案例 | 亞控SCADA“數(shù)”繪閩西南山水底色

在福建層巒疊嶂的褶皺深處，一場以SCADA等技術(shù)為支點的數(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，對于促進(jìn)閩西南經(jīng)濟(jì)和社會協(xié)同發(fā)展具有重要的作用。

 ■ “智”馭江河開啟福澤山海新篇章

·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力，成為九龍江流域工作的重點和難點。

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)項目應(yīng)運(yùn)而生。

九龍江北溪水閘原綜合自動化系統(tǒng)于2007年完成設(shè)備采購，2008年投入試運(yùn)行。系統(tǒng)將北溪水閘除險加固工程中建立的多個專業(yè)性應(yīng)用系統(tǒng)集成為一個綜合自動化系統(tǒng)平臺。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，原綜合自動化系統(tǒng)平臺的運(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，隨著“數(shù)字水利”工程的實施，水利水電工程行業(yè)海量工程數(shù)據(jù)日益增長，各個站點數(shù)據(jù)、各個子系統(tǒng)數(shù)據(jù)互相單獨存儲，形成數(shù)據(jù)孤島，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲管理與挖掘應(yīng)用，因此急需一個統(tǒng)一的工程信息管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理。亞控KingSCADA

■ 亞控SCADA“筑基”賦能生態(tài)水利“點數(shù)成金”

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，包括水情自動測報系統(tǒng)、閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、左干渠計算機(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。其中計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基于亞控KingSCADA構(gòu)建，為各個分子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合提供了統(tǒng)一的平臺，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，以亞控信息化平臺為底座也建造了基于 GIS+BIM 的建設(shè)期、運(yùn)行期項目管理系統(tǒng)，在高速寬帶計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)全線調(diào)水監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測自動化，建成先進(jìn)實用高效可靠、覆蓋整個工程區(qū)域的工程全生命周期信息管理系統(tǒng)，實現(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，對南北港每個閘門進(jìn)行實時監(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”，增加了人臉識別系統(tǒng)、巡檢考勤系統(tǒng)和周界報警系統(tǒng)。同時，本次建設(shè)的視頻監(jiān)控平臺要實現(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)、平板等移動終端能夠?qū)崟r查看。

基于亞控KingSCADA、亞控信息化平臺構(gòu)建的九龍江北溪水閘工程信息管理系統(tǒng)實現(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、工情的實時監(jiān)控和綜合業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化、信息化、自動化管理目標(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)社會發(fā)展服務(wù)。

· 功能應(yīng)用 

系統(tǒng)架構(gòu)

01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、各個設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的圖形和動畫顯示，圖形及動畫與現(xiàn)場采集設(shè)備的各項運(yùn)行參數(shù)關(guān)聯(lián)，實時展示閘門開度、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)系曲線動態(tài)計算當(dāng)前過水流量，標(biāo)注設(shè)計閾值和預(yù)警線，并可設(shè)置權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)備控制，實現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度控制功能。

02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?？勺远x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)。操作完成后自動歸檔至數(shù)據(jù)庫，支持按時間、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要求。

03預(yù)警報警

系統(tǒng)內(nèi)置工業(yè)級報警分類引擎，支持：過程變量報警、設(shè)備狀態(tài)報警及系統(tǒng)診斷報警。報警觸發(fā)后可自動關(guān)聯(lián)設(shè)備所在地的視頻攝像機(jī)調(diào)取實時視頻流，同時觸發(fā)短信通知，實現(xiàn)問題溯源閉環(huán)。

過程變量報警：

包含限值報警（高低閾值）、偏差報警（設(shè)定值波動）、變化率報警（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)報警：針對離散量設(shè)計True/False狀態(tài)報警，如設(shè)備啟停異常、閥門開閉故障；

系統(tǒng)診斷報警：自動檢測通信中斷、數(shù)據(jù)溢出等底層異常，記錄帶時間戳的故障信息。 04

04趨勢分析

平臺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、多時間軸，并且能夠進(jìn)行實時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。05

05數(shù)據(jù)報表

操作記錄報表：有權(quán)限的用戶可根據(jù)輸入的起止時間來查詢出在此段時間內(nèi)運(yùn)行操作人員發(fā)出的所有調(diào)度指令記錄、各個閘門的啟閉記錄、以及各個閘門發(fā)生的故障情況等數(shù)據(jù)；

故障記錄報表：輸入的起止時間來查詢出在此段時間內(nèi)各個閘門發(fā)生的故障情況；

統(tǒng)計報表：支持生成年和月的統(tǒng)計報表，統(tǒng)計每個閘門及液壓啟閉機(jī)的動作次數(shù)、運(yùn)行時間以及發(fā)生故障次數(shù)。 

■ 魅力北溪  亞控助力數(shù)煥新顏  

攜手點亮智慧水利的詩與遠(yuǎn)方

九龍江北溪水閘工程信息管理系統(tǒng)的成功實施，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，實時掌握工程運(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。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?、精?xì)化的管理新時代。