膠東調水工程萊州明渠段自動化調度系統現狀及優化

王琛

[摘 ? ?要 ]自動化調度系統在膠東調水工程的投入使用，大大增加了調度運行效率，確保了調水工程的安全，但在該系統使用的過程中也發現一些問題。因此，主要對膠東調水工程萊州段自動化調度系統總體概況、運行現狀及維護模式進行介紹，分析存在問題，以尋找解決方案。

[關鍵詞]膠東調水;自動化;調度系統

[中圖分類號]TP277 [文獻標志碼]A [文章編號]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

山東省膠東地區引黃調水工程是實現全省水資源優化配置、緩解煙臺、威海兩市供水危機，防止萊州灣地區海水入侵，改善生態環境，保證社會經濟可持續發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水資源供需矛盾而采取的重大戰略決策。該工程建成后將改變我市單一水源的狀況，實現客水與當地水的科學調度，構筑起“雙保險”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

膠東地區引黃調水工程是南水北調東線工程中山東“T”字形調水大動脈的重要組成部分。山東省膠東地區引黃調水工程從引黃濟青工程濰坊宋莊分水閘引水，途經青島的平度進入煙臺的萊州、招遠、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9級（新建7級）泵站，總揚程314.5 m，設計調水總量1.43億m3。該工程在萊州市境內由沙河鎮前邱家村西入境，途經沙河、土山、虎頭崖、永安、城港路、平里店、三山島、朱橋、金城9個鎮街96個村莊，于金城鎮王家村北穿過萬深河進入招遠市境內，線路總長約71 km，約占煙臺市明渠總長的58%，工程永久性占地6800余畝，約占煙臺市永久性占地的54%，沿線建筑物218座，工程總投資約5億元，分配給我市的計劃水量為每年1300萬m3。

2 東宋泵站自動化調度系統作用

自投入運行以來，自動調度系統對調度運行起到了巨大的作用。該系統可采集所在工程重點建筑中的水位、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確性，提高了信息采集的效率，減少了現場人員和調度員的工作量。閘門（泵）站監控系統為調度操作員科學調度提供依據，自動控制功能使閘門調節工作效率和準確性大大提高，提高了調度運行效率。在調度運行中，視頻監控系統和信息采集系統相互配合，互為補充，保證調度運行的安全和準確性。水情報告生成和報告功能減少了每天8-16小時的水情報告工作量，大大提高了工作效率。在防洪度汛和安全生產方面，自動化調度系統仍發揮著重要作用。

3 工程建設情況

膠東調水萊州段工程的順利完工，離不開各級政府，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遷。

山東省膠東地區引黃調水工程建設管理局按照“加強領導、服從大局、積極主動”的工作方針，多次到沿線鎮街、村莊，就工程占地等有關事宜進行商談，對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，征求對工程征地遷占等工作的意見和建議，掌握實際情況，有針對性地制定解決辦法，力求積極穩妥地推進征地遷占工作。

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。統計數據顯示，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，遷移墳墓698座，征地遷占資金全部撥付到相關鎮街。

膠東調水萊州段工程從2004年清點附著物開始啟動，2005年開工建設控制性的建筑物部分，2007年又投入了建設明渠及附屬建筑物的部分，前后經過7a多的艱苦奮戰，共計完成了泵站、渡槽、倒虹吸、橋涵等建筑物218個。

2011年6月，成功地進行了膠東引黃調水工程明渠段的首次通水調試。

2013年11月完成了工程綜合調試運行及試通水工作，工程具備通水條件。

4 調度自動化在膠東調水工程中的應用現狀

4.1 應用規劃階段

線性規劃作為水利調度發展的初級階段，通過應用動態優化策略，在實現線性目標函數設計的同時，根據水利工程實際情況和存在的問題，采用相應的約束表達函數，實現自動利用和控制?，F有的調度計劃在長期的水力調度自動化應用過程中得到了廣泛地應用，在解決實際問題中已逐步形成了系統完整的流程，在輸水調度等諸多領域發揮著重要作用。真實供水量是開展水利調度的基礎，根據供水系統的具體情況，將供水系統的具體調度運行過程劃分為相繼性的不同階段，并確保每一階段的運行能夠做出合理的決定，實現系統化的多階段決策，在此過程中實現決策的最優化，并以數字規劃問題作表現式，充分運用動態規劃來解決。

4.2 大系統分解協調技術

給水系統中有許多單元部件，在它們共同作用下組成一個龐大而復雜的水系統，為了達到降維和減價的主要目的，應用大系統優化處理的思想來實現水系統的分解處理，以優化水利工程具體應用的難度，使相關處理工作可以更加方便。在系統分解方面，主要是通過對應用過程中的總系統進行分解，將其分解為多個系統，減弱管理壓力和管理強度，使各子系統之間的問題規模逐漸縮小，并能根據具體而微的情況進行有針對性地處理和解決，優化系統的可行性和可靠性，實現大系統的協調分解。

4.3 集成水量調度系統與閘站監控系統

①通過對供水計劃生成模型、冰期輸水控制模型、總干渠水力模型、應急預案模型的綜合應用，確定保證其數據高度一致性和共享性，需要重新建立統一的參數數據庫模型，并通過閘門控制指令計算模型，從而將計算得到的兩類參數輸入。②反映供水系統實時運行狀況的監測數據參數，如水工建筑物的底寬、設計流量、渠段長度、設計水位和模型本身參數，主要包括門型、水位最大降速等。③反映供水系統實時運行狀況的監測數據參數，如閘門開度、閘后水位、過閘流量等。

5 自動化調度運行管理

5.1 職責分工

5.1.1 管理單位職責

在所管轄區內，膠東調水工程現場管理單位和管理系統管理員具體負責自動化調度系統的日常管理工作。管理站主要負責對維修單位進行日常管理和考核，督促維修單位提高服務質量;負責自動化調度系統中設備安裝、保管、運行實體環境保障（供電、安全、清潔、防靜電、除塵等）、日常維修檢查等。

5.1.2 維護單位職責

維護單位根據合同開展維護工作，負責執行管理單位制定的各項規章制度和操作規程，安排專業技術人員對所承擔的維護范圍內的自動調度系統進行定期巡檢等作業記錄，為管理單位提供相關技術支持，確保自動調度系統的正常運行。

5.1.3 完善管理制度

為進一步完善泵站調度自動化的運行能力，必須建立良好的設備運行環境，并結合目前泵站自動化管理工作的要求，進行管理體制的創新。一套科學、完善的泵站調度自動化管理系統，是發揮泵站作用的基礎，必須緊跟泵站發展趨勢，建立能提高泵站管理水平的相關規章制度。與此同時，優化管理流程，加強管理手段。如泵站消防設備管理，需要獨立制定管理方案，結合設備實際運行中可能出現的風險提出問題，做到防患于未然，這樣才能有效提高泵站自動化調度室管理效率。

5.2 教育培訓

5.2.1 系統管理員

作為自動化調度系統的直接管理者，管理單位的系統管理員需要不斷地對系統管理員進行專業技能和系統管理方面的培訓，省調水中心每年邀請管理人員和技術人員對系統管理員進行全方位地培訓，以確保系統管理員的各項能力都能達到系統運行要求。

5.2.2 維護人員

各主管部門需經常性的對維修單位技術人員進行膠東調水工程基本情況、運行目標、系統管理模式等方面的培訓，使系統更貼合實際，在運行和升級改造過程中能更好地滿足用戶的各種需要。

5.2.3 系統使用人員

管理部門每年定期對系統使用人員進行各種應用系統使用方面的培訓。在調水前和汛前，主管部門組織全體值班員對視頻監控系統、閘泵站監控系統等應用系統進行培訓，使每個值班員都能熟練掌握視頻監控系統、泵（閘）站監控系統等業務系統的使用。

5.2.4 管護人員

（泵）閘站管護人員對系統基礎硬件進行巡查。管理站每年定期對沿線閘站管理人員進行培訓，統一編制機房、閘站、園區、渠道、水質監測站等巡查記錄表，明確每項巡查內容對應的設備狀態指示燈、儀器儀表讀數，確保巡查工作落到實處。

5.2.5 閘站管護人員對系統基礎硬件進行巡查

管理站每年定期對沿線閘站管理人員進行培訓，統一編制機房、閘站、園區、渠道、水質監測站等巡查記錄表，明確每項巡查內容對應的設備狀態指示燈、儀器儀表讀數，確保巡查工作落到實處。

5.3 加強信息采集和管理

泵站自動化的構建非常復雜，是通過對網絡、設備展開整體管理才得以實現，以提高自動化運行水平線，因此必須加大對信息的收集和管理。如對泵站調度自動化施工過程中涉及的技術資料等應開展綜合管理，對接入系統的設備的運行記錄、檢修記錄等資料進行統一管理。

6 結束語

調度自動化建設和運行管理過程中，需要關注相關設備的運行狀況，在保證設備質量和型號的基礎上，結合現代化管理手段，使調度自動化工作與時俱進。為進一步提高泵站運行率，省調水中心應結合泵站系統運行實際，制定完善的管理制度，有效地采集泵站系統中的各種數據，為后續管理工作的開展提供強有力的依據。

參考文獻

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