一、 项目背景
依据2006年4月天津市发改委批复的《天津市南水北调中线市内配套工程总体规划》（津发改农经[2006]179号），配套工程的总体布局是以于桥水库、尔王庄水库、王庆坨水库、北大港水库（东线）、北塘水库为安全供水调节保障体系，以一横（新建天津干线末端到滨海地区的引水工程）、一纵（现有的引滦工程）主干供水工程连接5个水库和各个供水分区，形成引江、引滦和本地水源的综合优势。
天津市南水北调中线市内配套工程建设项目主要包括：新建天津干线分流井至西河泵站输水工程（西干线）、天津干线末端至滨海新区输水工程（曹庄泵站至北塘水库），新建王庆坨水库和完善北塘水库，扩建现有引滦供水管线，新建尔王庄水库入宁河—汉沽、入武清输水管线工程及加压泵站；新建尔王庄水库入津滨水厂管线工程，在原聚酯泵站基础上扩建入津滨水厂加压泵站。其中西干线输水工程包括：天津干线分流井～西河泵站（沿线设有连通井及出口闸两个闸站）。南干线输水工程包括：由曹庄泵站～ 津滨水厂（一期）输水管线及泵站、城上村泵站～北塘水库输水管线及泵站、柴辛庄泵站～大港水厂及塘沽河南水厂输水管线及泵站，江供静海管线工程由南干线静海分水口～静海水厂，整体规划如图1所示。
图1 市内配套工程总体图
二、 项目需求
鉴于天津市南水北调工程中线配套工程的重要性和对天津市经济建设和社会发展发挥的重要作用，有必要采取先进的技术及管理手段，通过建设天津市南水北调中线市内配套工程自动化调度与运行管理决策支持系统，有效地整合信息资源，进而实现水资源的优化配置、提高工程效率、规避工程及投资风险，实现由经验管理到科学管理、规范管理、数字化管理的转变，充分发挥南水北调工程的社会和经济效益，为天津市经济社会又好又快发展提供水源保障。
三、自动化调度及运行管理系统规划
在南水北调中线市内配套工程水源公司内设自动化调度系统总调中心，总调度中心实现对所有机组设备以及控制子系统的监控；在曹庄泵站、王庆坨水库、北塘水库、柴辛庄泵站及西干线出口闸闸站各设自动化调度系统管理分中心，分中心实现对其下属范围内机组设备以及控制子系统的监控。引江配套西干线自动化调度系统纳入曹庄泵站分中心控制。在曹庄泵站建立数据备份中心，保证数据中心在发生突发事件时能够自动切换到备份中心，同时曹庄泵站分中心作为配套工程备用总调中心，可在总调中心无法运行时部分担负中心的调度职能。引滦扩建工程在尔王庄水库入宁河、入武清各新建一泵站，入津滨水厂在原聚酯泵站基础上扩建泵站，在入武清管线加压泵站建一自动化调度系统管理分中心，对引滦扩建工程自动化调度系统进行管理，该分中心系统在尔王庄水库管理处与引滦信息系统汇接（目前暂不与引江配套工程自动化调度系统互联）。天津市引长江水市内配套网络拓扑图如图2所示，引滦扩建市内配套网络拓扑图如图3所示。
配套工程自动化监控分成三个层级，分别为现地级控制系统、信息管理分中心及信息管理中心。每个现地级自控系统包括现地级泵站、闸站、水库等子控制系统，执行常规或应急调度指令，现场监视调度指令执行情况，并上报下达指令单位，直接执行总调中心下达指令的情形要抄报调度分中心；每个信息管理分中心负责接收、转发总调中心调度指令。在应急情况下，制定应急处理方案，上报总调中心；接受总调中心下达的应急调度指令，发送到现地站执行；信息管理中心下发指令到调度分中心、现地站执行；应急情况下，总调中心根据调度分中心或现地站提供的不同险情发生情况及应急处理方案。
基于引江及引滦扩建两套输送水监控、运营系统，搭建全市自动化调度系统。整个系统分成三大模块，分别为基础设施平台、应用支撑平台和应用系统平台。最底层为基础设施平台，实现现场数据采集、存储及控制命令执行；应用支撑平台搭建顶层与底层数据交互的平台，并提供专业的模型服务、空间信息服务等，以数据访问中间件为桥梁协调上下两层数据的顺畅交互；顶层为应用系统，帮助市局领导实现调水、工程管理、决策以及政务电子化等一系列功能，自动化调度系统总框图如下图所示。
四、 挑战与机遇
基于南水北调工程中线配套工程的重要性和对天津市经济建设和社会发展发挥的重要作用，建设天津市南水北调中线市内配套工程自动化监控系统对于整个配套工程项目具有至关重要的作用，是整个工程运行维护的基础。
对于软件系统，由于项目分期进行，项目复杂且周期长、子系统繁多，因此考虑到各个子系统的整合，要求从现地级到分中心及信息管理中心均需采用统一的软件平台，以增加系统可维护性，降低实施和维护的成本。
软件系统需具备的主要特性：
1） 数据的高速采集，高可靠性和完整性；
2） 数据的处理，实时显示，曲线棒图等多样可视化途径；
3） 数据高速的数据存储和检索性能，提供快捷的分析工具操作人员可以方便地完成数据查询、数据输入、制定报表、等工作；；
4） 具有强大的报警管理功能，可以方便查询报警和事件；
5） 数据的操作和处理具有权限限制功能，可根据使用者的权限分级供其使用；
6） 面向工程对象的方法，支持OPC、DDE、ODBC、ActiveX等标准，使综合控制系统的集成和开放标准化；
7） 分布式架构，可轻松容纳20万点综合监控系统平台；
8） 灵活的扩展性，可维护性，统一管理，诊断和部署各子系统；
9） 对数据进行分析、预测，提供有效的调度预案；
10）降低运行和维护的成本，使系统方案具有最大性价比。
软件系统要求采用专业自动化软件公司研发的成熟的软件产品，不考虑采用自动化工程公司自有的软件。鉴于项目较长的建设过程及长期维护服务，考虑使用国内知名自动化软件企业的软件系统，如北京亚控公司等，以便更好的获得方便快捷的服务响应，同时能够提供有效保障的定制服务。
