一、 項目背景
依據2006年4月天津市發改委批復的《天津市南水北調中線市內配套工程總體規劃》（津發改農經[2006]179號），配套工程的總體布局是以于橋水庫、爾王莊水庫、王慶坨水庫、北大港水庫（東線）、北塘水庫為安全供水調節保障體系，以一橫（新建天津干線末端到濱海地區的引水工程）、一縱（現有的引灤工程）主干供水工程連接5個水庫和各個供水分區，形成引江、引灤和本地水源的綜合優勢。
天津市南水北調中線市內配套工程建設項目主要包括：新建天津干線分流井至西河泵站輸水工程（西干線）、天津干線末端至濱海新區輸水工程（曹莊泵站至北塘水庫），新建王慶坨水庫和完善北塘水庫，擴建現有引灤供水管線，新建爾王莊水庫入寧河—漢沽、入武清輸水管線工程及加壓泵站；新建爾王莊水庫入津濱水廠管線工程，在原聚酯泵站基礎上擴建入津濱水廠加壓泵站。其中西干線輸水工程包括：天津干線分流井～西河泵站（沿線設有連通井及出口閘兩個閘站）。南干線輸水工程包括：由曹莊泵站～ 津濱水廠（一期）輸水管線及泵站、城上村泵站～北塘水庫輸水管線及泵站、柴辛莊泵站～大港水廠及塘沽河南水廠輸水管線及泵站，江供靜海管線工程由南干線靜海分水口～靜海水廠，整體規劃如圖1所示。
圖1 市內配套工程總體圖
二、 項目需求
鑒于天津市南水北調工程中線配套工程的重要性和對天津市經濟建設和社會發展發揮的重要作用，有必要采取先進的技術及管理手段，通過建設天津市南水北調中線市內配套工程自動化調度與運行管理決策支持系統，有效地整合信息資源，進而實現水資源的優化配置、提高工程效率、規避工程及投資風險，實現由經驗管理到科學管理、規范管理、數字化管理的轉變，充分發揮南水北調工程的社會和經濟效益，為天津市經濟社會又好又快發展提供水源保障。
三、自動化調度及運行管理系統規劃
在南水北調中線市內配套工程水源公司內設自動化調度系統總調中心，總調度中心實現對所有機組設備以及控制子系統的監控；在曹莊泵站、王慶坨水庫、北塘水庫、柴辛莊泵站及西干線出口閘閘站各設自動化調度系統管理分中心，分中心實現對其下屬范圍內機組設備以及控制子系統的監控。引江配套西干線自動化調度系統納入曹莊泵站分中心控制。在曹莊泵站建立數據備份中心，保證數據中心在發生突發事件時能夠自動切換到備份中心，同時曹莊泵站分中心作為配套工程備用總調中心，可在總調中心無法運行時部分擔負中心的調度職能。引灤擴建工程在爾王莊水庫入寧河、入武清各新建一泵站，入津濱水廠在原聚酯泵站基礎上擴建泵站，在入武清管線加壓泵站建一自動化調度系統管理分中心，對引灤擴建工程自動化調度系統進行管理，該分中心系統在爾王莊水庫管理處與引灤信息系統匯接（目前暫不與引江配套工程自動化調度系統互聯）。天津市引長江水市內配套網絡拓撲圖如圖2所示，引灤擴建市內配套網絡拓撲圖如圖3所示。
配套工程自動化監控分成三個層級，分別為現地級控制系統、信息管理分中心及信息管理中心。每個現地級自控系統包括現地級泵站、閘站、水庫等子控制系統，執行常規或應急調度指令，現場監視調度指令執行情況，并上報下達指令單位，直接執行總調中心下達指令的情形要抄報調度分中心；每個信息管理分中心負責接收、轉發總調中心調度指令。在應急情況下，制定應急處理方案，上報總調中心；接受總調中心下達的應急調度指令，發送到現地站執行；信息管理中心下發指令到調度分中心、現地站執行；應急情況下，總調中心根據調度分中心或現地站提供的不同險情發生情況及應急處理方案。
基于引江及引灤擴建兩套輸送水監控、運營系統，搭建全市自動化調度系統。整個系統分成三大模塊，分別為基礎設施平臺、應用支撐平臺和應用系統平臺。最底層為基礎設施平臺，實現現場數據采集、存儲及控制命令執行；應用支撐平臺搭建頂層與底層數據交互的平臺，并提供專業的模型服務、空間信息服務等，以數據訪問中間件為橋梁協調上下兩層數據的順暢交互；頂層為應用系統，幫助市局領導實現調水、工程管理、決策以及政務電子化等一系列功能，自動化調度系統總框圖如下圖所示。
四、 挑戰與機遇
基于南水北調工程中線配套工程的重要性和對天津市經濟建設和社會發展發揮的重要作用，建設天津市南水北調中線市內配套工程自動化監控系統對于整個配套工程項目具有至關重要的作用，是整個工程運行維護的基礎。
對于軟件系統，由于項目分期進行，項目復雜且周期長、子系統繁多，因此考慮到各個子系統的整合，要求從現地級到分中心及信息管理中心均需采用統一的軟件平臺，以增加系統可維護性，降低實施和維護的成本。
軟件系統需具備的主要特性：
1） 數據的高速采集，高可靠性和完整性；
2） 數據的處理，實時顯示，曲線棒圖等多樣可視化途徑；
3） 數據高速的數據存儲和檢索性能，提供快捷的分析工具操作人員可以方便地完成數據查詢、數據輸入、制定報表、等工作；；
4） 具有強大的報警管理功能，可以方便查詢報警和事件；
5） 數據的操作和處理具有權限限制功能，可根據使用者的權限分級供其使用；
6） 面向工程對象的方法，支持OPC、DDE、ODBC、ActiveX等標準，使綜合控制系統的集成和開放標準化；
7） 分布式架構，可輕松容納20萬點綜合監控系統平臺；
8） 靈活的擴展性，可維護性，統一管理，診斷和部署各子系統；
9） 對數據進行分析、預測，提供有效的調度預案；
10）降低運行和維護的成本，使系統方案具有最大性價比。
軟件系統要求采用專業自動化軟件公司研發的成熟的軟件產品，不考慮采用自動化工程公司自有的軟件。鑒于項目較長的建設過程及長期維護服務，考慮使用國內知名自動化軟件企業的軟件系統，如北京亞控公司等，以便更好的獲得方便快捷的服務響應，同時能夠提供有效保障的定制服務。