一、高邮灌区概况
高邮灌区位处淮河下游,京杭大运河以东,属里下河平原自流灌区,辖车逻、八桥等11个镇(区)。南北向长约43公里,东西向平均长约15公里,总面积649平方公里,耕地63.32万亩,有效灌溉面积58.89万亩。域内地势平坦,地面真高为2.5~4.8米。
灌区主要水源为京杭大运河过境的江淮水,通过沿运11座涵闸引水,供应灌区范围内农业以及城市工业、生活和环境用水。南水北调供水紧张时,利用灌区中下部兴建的7座补水站,提抽里下河水,补充干渠水量不足,稳定干渠水位。全灌区年用水总量约5.3亿方,农田灌溉实际用水定额约800~1000方/亩,城市综合用水定额约110升/人·天。受南水北调影响,沿运闸洞经常受到限量供水,水源条件不稳定,高峰灌溉期供水形势紧张。
经过近50年的水利建设,高邮灌区初步建成了防洪、灌溉、降渍、调控等多功能的水利工程体系,特别是实施了2000年、2001年度两期国债工程项目(高邮灌区续建配套与节水改造工程)后,为灌区信息化试点工作提供了较好的工程基础条件。
高邮灌区处于国家南水北调东线工程的上段,灌区的用水水平对南水北调送水方案的顺利实施影响极大。因此,建设高邮灌区信息化,对促进区域的节水和水环境管理,保障江水北送,提高灌区现代管理水平具有十分重要的意义。
二、试点工作实施情况
2002年下半年,高邮灌区根据水利部农水灌[2002]09号''''关于开展大型灌区信息化建设试点工作的通知''''精神,在实际考察安徽、上海等地水利信息化先进经验的基础上,聘请了河海大学水利自动化专业的教授专家为技术顾问,编制了《高邮灌区信息化建设规划》及其《实施方案》。经水利部组织专家审议通过后,灌区从2003年初开始进入第一期实施阶段。
1、年度实施方案的修改
高邮灌区信息化建设规划分三期进行,其中第一期计划重点建设一个调度中心和三座无线遥控站点。在实施年度计划中,考虑到资金的筹集及试点工作的特点,从两个方面作了调整修改。一是建设内容的调整,先期实施灌区调度中心和十里尖节制闸遥控站。受资金到位影响,将南关洞和龙奔节制闸2处遥控站的建设内容,在总结试点成功的基础上,放到后期建设项目中。二是信道传输技术方案的修正。遥控站的视频信号和闸门启闭运行数据检测等数据传输,原规划采用无线扩频微波技术。经实地察看后,考虑扩频微波系统建设,需进行信道设计、测试,前期工作量大。存在着建设铁塔投入大,后续管理维护费用高,图像信号传输可靠性低,防雷技术安全性难保证等弊端。最终运用远程集散控制技术,租用电信专用光纤,可提高信道传输的安全可靠性,并将大量的日常维护交由专业电信部门承担。
上述方案的调整修正,采取公开招标、评标的方式,由中标单位提交详实的施工技术方案。
2、年度实施内容
第一期工程重点建设一个调度中心和一个遥控站点,初步实现信息数据的自动采集、视频远程监控和有线自动控制等系统功能。通过开发应用软件,满足灌区水量调度、指挥决策和运行管理要求。
调度中心:主信道采用电信光缆,配备计算机网络设备,开发应用软件。硬件配置综合考虑数据库容量和调度中心的后续扩充功能,交换机选用C3550-24型,Scada服务器的计算机集群选用DL380型,磁盘阵列HP146013-B31型。软件开发基于iFIX组态软件开放式平台,将采集的信号,经网络传输,在iFIX服务器中进行前期数据处理,并在大型网络数据库平台上进行信息存储、服务,来满足灌区管理的服务要求。
遥控站:现场单元配置PLC控制单元,对闸位、水位、雨量传感数据信号进行实时监测和控制,对机电设备进行故障保护。通过触摸屏在现场提供全面的监测和控制。同时配置视频监控系统,实现对现场的视频采集、处理和传输。
第一期项目共投入140万元,该资金来源于高邮灌区续建配套与节水改造工程(2000年、2001年度)两期国债项目中安排的灌区自动化部分项目资金。目前资金已全部到位,并投入使用。
3、项目实施组织
为保证灌区信息化建设的施工进度和质量,高邮灌区建立完善了项目实施组织。
一是由高邮灌区成立工程项目建设处,由市水利局一名分管副局长(扬州市中青年专家)负责项目的组织、协调;高邮灌区具体承担项目的规划、设计、招投标、现场安装、测试验收、成果提交和后续管理工作;高邮灌区两名计算机管理人员直接参与工程的安装跟踪,接受中标单位的系统技术培训,承担后续管理与日常维护等工作。
二是由扬州市水利局作为质量监督单位,落实专门质监人员,加强质量监督
三是由扬子江工程建设监理咨询有限公司作为监理单位,派驻技术专家,跟踪系统的配置、集成、软件开发、现场安装调试、测试验收等全过程。
4、实施进度
第一期项目工程的实施大体分招投标、系统集成、软件开发、现场安装调试、测试验收等几个阶段。
(1)招投标:本项目工程严格遵循''''公平、公开、公正''''的原则,落实招投标工作。2003年2月24日在江苏水利网发布招标公告;3月10日9家单位接受资质初审,购买标书;3月30日7家单位投标,并于当日组织评标,确定中标候选单位;4月初,对2家中标候选单位的技术力量和类似工程业绩进行现场考察;4月12日签订中标合同,并计划于8月底前完成。
(2)系统集成
系统的设备集成工作主要包括计算机集群子系统、网络通讯子系统、监控子系统和视频监视子系统。目前后面的三个子系统的集成已经在中标单位基本完成,系统进行了前期的分部仿真、测试,正在进行系统联调工作。计算机集群子系统和远程网络通讯子系统在中标单位进行了初步的功能测试,计划最终在工程现场安装、调试。
(3)软件开发
系统监控应用软件包目前主要编制人机操作界面支持模块、监控和信息采集模块、数据库及信息检索服务模块、远程视频监视模块、灌区水量运行决策调度模块。虽然本期建设仅实现监控中心和十里尖闸门的监控和信息采集任务,但是,系统SCADA软件的编制包含了后期全部闸门监控站点的技术内容,目前这部分软件模块正在联调。决策调度软件模块较为复杂,需要大量的仿真调试和规则测试,目前也在编制之中。决策调度软件模块的算法和规则,预计需要在系统的后期运行中,根据水量调度新的技术条件不断调整优化。
(4)现场安装
因''''非典''''防疫和7月份遭受的特大洪涝灾害袭击,现场安装进度受到影响,计划从8月中下旬开始实施。
三、存在的问题
1、试点工作缺乏技术指导。先进的网络技术和3S技术在灌区信息化建设中应用起步晚,目前基层缺乏具有可操作的规范指导,在实施过程中缺乏技术支撑,质量监督难到位。
2、后续建设管理面临资金和人才缺乏的问题。信息化系统建设的资金大都来源于国补项目,而系统建成后,经费渠道不稳,水价本身不到位,管理维护费用缺乏,势必导致''''重建轻管'''',且试点经费不足,后续完善难以实施。专业人才的引进又受人事、组织部门的约束,人才难进也供养不足。
3、信息化管理的目标功能有待深化研究。灌区信息化建设应作为一项系统工程来实施,不能简单地理解为灌区自动化,除了实现自动采集、控制、处理功能外,更应有明确的,而且满足灌区实际要求的管理功能,如何使灌区信息化更好地为灌区的调度、决策、管理服务(如不同类型灌区的用水收费、供水计量、运行调度决策等)有待更深层次的探索。
四、下一步打算
第一期项目实施后,在资金条件许可的情况下,分步实施第二期工程项目。一是通过Internet网,将灌区与市水务局、上级主管理部门进行联网,实现资源共享。二是后续开发应用软件,加快信息数据处理后的档案管理,实现OA功能。三是增设遥测、遥控站点,对支渠首计量点进行试点研究,并探索供水、计量与收费一体化管理。