萬金灌區(qū)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)分析

□申 康 □任國峰 □劉 潔

（1安陽市萬金渠管理處；2安陽市彰武南海水庫工程管理局）

1 萬金灌區(qū)供水調(diào)度基本情況

萬金灌區(qū)創(chuàng)自唐咸亨三年（公元672年），距今已有1300多年的歷史。灌區(qū)現(xiàn)有萬金渠、五八渠、漳南渠、勝利渠、南干渠、北干渠等6條干渠，引水水源為小南海水庫、彰武水庫和岳城水庫3座水庫，設(shè)計(jì)灌溉面積2.53萬hm2。同時(shí)，還擔(dān)負(fù)著安陽鋼廠、電廠的工業(yè)用水和城市生態(tài)供水任務(wù)，年供水量1.26億m3。目前，萬金灌區(qū)供水調(diào)度主要采用人工測流、超聲波測流和電磁流量計(jì)測流相結(jié)合的方法。由于渠線較長，監(jiān)測點(diǎn)較少，直觀信息不足，對灌區(qū)節(jié)約用水和合理配置水資源造成諸多不利因素。隨著通訊技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，灌區(qū)原有的調(diào)度手段已不能適應(yīng)供水管理規(guī)范化、現(xiàn)代化的發(fā)展要求，供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息化勢在必行。

2 萬金灌區(qū)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的必要性

2.1 系統(tǒng)建設(shè)是科學(xué)配置水資源的需要

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，水資源的開發(fā)利用和需求日益增加，水資源的供需矛盾也日益突出。建設(shè)灌區(qū)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，可以結(jié)合水資源分布特點(diǎn)，及時(shí)調(diào)整工農(nóng)業(yè)布局，對水資源進(jìn)行科學(xué)有效配置，提高水資源利用的長期效益，改善周邊區(qū)域自然生態(tài)環(huán)境。

2.2 系統(tǒng)建設(shè)是信息化整合的需要

灌區(qū)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，可使供水調(diào)度中心與各信息監(jiān)測點(diǎn)之間網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與外部資源的優(yōu)化結(jié)合，通過將各監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效整合，實(shí)現(xiàn)信息的流動(dòng)，可推動(dòng)供水調(diào)度管理數(shù)據(jù)庫分布的合理化、數(shù)據(jù)管理的規(guī)范化和管理創(chuàng)新。

2.3 系統(tǒng)建設(shè)是實(shí)現(xiàn)高效管理的需要

供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)可提供一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效的管理平臺，使調(diào)度人員能及時(shí)準(zhǔn)確了解各監(jiān)測點(diǎn)的供水情況，對突發(fā)事件及時(shí)了解、及時(shí)處理，為領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策提供依據(jù)，同時(shí)能節(jié)約人力、物力和財(cái)力，建立管理明確、信息暢通、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的管理體系。

3 萬金灌區(qū)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容

萬金灌區(qū)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合萬金渠管理處的基本管理職能，在萬金渠現(xiàn)有供水實(shí)際情況的基礎(chǔ)上建立的。該系統(tǒng)由萬金供水調(diào)度中心和四個(gè)分中心組成，中心與分中心間利用公共互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，每個(gè)分中心設(shè)立4個(gè)渠道實(shí)時(shí)水位視頻監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控點(diǎn)傳感器與分中心之間以有線或無線方式等進(jìn)行連接，調(diào)度中心可以隨時(shí)了解、調(diào)取各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的信息。

3.1 供水調(diào)度中心建設(shè)

供水調(diào)度中心設(shè)在萬金渠管理處辦公樓一樓，調(diào)度中心項(xiàng)目設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器2臺、通訊及監(jiān)控軟件、電腦及打印機(jī)2臺、46寸LED4塊拼接屏1套、LED顯示屏長3m、設(shè)備柜等。調(diào)度中心可接受和處理控制點(diǎn)監(jiān)控視頻或定時(shí)圖片，實(shí)現(xiàn)儲存、顯示等功能。

3.1.1 調(diào)度功能軟件

包括測點(diǎn)供水量、水位數(shù)據(jù)庫建立，供水量、水位統(tǒng)計(jì)表格制作輸出、變化過程線建立及曲線屏幕顯示，灌區(qū)電子地圖等。

3.1.2 功能涵蓋

由中心管理服務(wù)、設(shè)備管理服務(wù)、設(shè)備負(fù)載管理服務(wù)、注冊管理服務(wù)、設(shè)備報(bào)警服務(wù)、媒體采集服務(wù)、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)、流媒體存儲服務(wù)、流點(diǎn)播服務(wù)、WEB服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、電子地圖組成，能夠?qū)Ω黝愒O(shè)備進(jìn)行有效管理、對平臺的各種信息資源進(jìn)行信息整合、及時(shí)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)對灌區(qū)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速有效進(jìn)行事后查詢等綜合管理功能。

3.1.3 視頻監(jiān)控及報(bào)警聯(lián)動(dòng)

具備實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、錄像、抓拍、云鏡控制、存儲管理、下載和在線回放的功能。同時(shí)，具有報(bào)警觸發(fā)能力和報(bào)警聯(lián)動(dòng)配置能力，支持PC終端聲光告警、Email、短信手機(jī)告警，支持電子地圖、電視墻，監(jiān)控客戶端。

3.1.4 WEB管理功能

前端設(shè)備管理、性能管理、配置管理、用戶管理、平臺服務(wù)器所有網(wǎng)元的管理、故障管理、日志管理等功能。

3.1.5 監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整機(jī)性能

交換容量≥68Gbps，轉(zhuǎn)發(fā)性能≥51Mpps；固化10/100/1000M，以太網(wǎng)端口≥24，非復(fù)用SFP千兆光接口≥4個(gè)，最大可用千兆口>=28；配置及日志存儲等簡化維護(hù)和管理，USB端口≥1個(gè)；支持鏈路協(xié)測功能；支持IPv4ACL，配置支持源/目的IPv4地址、源/目的端口的硬件IPv4ACL；支持抗攻擊，CPU限速功能，能限制非法報(bào)文對CPU的攻擊，保護(hù)交換機(jī)工作的穩(wěn)定性。

3.1.6 斷線重連與開機(jī)自啟動(dòng)

網(wǎng)絡(luò)或其他故障導(dǎo)致設(shè)備離線，當(dāng)故障恢復(fù)后，服務(wù)端應(yīng)用能自動(dòng)連上相關(guān)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)到故障前的狀態(tài)；服務(wù)器出現(xiàn)故障導(dǎo)致重啟，相關(guān)視頻應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫服務(wù)能實(shí)現(xiàn)開機(jī)自啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)到故障前的狀態(tài)。

3.2 分中心建設(shè)

分中心建設(shè)共為4個(gè)分中心，分別設(shè)在萬金渠首、第一管理所、供水科、第二管理所中道口閘，主要設(shè)備包括硬盤機(jī)、監(jiān)視器、攝像頭、電源及通訊設(shè)施、架設(shè)及保護(hù)設(shè)施等。每個(gè)分中心設(shè)立4個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控點(diǎn)傳感器與分中心之間以有線或無線（微波或AP）方式等進(jìn)行連接。

每個(gè)分中心個(gè)監(jiān)控點(diǎn)至少設(shè)置兩處觀測用水位尺，以便在監(jiān)控畫面中較為準(zhǔn)確地確定渠道實(shí)際水位，監(jiān)控點(diǎn)能夠監(jiān)測水位、閘門升降、生態(tài)供水、攔水柵、泄水閘、農(nóng)灌等情況。由于萬金渠過南水北調(diào)倒虹吸進(jìn)口處的視頻監(jiān)控點(diǎn)在野外，現(xiàn)場無電源和建筑物可利用，因此使用太陽能電源（單晶太陽能板600W，蓄電池≥200Ah），在陰天可以給監(jiān)控頭和無線傳輸器供電4天時(shí)間，監(jiān)控信息傳至第一管理所后入網(wǎng)。

3.3 供水調(diào)度中心與各分中心間的信息傳輸

萬金供水調(diào)度中心與4個(gè)分中心之間利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸，調(diào)度中心值班人員可登錄自己的帳號，通過互聯(lián)網(wǎng)在電腦上查看各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的情況并實(shí)時(shí)傳輸所需各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對工農(nóng)業(yè)供水和生態(tài)供水情況進(jìn)行全面圖像與數(shù)據(jù)掌控。考慮灌區(qū)渠道其它重點(diǎn)部位監(jiān)控圖像的傳輸問題，在渠道上設(shè)置3處圖片監(jiān)控點(diǎn)定時(shí)向萬金調(diào)度中心發(fā)送現(xiàn)場圖像，實(shí)現(xiàn)對灌區(qū)渠道重點(diǎn)部位的監(jiān)控。

4 效果分析

4.1 提高了灌區(qū)供水信息化水平

萬金灌區(qū)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了對水位、水文、引水等信息的采集、傳輸與處理，搭建了供水調(diào)度信息化平臺，為編制調(diào)度方案、水量統(tǒng)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，為供水調(diào)度管理各項(xiàng)工作提供適時(shí)、準(zhǔn)確的信息服務(wù)，促進(jìn)了水資源的合理、優(yōu)化配置。

4.2 提高了灌區(qū)供水服務(wù)水平

通過實(shí)施該系統(tǒng)，萬金渠管理處工作人員能及時(shí)處理問題。原來需要專職人員現(xiàn)場查看了解的情況，現(xiàn)在只需調(diào)取該位置的監(jiān)控即可了解，大大節(jié)約了時(shí)間，提高了工作效率。

4.3 增強(qiáng)了水量認(rèn)定的準(zhǔn)確性

該系統(tǒng)實(shí)施前，用水戶和供水戶在水量認(rèn)定上存在一定偏差，需要三方在現(xiàn)場共同簽字認(rèn)定，時(shí)效性和準(zhǔn)確性較差。通過供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，為用水戶和供水戶提供了一個(gè)水量認(rèn)定的平臺，增強(qiáng)了水量認(rèn)定的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

在萬金灌區(qū)建設(shè)供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，通過應(yīng)用智能化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，全面運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)、視頻采集、傳輸和處理手段，做到了主要測點(diǎn)數(shù)據(jù)、視頻適時(shí)監(jiān)控和數(shù)字計(jì)量，實(shí)現(xiàn)按需供水、按方計(jì)量，逐步提高了供水調(diào)度科學(xué)化水平，有效避免水資源的浪費(fèi)，提高了用水保證率，合理配置了水資源，能夠更好地為安陽市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增產(chǎn)增收做出貢獻(xiàn)。