自动化调度系统基础建设管理浅议

摘要：南水北调中线自动化调度建设状况复杂，给管理带来一定的难度。本文针对自动化调度系统基础建设及管理情况进行了分析。

关键词：自动化；自动控制基础；建设管理

中图分类号：P415文献标识码： A

1自动化调度系统建设目标

南水北调中线干线工程是一项以供水为主，兼顾防洪、发电和改善生态环境的多目标跨流域水资源开发利用工程,贯通长江、淮河、黄河、海河四大流域，全长约1431.945km。本工程以明渠输水为主，与交叉河流全部立交，基本实现自流输水。沿线无在线调蓄设施，需要对全线的众多节制闸、退水闸、分水闸等采用实时闭环自动控制。大部分现地建筑物及各闸站都采用“无人值班、少人值守”的方式，运用水利、通信、信息、自动控制等技术，服务于自动化调度监控、工程安全监测、水质监测、工程管理等业务的信息化作业平台和调度会商决策支撑环境，实现调度过程自动化和运行管理信息化，保障全线调水安全。

2自动化调度系统基础建设概况【1】

2.1数据存储与管理系统

通过建立完善的网络数据存储与管理体系以及完备的数据备份机制，实现高性能的数据存储管理功能，提高数据管理效率和安全，降低管理成本；建立覆盖整个工程的分布式数据库管理系统和数据更新机制，保证数据的完整性和一致性。

2.2计算机网络系统

采用以高速路由器以及高性能三层交换机为核心的组网技术，建设覆盖从总部到各管理处、各现地站的全业务的广域网络和局域网络；建立包括计算机病毒防范制度、数据保密及数据备份制度在内的网络管理体系；建立包括访问控制、边界防护、主机防护、网段隔离、认证授权、入侵检测、漏洞扫描、网站防篡改、终端集中管理、病毒防范、安全管理平台等的安全防护体系，提供可靠网络防范措施和解决手段。

2.3通信系统

通信系统是整个自动化调度系统最为重要的基础设施，负责各级管理机构之间及与现地闸站之间的语音、数据、图像等各种信息的传递，为生产运营管理、工程维护管理、水资源调度、综合办公等提供通信服务。通信系统分为程控交换系统、通信传输系统、时钟同步系统、综合网管系统、通信光缆线路和系统、通信管道系统、通信电源系统8部分。

2.3.1程控交换系统

语音通信是实现各级管理机构信息上传下达的重要手段，为此设置了一套行政调度合一的程控交换系统。电话交换网络按二级组网结构设置，根据各级管理机构设置、人员配置等情况，并适当考虑未来扩展。

2.3.2通信传输系统

通信传输系统采用基于SDH的MSTP技术组建，主干传输容量为10G，按照骨干层和区域层两层结构组建。骨干层主要负责从总部到分管理处及与汇接管理处之间的业务信息传递与交换，区域层主要负责现地闸站与管理处之间的业务信息接入，以及管理处至公司之间的电路汇聚和转接。

2.3.3时钟同步系统

时钟同步系统主要是确保网中所有交换节点的时钟频率和相位都控制在容差范围内，以便网内各交换节点的全部数字流实现正确有效的交换。本系统采用分布式多基准钟控制的混合同步组网方式，共划分为北京、河北、河南、渠首4个同步区，每个同步区设立区域基准钟，同步区内采用主从同步方式，在同步区间采用准同步的方式。本工程以GPS定时信号作为基准时钟源，以铷原子钟作为备用时钟源，保证全网各区域基准时钟的同步性。时钟同步系统按照集中监控管理、分级维护的原则设计统一的网管系统，并纳入通信综合网管系统进行统一管理。

2.3.4综合网管系统

综合网管系统负责对各专业网管进行统一监测管理，此外对计算机网络系统专业网管进行统一监测管理。系统集中在总部进行建设，与各专业网管系统进行接口数据采集，分公司、管理处等通过反拉终端的形式，实现逐级监控。

2.3.5通信光缆系统

通过建设光缆自动监测系统，使光缆维护由被动式维护向主动式维护转变，为光缆集中维护和管理提供了有效手段。

2.3.6通信管道工程

通信管道由干线、引接及本地通信管道三部分组成，其中：干线通信管道指沿渠两岸建设的管道（包括干线光缆环管道和区段光缆环管道）；引接通信管道指连接干线管道与本地管道之间的管道（自干线通信管道向下至市、地、县城郊分界点之间的管道）；本地通信管道指进入市、地、县城区内的管道，是连接各级管理机构的管道。

2.3.7通信电源系统

通信电源系统为各通信设备和数据设备提供安全可靠的电源保障。站点设置UPS电源系统和直流电源系统，其中UPS电源系统由UPS输入配电系统、UPS电源系统、阀控式密封铅酸蓄电池组、UPS输出配电系统、电源列头柜或分配电屏组成；直流电源系统由交流配电屏、高频开关整流器、直流配电屏、配电48V蓄电池组及直流电源列头柜或分配电屏组成。

2.4系统运行实体环境

系统运行实体环境是支撑全程业务运行、满足通信网络管理中心、数据中心、调度中心等对环境需求的集成体，分为调度会商实体环境工程、机房工程、综合布线系统工程三部分。

2.4.1调度会商实体环境工程

该工程主要包括大屏幕系统、模拟屏系统、扩声系统、配套电气布线系统以及调度控制台椅等。电子模拟屏系统用于显示总干渠主要闸站运行状况、水质等动态信息，由屏体、显示单元、屏内网络、控制软件等组成。扩声系统主要用于水量调度现场会、专家会商、学术交流等会议的扩声，以及与水量调度有关的多媒体演示和汇报等。

2.4.2机房工程

以整体机房建设为理念，为各级管理机构的通信、网络、数据等系统设备提供稳定可靠的机房环境，为机房管理人员创造一个良好的工作平台，为现地通信站点提供安全可靠的机房环境。

2.4.3综合布线系统工程

该系统为各级管理机构办公楼计算机网络系统、通信系统的数据、语音传输提供了物理介质，为用户内部之间以及内部与外部交流提供了手段。

3 自动化调度系统建设现状

南水北调中线工程自动化系统覆盖地域广、线路长、交叉建筑物多，牵涉专业领域繁多，规模庞大，结构复杂，技术难度大，由多家自动化施工单位完成，管理任务非常艰巨。

4结语

南水北调中线工程是近年我国解决华北地区严重缺水的重大基础设施，对于促进该地区的经济社会发展和生态环境具有十分重大的战略意义，而自动化调度系统就是其神经中枢，其建设的成功，直接决定了后期通水运行的管理效率和成本。因此如何使其顺利的投入运营，如何发挥其最佳的工程效益，对运行管理人员来说是一项严峻的考验。

参考文献：

【1】周小兵，张立德，刘广林编著《长距离调水工程管理信息系统》北京：中国水利水电出版社，2007.