各专业系统介绍详解：功能、作用及应用

1.水雨情监测系统

北疆调水工程水雨情自动测报系统是一个多层次的自动化系统。系统分为三层：第一层是水情中心站（局本部）；第二层是水情分中心站（各管理处）；第三层是水情遥测站。中心站和分中心站的通信和数据交互，利用已建的通信和计算机网络系统。数据传输采用光纤传输方式，运行费用较低、系统运行可靠性高。遥测站根据现场的不同条件采用了两种通信方式：RS232异步串口和以太网口。系统结构如图3.4所示。

图3.2　系统总体结构图

图3.3　系统内外网划分示意图

图3.4　水情自动测报系统结构示意图

系统的基本功能：

（1）实时显示水位、流量等数据。

（2）当水位达到警戒水位时，能自动进行声光报警，提示调度人员。

（3）查询当前和历史任意时刻的水情、水文信息。

（4）显示、绘制和打印日、旬、月、年度水情、水文信息。

（5）报表制作功能。

（6）自动和人工建立水位流量关系曲线。

（7）实时显示各监测点水位过程线。

2.闸门远程监控系统

闸门监控系统也分为三层：第一层是建管局本部（局中心）；第二层是各管理处调度分中心；第三层是各监控站。按照不同的控制优先级别来划分，第三层的控制优先级别最高，第二层其次，第一层的控制优先级别最低。北疆调水工程管理信息系统闸门远程监控子系统结构，如图3.5所示。

图3.5　闸门远程监控系统结构示意图

闸门监控采用三级控制：第一级为现地控制单元级，在闸门附近的现地控制盘上实现现地控制；第二级为监控站，在闸门控制室的计算机上实现站级控制；第三级为远程控制级，在分中心或中心调度室实现远程控制。其基本功能为：

（1）完成对闸门的实时、安全、可靠的控制。

（2）实时显示各闸门当前的工作状态、开度值。

（3）实时显示闸门电机电流、电压值。

（4）历史数据查询。

（5）当闸门超过预置的开度值或工作异常时，发出声光报警。(www.xing528.com)

（6）绘制和打印日、旬、月、年度闸门统计报表。

3.动力环境监控系统

动力环境监控系统对工程沿线的交流配电系统、通信电源、电池组、动力设备运行参数和环境因素进行实时远程监控，实现集中管理、无人值班、少人值守的运行管理方式。最大限度地提高电源可靠性、供电稳定性、维护及时性，降低系统维护成本，为北疆调水工程的安全运行提供有力的安全保障。

动力环境监控系统纳入了供水工程沿线34个通信站电源系统的数据和环境数据。各监控分中心通过2M链路和局监控中心进行通信，管理处下属的站所监控的数据上传到管理处监控分中心，然后进行数据处理及报警提示。动力环境监控系统主要以图像监控系统为基础平台，利用图像监控系统的传输和中心接入设备（EA11）作为环境监测数据的平台和处理中心。北疆调水工程动力环境监控系统整体结构组网图，如图3.6所示。

4.无网电区电源供电系统

无网电区电源供电系统采用太阳能与智能柴油发电机组组合的供电方案。其中太阳能电源供电系统满足各站/所通信、信息、图像、水情测报、闸门远控、工程安全监测、柴油发电机组远程监控等设备的用电需求。柴油发电机组则满足闸门启闭及冬季无网电通信机房保温热风幕机用电的动力用电需求。系统采用按需供电的模式工作，显著降低消耗、提高生产效率。

无网电区电源供电系统的远程监控系统对各种电源设备进行监控。监控系统包括三级，即“集中监控中心（CSC）—区域监控中心（LSC）—现场监控单元（FSU）”。在建管局建立一个CSC，在三个泉管理处和沙漠管理处分别建立一个LSC，在各站监控现场设FSU。FSU接入计算机广域网与LSC相连，LSC到CSC也通过计算机广域网相连。电源远程监控系统结构如图3.7所示。

5.工程安全监测系统

北疆调水工程安全监测系统是对“635”水库大坝、顶山隧洞、小洼槽倒虹吸、三个泉倒虹吸、戈壁明渠、沙漠明渠、平原明渠和“500”水库大坝进行工程性状监测和分析。

工程安全监测自动化系统总体设计框架分为三层：第一层是信息中心；第二层是信息分中心；第三层是各工程安全监测数据采集点。工程安全监测中心设在建管局。工程安全监测分中心有4个（“635”管理处分中心、顶山管理处分中心、三个泉管理处分中心、“500”水库分中心）。系统结构如图3.8所示。

6.图像监控系统

图像监控系统按照“高清晰度、大容量、多画面处理，实时录像和回放，多级联网远程监控”的要求，为工程的安全运行提供形象、直观、有效的管理平台。

北疆调水工程图像监控系统结构采用了具有创新理念的组网方式，即三级四层。三级控制管理为局监控中心级别最高，管理处监控分中心级别次之，管理站分控台为最低级。四层配置管理是：第四层为局监控中心，第三层为管理处监控分中心，第二层为管理站分控台，第一层为远端监控点。

北疆调水工程图像监控系统总体结构及组网、各分中心图像监控系统结构及组网如图3.9所示。

图3.6　北疆调水工程动力环境系统整体结构图

图3.7　电源远程监控系统结构示意图

图3.8　工程监测系统结构示意图

图3.9　北疆调水工程图像监控系统结构及组网图

7.通信系统

北疆调水工程通信系统采用先进的光传输系统及交换系统进行组网。通信系统光缆线路由全长670km，局、处、站、所四级通信站41个。建管局、管理处级用户数量在200～300线，管理站所级用户数量在8～16线。接入业务的种类有：语音通信、小交换机业务、ISDN、半永久电路、E1租用业务以及各专业系统的信息传输及计算机广域网和Internet数据交换等。

通信系统组网由交换系统、传输系统、HONET接入网系统、开关电源系统及光（电）缆六部分构成，系统结构复杂。其中最主要的是传输系统，采用光纤链型方式组网，分为骨干网和接入网。通信光传输系统组网配置，如图3.10所示。