某著名企業(yè)2019年6月6日調(diào)水工程智能運(yùn)行調(diào)度平臺(tái)技術(shù)實(shí)施方案浙

江

水

利

水電學(xué)院

浙江水利與海洋工程研究所2020年1月12日面向復(fù)雜水資源配置工程的水流精細(xì)模擬與智能調(diào)水平臺(tái)研發(fā)

01

背景需求

02

試驗(yàn)平臺(tái)

03

軟件平臺(tái)目錄/Contents01研發(fā)背景>>

4國(guó)家十三五重大引調(diào)水工程加快建設(shè)進(jìn)度陜西引漢濟(jì)渭、洮供水二期、

貴州夾巖水利樞紐及黔西北供水、鄂北水資源配置工程、南水北調(diào)東中線一期受水區(qū)配套工程深化前期工作安徽引江濟(jì)淮、云南滇中引水、內(nèi)蒙古引綽濟(jì)遼工程推進(jìn)后續(xù)建設(shè)南水北調(diào)東中線后續(xù)工程深化前期論證南水北調(diào)西線工程供水環(huán)線>>>

6

原有線路

四期改造東江-深圳供水工程（四期）金湖站太園站蓮湖站東江深圳水庫(kù)雁田水庫(kù)

旗嶺站工程名稱供水區(qū)域所在地區(qū)多年平均調(diào)水量

（億m3/年）線路長(zhǎng)度

（km）南水北調(diào)東線工程黃淮海平原蘇魯冀津等87.661150南水北調(diào)中線工程華北地區(qū)鄂豫冀京津95.01276上海青草沙輸水工程上海某省市719萬

m3/d179山西引黃入晉工程太原、大同、朔州某省市12.0452遼寧大伙房輸水工程撫順、沈陽某省市遼寧18.0261吉林引松供水工程吉林中部地區(qū)某省市8.97263廣東東深供水工程深圳、東莞、香港某省市24.2351.7大型水資源配置工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮日益重要的作用>>>

9

工程規(guī)模大長(zhǎng)線路、大流量、多級(jí)泵站、大功率機(jī)組

組成型式多管渠（渡槽）結(jié)合、管隧結(jié)合

供水范圍廣多支線、多區(qū)域、多目標(biāo)線路水庫(kù)泵站水廠水庫(kù)泵站河道水力模擬難邊界條件、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一調(diào)度難統(tǒng)一調(diào)度、聯(lián)合運(yùn)行運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)高事故停泵、管道爆管、

渠道溢流優(yōu)化潛力大經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全調(diào)度面向復(fù)雜水資源配置工程的水流精細(xì)模擬與聯(lián)合調(diào)度還面臨一系列迫切需要解決的技術(shù)問題供水用戶多生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)供水目標(biāo)多供水、抗旱、發(fā)電預(yù)

測(cè)

預(yù)

報(bào)科

學(xué)

決

策動(dòng)

態(tài)

優(yōu)

化調(diào)度手段全面感知安全、經(jīng)濟(jì)、高效信息采集調(diào)度機(jī)制制約因素多壓力、流量、水泵機(jī)組水力元件多水泵、閘門、閥門制度化、規(guī)范化系統(tǒng)化、精準(zhǔn)化信息化、智能化37216458

水力仿真計(jì)算困難如何準(zhǔn)確模擬系統(tǒng)的水力調(diào)控過程

，反映系統(tǒng)真實(shí)特性？水力元件多、運(yùn)行工況多、組成型式多、誤差累積效應(yīng)

水錘防護(hù)問題突出如何確定合理的水錘防護(hù)方案?單一防護(hù)措施

多措施聯(lián)合防護(hù)

充水放空過程復(fù)雜如何確定合理的充水放空方案?分段方案、充水放空流速、進(jìn)排氣

運(yùn)行調(diào)度制約因素眾多正常運(yùn)行工況:如何協(xié)調(diào)系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)？事故應(yīng)急工況:如何將事故影響降到最低？02

試驗(yàn)平臺(tái)面向水資源調(diào)配的戰(zhàn)略需求

，針對(duì)復(fù)雜水資源配置工程等建設(shè)運(yùn)行中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題

，通過水利、動(dòng)力、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等的交叉融合

，開展復(fù)雜水資源配

置工程聯(lián)合調(diào)控與運(yùn)行安全應(yīng)用基礎(chǔ)研究

，打造以智能在線測(cè)控為基礎(chǔ)、以多源數(shù)據(jù)融合分析

為手段的多功能高精度水力調(diào)控與聯(lián)合調(diào)度試驗(yàn)系統(tǒng)

，并開展技術(shù)推廣應(yīng)用

，成為我國(guó)調(diào)水工程領(lǐng)域的重要研究基地。服務(wù)水利行業(yè)能力平臺(tái)建設(shè)

：一套調(diào)水工程物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)（示范工程）

，研發(fā)一套智能調(diào)水軟件平臺(tái)。兩步走：一期針對(duì)管道、隧洞等有壓調(diào)水系統(tǒng)；二期針對(duì)河道、渠道等無壓調(diào)水系統(tǒng)。>>>

15有壓調(diào)水系統(tǒng)水流精細(xì)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)主要用于有壓調(diào)水系統(tǒng)的充水、放空、進(jìn)排氣等精細(xì)模擬01>>＞

16前言國(guó)際一流的輸水工程三維水流精細(xì)觀測(cè)物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)2019年投入財(cái)政

資金300余萬元（1）可用于研究不同管道傾角下輸水系統(tǒng)氣液兩相瞬變流動(dòng)過程三維動(dòng)態(tài)流場(chǎng)的測(cè)量；

（2）可用于研究不同管道傾角下輸水系統(tǒng)氣泡啟動(dòng)流速動(dòng)態(tài)過程測(cè)量；（3）可用于研究不同管道傾角下輸水系統(tǒng)滯氣水錘壓力流量動(dòng)態(tài)過程壓力、流量測(cè)量；（4）可用于研究不同型式空氣閥水氣相間、進(jìn)氣、排氣、起球壓力等參數(shù)進(jìn)行分析

，測(cè)量進(jìn)排氣動(dòng)態(tài)過程氣體流速、、噪聲、壓力等參數(shù)。有壓調(diào)水系統(tǒng)水流精細(xì)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)主要用于有壓調(diào)水系統(tǒng)的充水、放空、進(jìn)排氣等模擬主要功能01>>>

18有壓調(diào)水系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)控試驗(yàn)系統(tǒng)主要用于有壓調(diào)水系統(tǒng)串并聯(lián)泵站聯(lián)合調(diào)度、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析、水錘防護(hù)、閥門過流特性精細(xì)模擬等02>>＞

19前言功能完善、

技術(shù)先進(jìn)的有壓輸水工程水錘物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)2019年投入財(cái)政

資金550余萬元Vvvvvv（1）多級(jí)串聯(lián)加壓輸水系統(tǒng)不同梯級(jí)同時(shí)、相繼啟停機(jī)的聯(lián)合水力調(diào)控測(cè)試；（2）多臺(tái)并聯(lián)加壓輸水系統(tǒng)同時(shí)、相繼啟停機(jī)聯(lián)合水力調(diào)控測(cè)試；（3）有壓流-重力流混合輸水系統(tǒng)聯(lián)合水力調(diào)控測(cè)試。（4）輸水管道系統(tǒng)滲漏爆管等測(cè)試、診斷等；（5）輸水管道系統(tǒng)水錘防護(hù)設(shè)備水力性能測(cè)試

，包括單向調(diào)壓室、空氣罐、爆破膜等；（6）水力-機(jī)械流固耦合振動(dòng)測(cè)試

，包括水流-閥門系統(tǒng)、水流-管道系統(tǒng)等的耦合振動(dòng)分析；

（7）恒定流及非恒定流工況下閥門、閘門、管道等流量特性、開度特性及測(cè)試。有壓調(diào)水系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)控試驗(yàn)系統(tǒng)主要用于有壓調(diào)水系統(tǒng)串并聯(lián)泵站聯(lián)合調(diào)度、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析、水錘防護(hù)、閥門過流特性精細(xì)模擬等主要功能0203

軟件平臺(tái)>

以面向?qū)ο蠡瘮?shù)據(jù)為基礎(chǔ)>

注重?cái)?shù)據(jù)分析和推理能力>

支持運(yùn)行、維護(hù)與管理的決策>

對(duì)象化：結(jié)構(gòu)

，組織

，表現(xiàn)>

大數(shù)據(jù)：來源廣泛

，統(tǒng)一整合

，深度挖掘

，開放應(yīng)用智能運(yùn)行調(diào)度主要思路>

平臺(tái)化、一體化

，關(guān)聯(lián)、聚合、交互。智能運(yùn)行調(diào)度

基本思路統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)平臺(tái)集成優(yōu)先技術(shù)先進(jìn)實(shí)用項(xiàng)目示范應(yīng)用數(shù)據(jù)基礎(chǔ)先行成果全面推廣應(yīng)用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)交換機(jī)制

人機(jī)支撐

數(shù)據(jù)支持

公共服務(wù)

系統(tǒng)管理智能運(yùn)行安全防護(hù)體系軟硬件環(huán)境數(shù)據(jù)資源從系統(tǒng)到應(yīng)用多層次維護(hù)管理應(yīng)用運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)資源的調(diào)度與優(yōu)化支持橫向、縱向業(yè)務(wù)的集成支持應(yīng)用、基礎(chǔ)信息的共享智能調(diào)度為行業(yè)智能應(yīng)用提供互聯(lián)、互通與互動(dòng)支撐

，形成滿足智能運(yùn)行調(diào)度需求的智能解決方案。運(yùn)行環(huán)境開發(fā)環(huán)境維護(hù)環(huán)境集成環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)閾值時(shí)間遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)報(bào)警故障

模擬流程

清單應(yīng)用層業(yè)務(wù)層數(shù)據(jù)層傳輸層采集層流程化的調(diào)度指令大數(shù)據(jù)分析支撐系統(tǒng)運(yùn)行分析管理系統(tǒng)工程監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)視分析系統(tǒng)固定/某著名企業(yè)通信網(wǎng)某著名企業(yè)數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集視頻監(jiān)控點(diǎn)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)站某著名企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專用通信網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)工程管理系統(tǒng)綜合辦公系統(tǒng)面對(duì)面的調(diào)度會(huì)商智能化的調(diào)度決策精細(xì)化的調(diào)水方案內(nèi)/外數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)備狀態(tài)分析評(píng)價(jià)設(shè)備健康狀態(tài)分析設(shè)備故障自診斷報(bào)警算法優(yōu)化更新遠(yuǎn)程制動(dòng)調(diào)度聯(lián)動(dòng)高清實(shí)時(shí)監(jiān)控多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)設(shè)施支撐現(xiàn)

實(shí)大

屏移

動(dòng)數(shù)

據(jù)虛

擬終

端界

面一

平統(tǒng)

一基本數(shù)據(jù)庫(kù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)庫(kù)安全生產(chǎn)綜合管理運(yùn)行維護(hù)運(yùn)維工單報(bào)警提醒控制調(diào)節(jié)統(tǒng)臺(tái)全區(qū)域、實(shí)時(shí)監(jiān)視、事件遠(yuǎn)程、現(xiàn)地實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史視頻信息存儲(chǔ)與檢索、視頻訪問控制服務(wù)監(jiān)測(cè)信息、控制信息、報(bào)警信息、操作信息

，與三維設(shè)備模型關(guān)聯(lián)

，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的三維可視化管

理與查詢?nèi)粘Ｑ矙z、屬性查看、位置上報(bào)、事件上報(bào)、任務(wù)查詢與接收、數(shù)據(jù)同步、監(jiān)管巡查情況、下發(fā)巡檢計(jì)劃

，巡檢工作實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理、調(diào)度、指揮與評(píng)價(jià)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析、設(shè)備狀態(tài)在線分析評(píng)價(jià)、調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警技術(shù)（關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)閾值）、故障報(bào)警、故障判斷、故障定位、故障自診斷、故障自停機(jī)系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)（、壓力、功率等）、性能狀態(tài)顯示、性能預(yù)警虛擬漫游與設(shè)備認(rèn)知、運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)(壓力、流量、水位等）、運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)及設(shè)備維護(hù)、系統(tǒng)及設(shè)備定期保養(yǎng)、維修任務(wù)的信息管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、工單受理與分派等運(yùn)行調(diào)度在線模擬、實(shí)時(shí)調(diào)度、常規(guī)調(diào)度管理、應(yīng)急調(diào)度管理、遠(yuǎn)程調(diào)度指令管理工程概況、生產(chǎn)原理、運(yùn)行操作、故障處理、安全生產(chǎn)、事故演練等培訓(xùn)考核搶維業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)、完整、高效閉環(huán)作業(yè)流程GPS定位、實(shí)時(shí)導(dǎo)航、進(jìn)度跟蹤、現(xiàn)場(chǎng)音視頻指揮智能運(yùn)行調(diào)度平臺(tái)

智能維護(hù)智能運(yùn)行三維監(jiān)控安全運(yùn)行

智能巡檢一

智能監(jiān)測(cè)

一

智能調(diào)搶一

視頻監(jiān)控

一

智能文檔

一

智能培訓(xùn)

一應(yīng)用開發(fā)工具應(yīng)用運(yùn)行支撐環(huán)境數(shù)

據(jù)

集

成數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

遠(yuǎn)程控制調(diào)度模擬性能監(jiān)測(cè)智能預(yù)警智能調(diào)搶…多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)基本數(shù)據(jù)庫(kù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)整合分布式消息通信中間件統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集接口安全運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)安全管理數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)訪問中間件>>

27數(shù)據(jù)同步l

應(yīng)用透明；l

跨區(qū)自動(dòng)正、反向同步；

異地自動(dòng)同步；l

異常自動(dòng)緩存和續(xù)傳；快速l

采用對(duì)象化數(shù)據(jù)l

分層、分應(yīng)用快速訪問數(shù)

據(jù)l

高性能的實(shí)時(shí)庫(kù)靈活l

結(jié)構(gòu)可配置l

支持非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)l

共享方式靈活l

便于各類數(shù)據(jù)接入l

可在線修改可靠l

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)全冗余分布l

節(jié)點(diǎn)故障不影響系統(tǒng)整

體數(shù)據(jù)交換中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心 是水利信息基礎(chǔ)性、全局性的信

息庫(kù)

，將所有水利數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)服

務(wù)駐留在數(shù)據(jù)中心

，形成一個(gè)水

利信息資源“倉(cāng)庫(kù)”。負(fù)責(zé)系統(tǒng)各部分間、上下級(jí)單位、水利運(yùn)行調(diào)度中心與其他單位及公眾的信息共享交

換。進(jìn)行數(shù)據(jù)組織

，提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品，

通過數(shù)據(jù)中心建設(shè)

，為水利運(yùn)

行調(diào)度決策提供依據(jù)。滿足各種數(shù)據(jù)應(yīng)用的要求

，實(shí)現(xiàn)可靠水利信息的隨需獲取。決策支持中心管理服務(wù)中心>>>

29>>>

30>>>