水資源產業

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行業：水資源產業
專案名稱：黃河下游引黃涵閘遠端監控系統
國家/地區：中國 / 黃河流域

客戶背景

據歷史記載，在 1946 年前的二千五百四十年間，黃河受到近 1593 次氾濫威脅，而因氾濫令河道大改道共 26 次。作家柏楊曾說「兩千五百四十年間，黃河決口一千五百九十次。說明黃河像一隻在大地上翻騰跳踉的巨龍，為中國人民帶來無法抗拒的災難」。

自今黃河流域沿岸經過九個省數，黃河水利委員會為確保黃河不斷流，工程管理資訊化-數位黃河，是實施水量調度和確保黃河不斷流的最有力保障，確保中國數億人的使用水源穩定。

困難挑戰

黃河水資源由一系列引水涵閘和水庫控制來分配，以滿足沿岸城市和農田用水要求，並同時確保黃河不斷流。如何將分佈在長達七百多公里的黃河中下游沿岸的84座引水涵閘有效地集中控制起來，是黃河水利委員會資訊中心面臨的挑戰。為此，資訊中心設計了先進的黃河下游引黃涵閘遠端監控系統，由黃河水量調度中心、山東、河南省級調度中心、市級、縣級水調中心及現地閘管所分別按照各自的工作權限對引水涵閘進行監控。因此如何解決這種分散式的多級控制系統的協調有效地安全運行至關重要。

經過多方研究比較，黃河水利委員會最終選擇了 AVEVA (Wonderware) 基於 ArchestrA 架構 FactorySuite 套裝軟體，設計了以現地閘管所採用傳統的 InTouch 監控軟體，在縣級、市級、省級及總調中心採用 ArchestrA 架構的一體化解決方案。

Industrial Application Server IAS 所提供的物件可重用、模型化結構、遠端部署等功能大大地縮短了工期；另外 IAS 提供了黃河水利委員會所需要的分散式系統。

解決方案

1. 閘管所採用單獨的 InTouch 架構

   分佈在黃河沿岸的每一座引水涵閘均配備有遠端攝像機和超聲波水位計可以即時測量水位並監視周圍環境，這些資訊被即時地傳送至各縣、市、省級水調中心及黃河委水調大廳並顯示在大螢幕上。而設在附近的閘管所級監控系統功能單一，許可權管理模式單一，採用了單獨的 InTouch 架構。作為單一節點，其 IO Server 為上級系統的涵閘對象提供服務，閘管所監控成為受中央授權管理的獨立機器操作控制點，不依賴於上級系統，性能可靠，而且成本低。單獨的 InTouch 架構通過 InTouchProxy 物件與 IAS 集成，歷史資料也可以由 InTouch 的當地歷史資料導入。

2. 縣局、市局、省局和總調中心採用 ArchestrA 架構

   因為其介面是標準的 AVEVA (Wonderware) Alarm Provider，在 FMCS System 上 無需建點及撰寫 Script 即可接收到從前端系統/設備所發出的訊息，大大降低整合上的時間及提高工作效率。

   
   

   ArchestrA 架構可以通過涵閘對象模型直接連接 PLC，也可以通過閘管所的 InTouch HMI 連接 PLC。部署對象模型可採用集中式或分佈佈署策略，本系統的涵閘應用物件實施重新部署，改變其佈署節點的方法，可以實現當下級系統故障時重新部署到上一級節點，實現總調中心在必要時對需要閉鎖或重點關注的涵閘直接控制到PLC。

3. 採用 SuiteVoyager 企業訊息用戶

   黃河水利委員會採用 AVEVA (Wonderware) 的 SuiteVoyager 企業訊息門戶可已將監控畫面、數據、即時視窗資料、全流域的水文水情等各種訊息即時的傳遞給黃河水利委員會內部相關人員，這些人員只須透過 IE，即可根據自己的權限查看相關資料。

執行成效

該系統自投運以來，已帶來顯著的經濟和社會效益。以黃河下遊引黃涵閘遠程監控係統為基礎的"黃河水量調度管理係統"成為國內目前最先進的水調系統，在每年春天確保沿黃省區農田春灌生產工作中起到了重要的作用。

創造價值

這條令人敬畏的歷史性河流，受益於 AVEVA (Wonderware) 工廠智能系統，中國的黃河能夠再次泰然自若地創造歷史。黃河水利委員會水調局局長劉曉岩女士：「借助於這套現代化的管理系統，提升了黃河水量調度的水準，增強了黃河防斷流的快數應變能力。隨著這套系統的不斷完善，我們有能力確保黃河不斷流，讓黃河更年輕、美麗，造福炎黃子民。」

中國審計署 2011.8.1 公佈的黃河流域水污染防治與水資源保護專項資金審計調查結果稱，黃河干流水質總體好轉，同時實現連續11年不斷流(2000-2011年)。