南海區水資源調度中心系統

項目背景簡介

南海區地處廣東省中南部，西、北江下游，珠江三角洲河網區，緊連廣州，毗鄰香港、澳門。轄區面積1073.82平方公里，2006年戶籍人口113.04萬人。區內河網密布，河道縱橫交錯，西江、北江干流及其西南涌等9條河流，在境內總長180公里；雨量充沛，多年平均降雨量、平均徑流總量分別為1622毫米、9.22億立方米，且西、北兩江年過境水量達到2109億立方米，水資源十分豐富。

經過近年的建設，南海區的大江大河防汛和內澇排漬能力已得到全面加強，防洪治澇工程已形成體系。隨著社會經濟的發展，城市化進程的加快，內河涌內澇、污染等問題日漸突出，人們越來越重視水資源的開發對提高經濟生產能力、改善社會福利所起的作用。自2008年起南海區提出"活化水資源"的戰略概念，并與2009年出臺了《南海區主要水系（河涌）整治規劃》，對區內8大水系14個片區的內河涌進行全面整理，在防汛安全有切實可靠保障的前提下，將水利建設與社會經濟建設、環境建設密切結合，實現水安全、水環境和水資源利用協調發展，積極以"環境水利"建設保障和促進南海的可持續發展，水利工作從單一保障防洪安全到融入改善水環境的轉變。

南海區自2009年起，大規模建設19個灌溉泵站，并成立了水資源調度管理中心，通過水資源的合理調度來改善區內河涌水環境。對此，管理人員需實時掌握泵站的動態運行狀態，為水資源合理調度決策提供輔助支持。

系統功能設計

中心站系統主要結合GIS，實現轄區內所有水文測站相應運行數據的監控、展示、管理及相應統計分析報表功能。 監控的關鍵數據主要有：內外水位、開關機狀態、電流電壓、閘門開度等。

主要功能包括：水資源調度監控預警（結合GIS的實時水情展示，14個片區的電子地圖水資源調度監控預警，包括水位、閘門開度、泵站機組電流等實時數據的綜合數據實時監測，報警預警歷史記錄查看功能）、水資源調度配置管理、歷史數據查詢（包括歷史水位曲線圖、調水情況統計表(周報、月報、年報)）、測站基礎數據維護。另外還包括了大屏幕操控界面及與現有水利三防信息平臺無縫集成等。

水資源調度監控預警

通過結合GIS地圖、南海區內8大水系的14個片區電子地圖、實時監測數據報表等手段，展示各個水文測站地理位置的同時，展示出關鍵實時數據（如內外江水位、閘門開度、機組運行狀態數據等），并結合預先定義好的水資源調度規則實現預警、報警提示功能，具有相應歷史警示信息的查看功能，為水資源調度運行監控提供實時信息支撐。

GIS實時水情

通過結合GIS地圖，在上面標出各個水文測站位置，并顯示相應實時數據（如內外江水位、閘門開度、機組運行狀態數據等）。

點擊相應站點則產生相應站點的實時動態水位曲線圖展示。

可分行政區劃或14個片區導航（如果GIS地理數據支持）。

(GIS實時水情圖)

水資源實時調度監控預警（分14個片區電子地圖）

將南海區8個主要水系分成14個片區（北村水系、大良圍、大柵圍、大洲河、紅星片、吉水片、解放涌水系、良安片、平勝片、三山片、水口水系、四鄉聯圍、西隴片、英雄水系），調出各自的電子地圖，并在電子地圖上實現標注各類測站的位置，當鼠標移到電子地圖上個站點時，展示相應的實時數據（水位、閘門開度、機組狀態）。

結合調度規程，但有調度情況發生時，可以進行預警提示、并，結合動畫形式展示實時的水流方向等來表現引水調度情況。

（注：本功能使用電子地圖進行設計，是因為目前南海區水利三防基礎信息平臺上的GIS引擎功能及GIS地理數據均未能提供支持。若以后升級GIS引擎及獲得相應的地理數據，可以考慮依靠GIS進行融合）

(水資源實時調度預警功能示意圖)

綜合數據實時監測

以統計表形式展現各站的實時水情、實時機組狀態、實時閘門開度等數據，輔以相應的監控模式設置及報警功能。具有如下規則：

1、 包括水位、水閘開度、水泵電流、水位情況等的實時數據。數據自動更新。

2、 點擊站名后，彈出該站的當日水位曲線圖。曲線圖y軸的最高、最低值離相應水位極值相差0.5米。

3、 可結合引水調度方案進行預警、報警提示功能，并可查看預警、報警記錄。

4、 站名顏色隨報警情況及開泵情況改變。

5、 內江水位高于外江水位時，內江水位變色。

6、 閘門或泵站開啟后，相應數據變色。

7、 可分行政區劃、14個片區列出相應數據。

8、 表頭滾動顯示當日相應片區的調度信息。

主要信息列項為：水位表（站名、時間、內江、外江、閘中）、水閘開度表（1~7號門）、水泵電流表（1~6號泵）、水位情況表（內水位情況、內水位趨勢、外水位趨勢、外水位情況）、閘門啟閉情況、超限水位設置。

(綜合數據實時監控功能示意圖)

水資源調度配置管理

主要實現水資源調度方案的維護管理、調度業務處理（調度規則的設置與維護）、及調度信息發布等功能。

調度方案管理

實現水資源引水調度規程文檔管理，主要實現引水調度規程文字信息的增加、修改、刪除、發布及相關附件上傳管理功能。

調度業務處理（調度規則設置與維護）

根據具體的調度方案，設置與維護每個相關站點的具體調度規則，包括但不限于以下：

1） 站點水位控制標準；

2） 閘門開度在預定時段內不符合設定或出現故障時預警報警；

3） 泵站電機電流在預定時間段內不符合設定或出現故障時預警報警；

4） 開始/結束 引水/排水前后，進行預警報警。

系統的智能報警功能，能夠根據設定的調度方案，根據監測數據的變化及時間變化等條件，作出恰當的提示、警示。

預警報警的通知：當即時數據觸發相應報警規則后，則以界面警示、語音提示等方式報警，未來根據需要可實現：向值班人員和相關領導發送手機短信、電話報警、傳真報警等功能。

(調度方案設置圖)

調度信息發布

實現調度信息增加、修改、刪除、查詢、發布等信息管理功能。在《綜合數據實時監測》監控表頭顯示當日的調度信息。

同時系統自動記錄及顯示是誰登記及發布的調度信息，以便責任到人。

歷史數據查詢

主要實現水位歷史數據的查詢，并以曲線圖形式進行展現；實現南海區調水情況的查詢與匯總統計表（周報、月報、年報等）功能，并具有導出Excel的功能。

歷史水位曲線圖

(歷史水位曲線圖)

調水情況統計表（周報、月報、年報）

分周報、月報、年報等形式對南海區調水情況進行匯總統計，并提供導出報表數據到Excel的功能。

(南海區調水情況統計表)

測站基礎數據維護

主要實現水文測站基礎數據的維護功能。包括：站名、地理位置、管理機構、相關提示水位、警示水位、視頻監控連接地址等等。 具體信息項將根據相關標準及需要提供。

與現有信息系統資源進行整合

除新建的18個遙測站外，還需從現有《南海區電排管理系統》數據庫、區公共數據中心數據庫中的數據資源進行整合。以達到減少重復建設的同時、完善本系統的數據信息。

與南海區水利三防信息平臺無縫整合

中心站系統數據庫與南海區水利三防信息平臺公共數據中心數據庫，遵循同樣的設計標準，數據可以直接保存到公共數據中心數據庫，保證各個監控中心數據與公共數據中心數據的均一樣的符合統一標準、正確、一致。 做到四個一：一個平臺、一個數據庫、一個網絡、一套人馬

通過實現單點登錄、數據交換、功能互連互通等手段，保證公共平臺功能與各個監控中心系統互連互通，使得南海區水利系統工作人員感覺上是在使用同一個系統平臺。例如，局領導發出的通知、公告、新 聞、以及水調規程等等均實時同步到各個監控中心系統。

支持大屏幕操控顯示

功能界面設計方面，專門為大屏幕的操控顯示作優化，使系統所有功能方便在大屏幕下進行展示和操縱。