综合自动化科研项目建议书

内蒙古自治区水利科研专项经费项目建议书

项目编号：

项目名称：综合自动化工程在三座店水利枢纽的应用探讨

行业主管部门:内蒙古自治区水利厅

项目担当单位:

联系人：

联系电话：

E-mail：

二0一六年五月二十日

填写说明

1.本建议书为申请自治区水利科研专项项目的主要文件。各项内容必

需仔细填写，表内栏目不能空缺，无此项内容时填

2.项目编号不填写，由水利厅统一编写°

3.“项目名称”要简洁、明确，字数不超过20个汉字。

4.“项目基本信息表”的“内容摘要”包括项目的目标、工作内容及预

期成果。

5.建议书总篇幅建议限制在8000字以内。

6.书面申报材料一式五份，A4纸打印。

项目基本信息表

项目编号

项目名称综合自动化工程在三座店水利枢纽的应用探讨

所属行业水利

经费概算50力兀实施周期2年

□能源■资源口环境口农业口材料口制造业口交通

运输

所属领域

■信息产业及现代服务业□人口及健康口城镇化及城市发展

■公共平安及其他社会事业

口明确列入《纲要》_________领域___________优先主题

项目及《纲要》

■基本属于《纲要》_________领域___________优先主题的范畴

的连接性

□其他（请说明）

项目定位□应急性口培育性■基础性

创新类型□原始创新■集成创新口引进消化汲取再创新

项目完成时的□形成自主研发实力口形成规模生产实力

应用类型■局部试点示范■较大范围推广应用

赤峰市三座店水利枢纽工程是内蒙古自治区“十五”期间

最大的水利建设项目，是一座以城市防洪、供水为主，兼顾生态

农业浇灌和发电等综合利用的国家大（H）型水库。三座店水库综

内容摘要

（500字以内）合自动化系统工程于2015年11月起先实施，目前工程正在实施

中，安排2016年6月底全部完成。

三座店水库担当赤峰市城市防洪、城市供水任务。2011年水

库被确定为一级水源爱护区，是赤峰市城市发展的基础性工程。

因此，水库的综合自动化系统工程在今后水库运行管理中的作用

和地位非常重要。

本项H主要探讨内容和预料取得的成果为：1.依据工程建设

资料和目前己经实施及将要实施的综合自动化工程，总结整理一

套完整的基础数据和资料作为探讨的基础；2.对不同年份的自动

化成果进行对比分析；3.探究自动化管理系统的升级空间，为今

后水库的长远发展奠定基础；4.分析自动化管理和原始人工管理

的利弊；5.探究将大坝外部观测实现自动化观测、一级水源区监

控系统一并纳入综合自动化系统中，该项内容将是本项目的创新

点；6.探讨将泥沙监测纳入综合自动化系统的可行性；7.初步形

成一整套成熟的水库综合自动化系统管理模式，并将成果准广到

相关领域。

建议牵头担当单位：赤峰市三座店水库管理局

项目担当单位协作单位：内蒙古农业高校水建院、北京泰豪智能工程有限公

的建议

司

建议项目；965・1职务/职称局长/高工

唐瑞华诞生年月

负责人姓名

手机号码电子邮箱Tangruihual5120163

一、项目立项的必要性及需求分析

1.项目立项的必要性

近年来，世界信息技术飞速发展，特殊是以计算机及网络为代表的i-算机

信息网络技术及其应生系统在全世界的快速推广和应用，使人们获得、沟通和

处理信息的手段发生了巨大的改变。全社会的信息化发展也将给水库信息化建

设带来了机遇。水库综合自动化系统是当前国家水利信息化建设的一个重要方

向和应用，是体现水利信息化深层价值的重要手段。

随着经济建设的发展，水利工程失事造成的危害性更加突出，作为水利工

程管理的必要组成部分，建立先进的综合自动化水库管理系统成为实现水利现

代化的一个重要内容。水库工程平安管理是水利枢纽工程管理的一项重要任务,

是确保水库大坝平安，发挥工程效益的必要措施，水库综合自动化是在俣证水

库大坝平安运行的基础上，对水库的综合利用、最大限度的发挥社会和经济效

益提出的更高要有，实现水资源优化调度，发挥水库的最大功效。自治区现有

水库？座，其中人型水库？座，中型水库？座，小型水库？座。相对于南方经

济发达地区的水库，我区水库的综合自动应用集成度不高。为科学合理的用水、

配水、防洪、抢险供应实时数据和决策支持功能。水库的综合自动化系统工程

在今后水库运行管理中的作用和地位非常重要。

赤峰市三座店水利枢纽工程是内蒙古自治区“十五”期间最大的水利建设

项目，是一座以城市防洪、供水为主，兼顾生态农业浇灌和发电等综合利用的

国家大(H)型水库。总库容3.052亿nA正常蓄水位72你。工程建设内容主要

有主坝、副坝、泄洪冲砂洞及发电引水系统，其中主坝最大坝高52.4m,坝顶

长614.4m；副坝最大坝高4.5m,坝顶长490m；泄洪冲砂洞左岸洞全长329.66m,

右岸洞全长421.77m：电站厂房内设400KW水轮发电机2台，1600KW水轮发电

机1台，电站总装机容量2400KW。

赤峰市三座店水利枢纽工程于2005年7月开工建设，2009年8月1日通

过了下闸蓄水验收，2011年主体工程全部完工。三座店水库担当赤峰市城市

防洪、城市供水任务。2011年三座店水库被确定为赤峰市一级水源爱护区，是

赤峰市城市发展的基础性工程。三座店水库综合自动化系统将为水库的运行及

日常管理供应科学、先进、平安牢靠的技术平台，系统将整合三座店水库大坝

平安监测子系统、闸匚限制子系统、水雨情自动测报子系统、电站自动限制子

系统、视频监控子系统和办公自动化子系统。采纳统一平台，全面、直观、系

统的将各子系统相关数据信息及成果呈现给会商决策人员。

2.项目的需求性分析

(D项目具备条件：三座店水库现已建成工程平安监测子系统、闸门限制

子系统、水雨情自动测报子系统、电站自动限制子系统、视频监控子系统和办

公自动化子系统等。目前，己实施的各系统间没有进行有效集成，各子系统独

立运行。

(2)项目的需求性：

目前三库店水库已经建成的各个子系统之间没有实现数据共享和互连互

通，水库管理者要分别访问多个系统才可获得所需数据。并且须要大量的时间

来对各个系统的数据进行综合分析，才能得出水库运行须要的数据，对枢纽工

程运行决策供应数据支撑，系统的运行维护工作量大，并且对水库管理人员水

平要求较高。假如一个环节出现问题，将影响整个防洪调度运行的刚好精确性。

(3)项目社会效益

二、项目目标及主要任务

1.主要目标

本次自动化系统建设内容是在整合各子系统资源的基础上，采纳成熟技术

和产品，汇合各子系统采集的相关信息，构成赤峰市三座店水利枢纽工程建设

管理局综合自动化系统，形成集平安监测、闸门限制、水雨情自动测报、电站

自动限制、视频监控和办公自动化等综合管理功能于一体的信息化系统。依据

水库信息化建设要求，依据以数据为中心设计开发原则，系统采纳不影响各子

系统的独立方式运行。各子系统在实现其应用功能的同时将本系统加工、处理

后的数据成果通过统一的数据库接口发布上传到其对应的数据库中去。系统将

最大限度的综合各子系统的应用成果，以系统化的方式将各子系统信息有机结

合，对水库的工作管理、限制运用、会商决策形成全面、有力的支持。

2.探讨及开发任务及内容

三座店水库综合自动化系统工程主要包括三大系统即工程监控系统、办公

自动化系统、信息中心会商系统。该系统又包含现地测控单元、电站中控室、

平安监测中心、调度指挥中心为对象的以下三个层级，即就地测控层级、中间

层级、指挥调度层级。就地测控层级和中间层级包括：1.工程平安监测子系统,

该系统全部设备已经实施完成，能够实现现地监测和向外传输接口的安装调试;

2.电站自动限制子系统，该系统已安装完成，待调试；3.水雨情自动测报子系

统，该系统已实施调试完成；4.闸门限制子系统，该系统已实施完成，可以实

现对左右岸泄洪冲沙洞出口弧形工作门液压启闭机的微机监控和远程限制；5.

视频监控子系统，供应了大坝、现地各闸门、电站工作工况、水情信息等各方

面的视频信息，为监控中心供应限制调度的视频反馈信息，实时驾驭各部位的

运行工况。指挥调度层级短暂设在现场办公区，包括1.信息中心会商子系统，

位于管理局附属楼内，该系统正在实施中；2.办公自动化子系统，位于管理局

主办公楼内，该系统正在实施中，包括决策办公室设备、值班室设备、工程资

料管理设备、防汛调度会商室设备等等；3.档案管理子系统，目前已经安装完

毕，待调试。枢纽工程城区调度中心建成后可以实现远程传输，远程监控和远

程调度。

系统包括新建自动化系统和整合原有自动化系统两部分。依据以上建设内

容分析•，并综合考虑水库已有各自动化系统的实施状况以及三座店水利枢纽的

将来发展须要，实现“以水利信息化带动水利现代化”，设备及软件系统的应采

纳市场上技术先进、经过工程应用的成熟产品，并且支持依据工程实际开展定

制性开发。经综合比较，软件系统采纳长江勘测规划设计探讨有限责任公司自

主研发的“水库管理一体化信息系统”。工程平安监测子系统升级为自动测量机

器人系统，选用俅卡测量系统有限公司生产的TM50测量机器人，实现自动无

人24h值守和数据处理的自动化，进一步提高观测精度。

3.项目的技术关键、技术难点、创新点（预期成果及考核指标）

三、相关领域国内外技术现状、发展趋势及国内现有工作基础

1.国内外技术发展趋势及现状、专利等学问产权及相关技术标准状况分析。

据有关资料标注，我国近8.6万座水库大坝，目前实现自动化的达到？％。

依据科技的发展，引进水库管理自动化，已经引起库区各级政府和管理部门的

高度重视。自？？年以来，我国水利行业科技创新层出不穷，水利部和国家防

汛办增在？？绽开了以水库大坝自动化为主题的全国行研讨会，开展了全国性

的学术会议。

国外在水库大坝建设上，投入大，自动化程度高，能够刚好精确的利用仪

器采集的数据进行科学的分析，减低了水库平安隐患，提高了水库运行效率,。

该系统是在调研我国30余座中小型水库和南京、北京等国内多家水雨情、

平安监测等设备生产和软件开发长江的基础上，集合了国内相关管理软件的优

势，采纳统一的系统架构和平台，研发的一套集地理信息、水雨情、平安监测、

防洪调度、兴利调度、防汛调度、视频监控、综合管理以及系统管理等功能于

一体的好用、经济、简洁的解决方案。系统可以独立部署运行，也可以集成不

同厂家或水库现有的平安监测、水雨情、闸门监控以及视频监控等信息化系统,

解决“信息孤岛”问题。

系统基于.NET平台框架、B/S模式（阅读器/服务器模式）进行构建，采纳

C#语言进行开发，SQLServer2008数据库、.NetFramework4.OxWindowsServer

2008、HS7.0作为系统的运行环境。系统采纳分层式架构、模块化思想进行程

序开发和部署，系统结构包括数据访问层、业务逻辑层以及表现层，实现“高

内聚、低耦合”，大大降低模块之间的耦合性，增加系统的可维护性和扩展性。

系统通过数据采集服务将水库的各类工情、水雨情、巡察检查以及视频等数据

采集到系统数据库中，并对超出预设范围的数据进行预警提示。基于采集的数

据，通过各功能模块实现实时数据监测、实时状态报警、运行状态预警、历史

过程查询、专业分析诊断、调度决策支持、图形图表绘制、报表自定义和整编

报告生成等功能。

针对水利工程的不同管理层级和需求，系统供应三个不同的部署方案以及

可供选择的功能模块，其中包括针对大中型水库管理单位的单库部署方案、针

对中小型水库的库群部署方案以及移动应用方案，库群部署方案的数据来源于

中小型水库数据采集终端以及单库系统数据上传。在各级管理单位均可部署移

动应用，真正实现水库实时、立体监控管理。

2.国内现有工作基础（主要从国内技术基础、研发力气等方面阐述项目的

可行性）。

该系统是在调研国内大量水库及行业内多个管理部门实际需求的基础上，

集合了国内相关管理软件的优势，采纳统一的系统架构和平台，自主研发的一

套集基本信息、水雨情、平安监测、防洪调度、兴利调度、视频监控、综合管

理以及系统管理等八大功能于一体的经济好用、操作简洁、界面简洁的水库管

理信息化方案。系统可独立部署运行，同时也供应通过中间件服务、WEB服务、

数据库共享等技术集成不同厂家以及水库管理单位已有的平安监测、水雨情、

闸门监控以及视频监控等信息化系统，解决“信息孤岛”问题，最大限度地发

挥信息化系统的作用。系统已取得软件著作权，登记号为2014SR031142。系统

已在四川、广东、湖北、安徽、重庆等省市应用，系统得到业主管理单位的一

样认可。

四、技术、经济效益及成果共享方式

1.技术、经济、社会效益分析

该系统功能覆盖水库管理中平安监控、运行管理、办公自动化等核心业务,

使其日常运行维护管理规范化、流程化、信息化；

目前我国水利信息管理系统中，唯一具有运行管理报告自动生胜利能的信

息化管理软件，可依捱须要随时自动生成周、月、季、年、专题等各种资料整

编或运行管理报告；

可集成水库管理单位现有不同厂家的平安监测、水雨情、闸门监控以及视

频监控等信息化系统，最大程度利用水库原有信息化系统资源；

系统具备自动预警、自动发送提示短信机制以及协助应急事务处置功能：

系统功能模块可依据水库管理单位实际状况选择部署，图形报表可以依据

须要敏捷定制；

通过系统的移动应用客户端，水库管理人员可随时随地驾驭水库的实时动

态；

针对我国各类水库尤其是中小型水库的需求进行开发，经济、好用、简洁,

对水库管理人员要求较低。

系统部署时，不须要额外配置硬件设备以及购买商业运行软件，经济好用。

2.成果社会共享方式和范围

?•9•

五、实施年限、经费概算及资金筹措

1.年度安排、阶段目标

项目安排2016年1月起先实施，到2017年9月底结束。

2016年1月一2016年10月，对管理局的现有工程平安监测子系统、电站

自动限制子系统、水雨情自动测报子系统、闸门限制子系统、视频监控子系统、

档案管理子系统进行整合。完成现场办公区的信息中心会商子系统、办公自动

化子系统。

2016年10月一月17年7月,

完成大坝外部观测自动测量机器人的安装调试工作，对以往的历史数据进

行人工补录，初步分析大坝的沉降变形；完成库区的自动化测量淤积工作，通

过分析水库下闸蓄水后的库区淤积数据、泥沙监测数据，对比初步设计的分析,

对水库如何排沙、提高水库运行寿命提出符合实际、切实可行的运行方案。

2017年7月一2017年9月，通过综合自动化的实施，对采集到的数据进行

分析，明确，提出建议方案，形成科研成果，达到的目的。

2.经费来源内蒙古自治区水利科研专项经费

项目申请经费构成单位：万元、

自治区科技经

分类总额自筹贷款地方或部门其它

费

人民币5050

外汇

年度投资表

年度贷款自治区科技经费地方或部门

201625

201725

合计50

3.经费概算（概要说明项目经费概算状况）。

本项0结合各个♦系统采集到的数据等相关技术资料，通过本次实施的自

动化项目采集到的全部数据探讨，得出结论，对渗漏处理提出牢靠依据，消

退坝下明流。专项经费主耍是购买设备和试验费用.

综合自动化系统工程在今后水库运行管理中的作用和地位非常重要。本项

目主要探讨内容和预料取得的成果为：1.依据工程建设资料和目前已经实施及

将要实施的综合自动化工程，总结整理一套完整的基础数据和资料作为探讨的

基础；2.对不同年份的自动化成果进行对比分析；3.探究自动化管理系统的升

级空间，为今后水库的长远发展奠定基础；4.分析自动化管理和原始人工管理

的利弊；5.探究将大坝外部观测实现自动化观测、一级水源区监控系统一并纳

入综合自动化系统中，该项内容将是本项目的创新点；6.探讨将泥沙监测纳入

综合自动化系统的可行性；7.初步形成一整套成熟的水库综合自动化系统管理

模式，并将成果推广到相关领域。

专项经费支出概算

单位：万元

项目担

专

项协作单位

序当单位

经

费

号预算科目名称

合

计

1一、经费支出50

2（一）干脆费用48.2

31.设备费2.4

4（1）购置设备费2.4

5（2）试制设备费

6（3）设备改造及租赁

曲_________________

72.材料费1.1

83.测试化验费14.1

94.燃料动力费8.1

105.差旅费6.5

116.会议费3.3

127.国际合作及沟通费0

8.出版/文献/信息传

133.0

播/学问产权事务费

149.劳务费6

1510.专家询问费5

1611.其他支出2

17（二）间接费用1.8

18其中：管理费1.8

主要科研设备以及材料购置明细表单位：万元

名称规格数量单价金额备注

六、必要的支撑条件、组织措施及实施方案

1.必要外部支撑条件

本项目担当单位是赤峰市三座店水库管理局，管理局组建于2009年，全局

有正高级水利专业技术人员1人，副高级水利专业技术人员11人，中级水利专

业技术人员15人。各类专业技术人员从施工起先到完工管理跟踪负责，有丰富

的专业技术阅历。能为本课题做出技术上有力支撑。协作单位是内蒙古农业高

校水利及土木工程建筑学院和北京泰豪智能工程有限公司。内蒙古农业高校水

利及土木工程建筑学院相关专家学者为本项目供应水利工程技术支持，北京泰

豪智能工程有限公司在工程实施上赐予人员、设备、技术支持.

2.项目担当单位建议

项目担当单位建议由赤峰市三座店水库管理局统一负责项目实施。

担当项目的技术力气状况

项目负责人唐瑞华性别男年龄51

政治面貌中共党员职务局长职称高级工程师

所学专业及水利，高校外文水平英语四级工作单赤峰市三座

程度本科位店水库管理

局

主要成就、1992年获得内蒙古自治区农牧业丰收安排一等奖。

独创和获奖

等状况1996年获得国家农业部农牧业丰收安排一等奖。

性r

项目参与人E

另.年龄专业及程度职称工作单位

Jn

姓名

周海龙男45水工/学士高级工程师赤峰巾二座店

水库管理局

杜海波男42水利/学士高级工程师赤峰巾二座店