王琛
[摘 ? ?要 ]自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)在膠東調(diào)水工程的投入使用,大大增加了調(diào)度運(yùn)行效率,確保了調(diào)水工程的安全,但在該系統(tǒng)使用的過程中也發(fā)現(xiàn)一些問題。因此,主要對(duì)膠東調(diào)水工程萊州段自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)總體概況、運(yùn)行現(xiàn)狀及維護(hù)模式進(jìn)行介紹,分析存在問題,以尋找解決方案。
[關(guān)鍵詞]膠東調(diào)水;自動(dòng)化;調(diào)度系統(tǒng)
[中圖分類號(hào)]TP277 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487(2021)06–0–02
[Abstract]The automatic dispatching system was put into use in the Jiaodong Water Diversion Project, which greatly increased the efficiency of dispatching operation and ensured the safety of the water diversion project. However, some problems were discovered during the use of the system. Therefore, it mainly introduces the general overview, operating status and maintenance mode of the automatic dispatching system of the Laizhou section of the Jiaodong Water Diversion Project, and analyzes existing problems to find solutions.
[Keywords]Jiaodong water transfer; automation; dispatching system
山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程是實(shí)現(xiàn)全省水資源優(yōu)化配置、緩解煙臺(tái)、威海兩市供水危機(jī),防止萊州灣地區(qū)海水入侵,改善生態(tài)環(huán)境,保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的特大型水利工程,是我省建國以來投資最大的水利工程,是國家和省委省政府為從根本上解決膠東地區(qū)水資源供需矛盾而采取的重大戰(zhàn)略決策。該工程建成后將改變我市單一水源的狀況,實(shí)現(xiàn)客水與當(dāng)?shù)厮目茖W(xué)調(diào)度,構(gòu)筑起“雙保險(xiǎn)”的城市供水保障格局,使我市水資源緊缺狀況得到根本緩解。
1 工程簡介
膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程是南水北調(diào)東線工程中山東“T”字形調(diào)水大動(dòng)脈的重要組成部分。山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程從引黃濟(jì)青工程濰坊宋莊分水閘引水,途經(jīng)青島的平度進(jìn)入煙臺(tái)的萊州、招遠(yuǎn)、龍口、蓬萊、棲霞、福山、芝罘、萊山和牟平至威海的水庫,輸水線路總長322 km,共設(shè)9級(jí)(新建7級(jí))泵站,總揚(yáng)程314.5 m,設(shè)計(jì)調(diào)水總量1.43億m3。該工程在萊州市境內(nèi)由沙河鎮(zhèn)前邱家村西入境,途經(jīng)沙河、土山、虎頭崖、永安、城港路、平里店、三山島、朱橋、金城9個(gè)鎮(zhèn)街96個(gè)村莊,于金城鎮(zhèn)王家村北穿過萬深河進(jìn)入招遠(yuǎn)市境內(nèi),線路總長約71 km,約占煙臺(tái)市明渠總長的58%,工程永久性占地6800余畝,約占煙臺(tái)市永久性占地的54%,沿線建筑物218座,工程總投資約5億元,分配給我市的計(jì)劃水量為每年1300萬m3。
2 東宋泵站自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)作用
自投入運(yùn)行以來,自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)對(duì)調(diào)度運(yùn)行起到了巨大的作用。該系統(tǒng)可采集所在工程重點(diǎn)建筑中的水位、閘門開度、流量、電壓、電流等基本信息,從而提高了信息采集的準(zhǔn)確性,提高了信息采集的效率,減少了現(xiàn)場(chǎng)人員和調(diào)度員的工作量。閘門(泵)站監(jiān)控系統(tǒng)為調(diào)度操作員科學(xué)調(diào)度提供依據(jù),自動(dòng)控制功能使閘門調(diào)節(jié)工作效率和準(zhǔn)確性大大提高,提高了調(diào)度運(yùn)行效率。在調(diào)度運(yùn)行中,視頻監(jiān)控系統(tǒng)和信息采集系統(tǒng)相互配合,互為補(bǔ)充,保證調(diào)度運(yùn)行的安全和準(zhǔn)確性。水情報(bào)告生成和報(bào)告功能減少了每天8-16小時(shí)的水情報(bào)告工作量,大大提高了工作效率。在防洪度汛和安全生產(chǎn)方面,自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)仍發(fā)揮著重要作用。
3 工程建設(shè)情況
膠東調(diào)水萊州段工程的順利完工,離不開各級(jí)政府,尤其是廣大人民群眾的大力支持。萊州段線路最長、涉及面廣,征地量大。工程牽扯到眾多農(nóng)戶切身利益,涉及到廠房、民房、禽舍、果樹、喬木等諸多繁雜的地面附著物的動(dòng)遷。
山東省膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程建設(shè)管理局按照“加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、服從大局、積極主動(dòng)”的工作方針,多次到沿線鎮(zhèn)街、村莊,就工程占地等有關(guān)事宜進(jìn)行商談,對(duì)工作中可能遇到的問題提前研究,抓緊解決。工作人員深入基層,征求對(duì)工程征地遷占等工作的意見和建議,掌握實(shí)際情況,有針對(duì)性地制定解決辦法,力求積極穩(wěn)妥地推進(jìn)征地遷占工作。
在沿線廣大群眾的大力支持下,萊州明渠段的征地遷占工作逐步推進(jìn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,拆遷房屋1.4萬m2,伐移各類樹木80.8萬株,拆移禽舍1.27萬m2,拆除了各類大棚4.8萬m2,遷移墳?zāi)?98座,征地遷占資金全部撥付到相關(guān)鎮(zhèn)街。
膠東調(diào)水萊州段工程從2004年清點(diǎn)附著物開始啟動(dòng),2005年開工建設(shè)控制性的建筑物部分,2007年又投入了建設(shè)明渠及附屬建筑物的部分,前后經(jīng)過7a多的艱苦奮戰(zhàn),共計(jì)完成了泵站、渡槽、倒虹吸、橋涵等建筑物218個(gè)。
2011年6月,成功地進(jìn)行了膠東引黃調(diào)水工程明渠段的首次通水調(diào)試。
2013年11月完成了工程綜合調(diào)試運(yùn)行及試通水工作,工程具備通水條件。
4 調(diào)度自動(dòng)化在膠東調(diào)水工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
4.1 應(yīng)用規(guī)劃階段
線性規(guī)劃作為水利調(diào)度發(fā)展的初級(jí)階段,通過應(yīng)用動(dòng)態(tài)優(yōu)化策略,在實(shí)現(xiàn)線性目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)的同時(shí),根據(jù)水利工程實(shí)際情況和存在的問題,采用相應(yīng)的約束表達(dá)函數(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)利用和控制?,F(xiàn)有的調(diào)度計(jì)劃在長期的水力調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用過程中得到了廣泛地應(yīng)用,在解決實(shí)際問題中已逐步形成了系統(tǒng)完整的流程,在輸水調(diào)度等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。真實(shí)供水量是開展水利調(diào)度的基礎(chǔ),根據(jù)供水系統(tǒng)的具體情況,將供水系統(tǒng)的具體調(diào)度運(yùn)行過程劃分為相繼性的不同階段,并確保每一階段的運(yùn)行能夠做出合理的決定,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的多階段決策,在此過程中實(shí)現(xiàn)決策的最優(yōu)化,并以數(shù)字規(guī)劃問題作表現(xiàn)式,充分運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃來解決。
4.2 大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術(shù)
給水系統(tǒng)中有許多單元部件,在它們共同作用下組成一個(gè)龐大而復(fù)雜的水系統(tǒng),為了達(dá)到降維和減價(jià)的主要目的,應(yīng)用大系統(tǒng)優(yōu)化處理的思想來實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)的分解處理,以優(yōu)化水利工程具體應(yīng)用的難度,使相關(guān)處理工作可以更加方便。在系統(tǒng)分解方面,主要是通過對(duì)應(yīng)用過程中的總系統(tǒng)進(jìn)行分解,將其分解為多個(gè)系統(tǒng),減弱管理壓力和管理強(qiáng)度,使各子系統(tǒng)之間的問題規(guī)模逐漸縮小,并能根據(jù)具體而微的情況進(jìn)行有針對(duì)性地處理和解決,優(yōu)化系統(tǒng)的可行性和可靠性,實(shí)現(xiàn)大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)分解。
4.3 集成水量調(diào)度系統(tǒng)與閘站監(jiān)控系統(tǒng)
①通過對(duì)供水計(jì)劃生成模型、冰期輸水控制模型、總干渠水力模型、應(yīng)急預(yù)案模型的綜合應(yīng)用,確定保證其數(shù)據(jù)高度一致性和共享性,需要重新建立統(tǒng)一的參數(shù)數(shù)據(jù)庫模型,并通過閘門控制指令計(jì)算模型,從而將計(jì)算得到的兩類參數(shù)輸入。②反映供水系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù),如水工建筑物的底寬、設(shè)計(jì)流量、渠段長度、設(shè)計(jì)水位和模型本身參數(shù),主要包括門型、水位最大降速等。③反映供水系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)參數(shù),如閘門開度、閘后水位、過閘流量等。
5 自動(dòng)化調(diào)度運(yùn)行管理
5.1 職責(zé)分工
5.1.1 管理單位職責(zé)
在所管轄區(qū)內(nèi),膠東調(diào)水工程現(xiàn)場(chǎng)管理單位和管理系統(tǒng)管理員具體負(fù)責(zé)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的日常管理工作。管理站主要負(fù)責(zé)對(duì)維修單位進(jìn)行日常管理和考核,督促維修單位提高服務(wù)質(zhì)量;負(fù)責(zé)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)中設(shè)備安裝、保管、運(yùn)行實(shí)體環(huán)境保障(供電、安全、清潔、防靜電、除塵等)、日常維修檢查等。
5.1.2 維護(hù)單位職責(zé)
維護(hù)單位根據(jù)合同開展維護(hù)工作,負(fù)責(zé)執(zhí)行管理單位制定的各項(xiàng)規(guī)章制度和操作規(guī)程,安排專業(yè)技術(shù)人員對(duì)所承擔(dān)的維護(hù)范圍內(nèi)的自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行定期巡檢等作業(yè)記錄,為管理單位提供相關(guān)技術(shù)支持,確保自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
5.1.3 完善管理制度
為進(jìn)一步完善泵站調(diào)度自動(dòng)化的運(yùn)行能力,必須建立良好的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境,并結(jié)合目前泵站自動(dòng)化管理工作的要求,進(jìn)行管理體制的創(chuàng)新。一套科學(xué)、完善的泵站調(diào)度自動(dòng)化管理系統(tǒng),是發(fā)揮泵站作用的基礎(chǔ),必須緊跟泵站發(fā)展趨勢(shì),建立能提高泵站管理水平的相關(guān)規(guī)章制度。與此同時(shí),優(yōu)化管理流程,加強(qiáng)管理手段。如泵站消防設(shè)備管理,需要獨(dú)立制定管理方案,結(jié)合設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)提出問題,做到防患于未然,這樣才能有效提高泵站自動(dòng)化調(diào)度室管理效率。
5.2 教育培訓(xùn)
5.2.1 系統(tǒng)管理員
作為自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的直接管理者,管理單位的系統(tǒng)管理員需要不斷地對(duì)系統(tǒng)管理員進(jìn)行專業(yè)技能和系統(tǒng)管理方面的培訓(xùn),省調(diào)水中心每年邀請(qǐng)管理人員和技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)管理員進(jìn)行全方位地培訓(xùn),以確保系統(tǒng)管理員的各項(xiàng)能力都能達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行要求。
5.2.2 維護(hù)人員
各主管部門需經(jīng)常性的對(duì)維修單位技術(shù)人員進(jìn)行膠東調(diào)水工程基本情況、運(yùn)行目標(biāo)、系統(tǒng)管理模式等方面的培訓(xùn),使系統(tǒng)更貼合實(shí)際,在運(yùn)行和升級(jí)改造過程中能更好地滿足用戶的各種需要。
5.2.3 系統(tǒng)使用人員
管理部門每年定期對(duì)系統(tǒng)使用人員進(jìn)行各種應(yīng)用系統(tǒng)使用方面的培訓(xùn)。在調(diào)水前和汛前,主管部門組織全體值班員對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、閘泵站監(jiān)控系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn),使每個(gè)值班員都能熟練掌握視頻監(jiān)控系統(tǒng)、泵(閘)站監(jiān)控系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的使用。
5.2.4 管護(hù)人員
(泵)閘站管護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件進(jìn)行巡查。管理站每年定期對(duì)沿線閘站管理人員進(jìn)行培訓(xùn),統(tǒng)一編制機(jī)房、閘站、園區(qū)、渠道、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站等巡查記錄表,明確每項(xiàng)巡查內(nèi)容對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)指示燈、儀器儀表讀數(shù),確保巡查工作落到實(shí)處。
5.2.5 閘站管護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件進(jìn)行巡查
管理站每年定期對(duì)沿線閘站管理人員進(jìn)行培訓(xùn),統(tǒng)一編制機(jī)房、閘站、園區(qū)、渠道、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站等巡查記錄表,明確每項(xiàng)巡查內(nèi)容對(duì)應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)指示燈、儀器儀表讀數(shù),確保巡查工作落到實(shí)處。
5.3 加強(qiáng)信息采集和管理
泵站自動(dòng)化的構(gòu)建非常復(fù)雜,是通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備展開整體管理才得以實(shí)現(xiàn),以提高自動(dòng)化運(yùn)行水平線,因此必須加大對(duì)信息的收集和管理。如對(duì)泵站調(diào)度自動(dòng)化施工過程中涉及的技術(shù)資料等應(yīng)開展綜合管理,對(duì)接入系統(tǒng)的設(shè)備的運(yùn)行記錄、檢修記錄等資料進(jìn)行統(tǒng)一管理。
6 結(jié)束語
調(diào)度自動(dòng)化建設(shè)和運(yùn)行管理過程中,需要關(guān)注相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況,在保證設(shè)備質(zhì)量和型號(hào)的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)代化管理手段,使調(diào)度自動(dòng)化工作與時(shí)俱進(jìn)。為進(jìn)一步提高泵站運(yùn)行率,省調(diào)水中心應(yīng)結(jié)合泵站系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際,制定完善的管理制度,有效地采集泵站系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù),為后續(xù)管理工作的開展提供強(qiáng)有力的依據(jù)。
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