油田矿区供水安全智慧化管理系统的研究与应用

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术2016年106期227石油化工油田矿区供水安全智慧化管理系统的研究与应用金东海张玲陆燕吉春林王学军华北油田供水供电服务中心，河北任丘062552摘要：逐步完成供水管网GIS地理信息系统、SCADA数据采集监测系统、供水管网运行分析系统、水质在线监测系统、安防和视频监控系统，建成“供水安全智慧化管理系统”一体化数字平台，将油田矿区供水安全提升到一个智慧化、信息化管理的新水平。关键词：供水安全；智慧化；管理中图分类号：TE94；TP273文献标识码：A文章编号：1671-5659（2016）106-0227-01供水作为重要的基础设施，是矿区发展和居民生活提高必不可少的物质条件，供水安全的问题直接关系到矿区稳定和居民身体健康，是涉及民生的大事。保障供水安全，一方面是供水供电服务中心重大目标和头等大事，另一方面对于维护矿区稳定，构建和谐矿区具有重要意义。安全供水是个大课题，涉及到项目设计和运行管理，也涉及到水源保护、输水安全、水厂运行、管网管理等各个方面。1研究内容供水供电服务中心担负着为25万矿区居民，提供24小时不间断供水的任务。油田矿区供水系统水源井、供水站建成使用近40年，自动化程度相对滞后。原有的供水运行管理，主要依靠人工抄录流量、压力等原始数据并电话上报调度中心，调度人员根据经验下达调度指令，满足用户水需求。由于不能实时、准确的掌握供水系统运行工况，存在反馈效率不高，特别是应对紧急故障就容易造成危害控制、应急反应不及时的情况，供水安全保障缺乏智慧化技术支撑。水电中心自成立以来，一直从提高供水水质、优化供水成本和改善供水服务等方面保障供水安全。这不但要有优质充足的供水水源，健全可靠的供水设施，安全稳定的供水管网，而且还要求有先进的水质监测技术手段和快速的事故应急处理机制。水电中心供水安全始终秉承：一是连续供水，水量、水压满足要求；二是水质满足《生活饮用水卫生标准》的要求；三是确保供水站安全运行，不发生重大事故。1.1基本架构油田矿区供水安全智慧化管理系统，是在“智慧供水”总体目标的思路下分步实施、逐步完善和推进。进行了大量的基础性工作，完成了供水管网GIS地理信息系统、SCADA数据采集监测系统、供水管网运行分析系统、水质在线监测系统、安防和视频监控系统。在充分利用各项成果的基础上，按照“深度融合、全面共享”的指导思想，建成“油田矿区供水安全智慧化管理系统”一体化数字平台。在供水业务梳理和分析的基础上，按照智慧供水顶层设计的思路，借鉴目前国际国内同类项目建设经验，搭建了基本架构。供水安全智慧化管理系统包括：供水运行管理、调度指挥大厅和对外服务系统。供水运行管理系统包括：水源井、供水站远程传输监控，管网地理信息、管网运行分析、水质在线监测、安防和视屏监控系统。调度指挥大厅包括：调度网络和机房工程系统。对外服务系统包括：抄表和营业智能收费、智能服务热线系统。1.2实施情况供水一体化数字平台，对原有的供水运行管理系统进行了耦合，集成水源检测、供水泵站监控、供水管网压力、流量和水质监测等多个子系统。主要通过数据采集仪表、无线网络、水质、水量和水压等在线监测设备，实时监测供水系统的运行状态。通过系统分析对供水管网和供水站进行了优化运行，整合了资源，进行了水站合并，优化了供水成本。智能手持终端应用于日常巡检及全程应急动态管理，实现隐患、事故等事件信息的实施上报、提前控制，保障供水安全。我们通过技术手段，从提高管网水质、缩短停水时间、提高计量设施管理水平多方面着手，实现供水水质达标、水压合格、水量充足、连续可靠供水。目前水源井启、停自动控制都已实现，实现了水源井、供水站及供水系统管网，压力、流量、液位、电流、电压等数据与监控中心的在线监测和传输。1.3实现功能在数据统计、分析基础上，平台做出相应的处理与辅助决策建议，控制各供水泵站的运行与管网中受控阀门的开度，真正实现“五遥”功能，以保障用户的水量、压力需求，节约供水成本、降低供水能耗、减少管网漏损。通过更加精细和动态的控制方式管理整个生产和服务流程，提高水源调控和供水运维能力，实现“智能感知、智能仿真、智能诊断、智能预警、智能调度、智能处置、智能控制、智能服务”功能。2取得成果一体化数字平台构建了以供水管网地理信息、数据采集和传输系统为基础，管网运行分析系统为核心，水质在线监测、安防和视频监控系统为依托，促进供水安全工作由被动向主动、静态向动态、粗放向精细、无序向规范转变，最大程度实现信息数字化、控制自动化、决策智能化。南水北调供水模式，长江水与地下水源的切换，“南水”中硫酸根、氯根等离子浓度大幅度增加、碱度减少，将打破供水管网管垢的酸碱平衡状态，管垢的保护层被破坏，出现“黄水”，成为管网水质安全隐患。超前研究了南水北调供水水源切换对策，包括长江水