化建設(shè)管理、運(yùn)維管理和水資源優(yōu)化調(diào)度決策支持，實(shí)現(xiàn)"智慧建管"。
此次改造過程中，針對監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，同時(shí)結(jié)合北溪水資源調(diào)度中心對運(yùn)行管理的需要，對南北港每個(gè)閘門進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。為加強(qiáng)對運(yùn)維人員安全查詢、巡檢、考核的需要，利用新的監(jiān)控技術(shù)做到"用數(shù)據(jù)說話"，增加了人臉識(shí)別系統(tǒng)、巡檢考勤系統(tǒng)和周界報(bào)警系統(tǒng)。同時(shí)，本次建設(shè)的視頻監(jiān)控平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的安保監(jiān)控系統(tǒng)、流域監(jiān)控系統(tǒng)無縫整合，做到智能手機(jī)、平板等移動(dòng)終端能夠?qū)崟r(shí)查看。
基于亞控KingSCADA、亞控信息化平臺(tái)構(gòu)建的九龍江北溪水閘工程信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水資源的合理、高效利用，全面提升水資源的承載能力，實(shí)現(xiàn)水資源綜合業(yè)務(wù)管理和綜合辦公管理，滿足引水線路水情、工情的實(shí)時(shí)監(jiān)控和綜合業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化、信息化、自動(dòng)化管理目標(biāo)，為流域水資源的精細(xì)化管理提供了科學(xué)決策依據(jù)，更好地為流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)。
功能應(yīng)用
系統(tǒng)架構(gòu)
運(yùn)行監(jiān)視
直觀展示各水閘的運(yùn)行工況，提供儀表圖形組件、各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的圖形和動(dòng)畫顯示，圖形及動(dòng)畫與現(xiàn)場采集設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)展示閘門開度、上下游水位、流量、雨量、水泵功率等關(guān)鍵參數(shù)；通過水位-流量關(guān)系曲線動(dòng)態(tài)計(jì)算當(dāng)前過水流量，標(biāo)注設(shè)計(jì)閾值和預(yù)警線，并可設(shè)置權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度控制功能。
操作票管理
支持基于設(shè)備類型（如水閘、泵站、水文傳感器）和操作目標(biāo)（如啟閉閘門、調(diào)整水位）生成標(biāo)準(zhǔn)化操作指令模板。可自定義操作步驟，結(jié)合水利行業(yè)規(guī)范和管理要求，設(shè)定安全措施，例如防汛期閘門操作的防誤閉鎖邏輯。支持自動(dòng)生成操作票（基于典型票庫或歷史票復(fù)用）或人工編輯，需經(jīng)多級審核（如班組長、調(diào)度中心）簽名確認(rèn)。操作完成后自動(dòng)歸檔至數(shù)據(jù)庫，支持按時(shí)間、設(shè)備、操作類型等維度查詢，滿足水利管理部門的安全審計(jì)要求。03
預(yù)警報(bào)警
系統(tǒng)內(nèi)置工業(yè)級報(bào)警分類引擎，支持：過程變量報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)報(bào)警及系統(tǒng)診斷報(bào)警。報(bào)警觸發(fā)后可自動(dòng)關(guān)聯(lián)設(shè)備所在地的視頻攝像機(jī)調(diào)取實(shí)時(shí)視頻流，同時(shí)觸發(fā)短信通知，實(shí)現(xiàn)問題溯源閉環(huán)。
過程變量報(bào)警
包含限值報(bào)警（高低閾值）、偏差報(bào)警（設(shè)定值波動(dòng)）、變化率報(bào)警（數(shù)值突變監(jiān)測），主要適用于流量、壓力等模擬量監(jiān)控；
設(shè)備狀態(tài)報(bào)警
針對離散量設(shè)計(jì)True/False狀態(tài)報(bào)警，如設(shè)備啟停異常、閥門開閉故障；
系統(tǒng)診斷報(bào)警
自動(dòng)檢測通信中斷、數(shù)據(jù)溢出等底層異常，記錄帶時(shí)間戳的故障信息。
趨勢分析
平臺(tái)提供以趨勢曲線方式顯示水位、流量等數(shù)據(jù)的查詢，并支持多個(gè)數(shù)據(jù)量以不同顏色曲線顯示在同一界面上。展示供水量的趨勢曲線，瞬時(shí)流量曲線，水位曲線。趨勢曲線具有多繪圖區(qū)、多數(shù)據(jù)軸、多時(shí)間軸，并且能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)趨勢曲線和歷史趨勢曲線在線轉(zhuǎn)換，可以方便的進(jìn)行個(gè)性化趨勢曲線的查詢、對比以及分析。支持曲線備注功能，備注日志記錄，可查詢、編輯、增加、刪除等操作。
數(shù)據(jù)報(bào)表
操作記錄報(bào)表，有權(quán)限的用戶可根據(jù)輸入的起止時(shí)間來查詢出在此段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行操作人員發(fā)出的所有調(diào)度指令記錄、各個(gè)閘門的啟閉記錄、以及各個(gè)閘門發(fā)生的故障情況等數(shù)據(jù)；
故障記錄報(bào)表
輸入的起止時(shí)間來查詢出在此段時(shí)間內(nèi)各個(gè)閘門發(fā)生的故障情況；
統(tǒng)計(jì)報(bào)表
支持生成年和月的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，統(tǒng)計(jì)每個(gè)閘門及液壓啟閉機(jī)的動(dòng)作次數(shù)、運(yùn)行時(shí)間以及發(fā)生故障次數(shù)。
九龍江北溪水閘工程信息管理系統(tǒng)的成功實(shí)施，對于提升九龍江北溪水資源調(diào)配的統(tǒng)一調(diào)度管理水平，實(shí)時(shí)掌握工程運(yùn)行狀態(tài)和閘站調(diào)度運(yùn)行狀態(tài)，提高九龍江北溪工程的工作效率及項(xiàng)目建設(shè)分析和預(yù)測水平，以及對現(xiàn)在如火如荼的九龍江北溪水閘改建工程建設(shè)發(fā)展以及管理決策提供了有效的支持。
項(xiàng)目在統(tǒng)一調(diào)度管理、防洪減災(zāi)、水資源配置等方面的創(chuàng)新成果，為流域治理安上了"智慧之眼"，開啟了九龍江北溪流域管理高質(zhì)量發(fā)展新篇章，也為其他流域的信息化建設(shè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。隨著亞控KingSCADA等創(chuàng)新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用推廣，九龍江流域?qū)⒂瓉砀又悄芑⒕?xì)化的管理新時(shí)代。
