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摘要：
本文首先分析了长距离输水的相关内涵，然后从长距离输水管线内涵出发，探讨了长距离输水管线信息化的必要性，然后分析了长距离输水管线信息化管理系统的组建。
关键字：长距离输水管线；信息化管理；
中图分类号： TV691 文献标识码：A
正文：
长距离输水管线的广泛兴建使之成为城市重要的水源，为保障管线供水的安全可靠性，有必要从统筹管理的角度出发建立管线信息化管理系统，通过该系统的监测和计算分析功能，给出自动控制指令或安全调度规程，再通过自控设备或手工操作执行相关指令，从而使管线运行时水头布局合理、运行条件改变或者发生事故时水力工况能平稳过渡并免遭水锤破坏、实现水质的监测和预警、给出事故处理预案等，切实保障管线的供水安全。
重力流长距离输水管线阻力布局决定了管线水头布局。为使管线在稳态工况时不出现负压，同时使全线压力维持在较低水平，须合理布置管线消能措施。长距离输水管线关阀过快时易引发水锤，严重时导致爆管事故，因此建立动态水力工况分析模型对管线进行水力动态模拟，消除安全隐患。
一、长距离输水的相关内涵
长距离输水管线是指从水源至城市给水处理厂以及从给水处理厂至城市配水管网的输水管线。它可以输送原水，也可以输送清水，距离一般超过10km，可能为单线，也可能为双线并联输水。
水是人类生活和社会发展必不可少的物质资源。水资源在空间分布上固有的不均匀性、人口增长及人们生活水平的提高、工农业生产规模的扩大、水源的污染等诸多因素导致许多城市和地区都面临着水资源短缺的问题。而随着科技的发展，人类对水资源的调配能力不断上升，于是大规模、长距离、跨流域的输水就成为人类重新分配水资源、缓解缺水地区供需矛盾的主要途径。
二、长距离输水管线信息化的必要性
用管道大规模、长距离输水时，管道系统运行的安全可靠性是至关重要的问题。此类工程耗资巨大，投产后一般都会成为一个城市或地区的主要水源。公司此应发挥其预期的经济和社会效益；并且其运行状况直接关系到输水目的地能否获得必要的水源、当地居民能否正常生活、工业企业能否正常运转。特别是采用单管长距离闭路输水时，输水管线系统如同串联电路，一旦有一处发生事故就会导致全线停水，造成重大的经济损失，甚至危及管线附近居民的生命财产安全。随着科学技术的进步以及人们对供水水质水量要求的不断上升，长距离管道输水工程在全世界范围内广泛兴建而且规模越建越大，输水距离越建越长，伴随而来的供水安全保障技术就成为各大水司以及供水领域内广大科技人员关心的热点问题。
为了实现长距离输水管线安全供水，在做好了管道的防腐与加固、安装必要的水锤防护装置、设立联络管等措施外，最重要的是监测系统的运行参数，结合动态水力模型计算、分析系统水力工况，从而确定减压阀或调压阀的调节方案，使水头合理布局；而动态水力工况计算分析结果用来预测水锤或漏失事件，从而确定采取何种应对方案；另外，还需要监测水质参数，并通過水质模型判断管线中的水是否受到外界污染、污染程度如何、如何采取应急预案等等。为了统一解决这些问题，有必要建立长距离输水管线的信息化管理系统，从而科学指导管线的日常维护管理，切实保障管输系统运行的安全。
三、长距离输水管线信息化管理系统的组建
（一）信息化管理系统的功能
长距离输水管线信息化管理系统主要有以下功能：
1、实现管线系统（包括管道及附件）图文资料的数字化存档和查询；
2、通过远程在线监测和数据传输，实现管线运行工况的实时显示；
3、进行动态水力工况计算和分析，做到事故预警（包括诊断和报警）；
4、事故处理预案的提出；
5、远程的调度、自动控制；
（二）各子系统的作用
1、基础资料图文数据库子系统
它实现了管线基础资料（管径、管段、桩号、管长、阻力系数、标高、附件位置、型号、尺寸、安装或维修时间）的数字化管理和查询，便于保存和修改管线系统的图文基础数据。
2、管线运行参数存储子系统
它主要用来读取、筛选、保存远程监控系统实时传来的相关参数，如流量、压力、水位、某个水质参数的浓度等等。此系统应该具有数据过滤功能，即能够滤去错误的数据。
3、动态水力工况模拟子系统
它用来模拟系统在稳定流、瞬变流下的水力工况，用来确定减压阀或调压阀的操作参数；计算瞬变流压力波动情况；预测强的瞬变流（即水锤）导致的力波动状况并给出相应的防范措施；检测漏失点及漏失量。它要求建立动态水力工况计算分析的数学模型，后文将有详细叙述。
4、水质模拟与分析子系统
它根据水质监测点的信息及水质计算模型，来分析评估管线水质状况，一旦出现水质污染现象，将给出应急预案。
5、通讯子系统
通讯子系统用来将现场监测点的监测数据实时传输给中央调度室，并将中央调度室的指令传输给现场自控装置（电动阀门、水泵、调压阀）；现场维护人员也通过此系统与中央调度室保持联系。通系统最好有两套，一套为有线，一个为无线的，保证中央调度室能实时得到现场流量、水压、水质等数据，与现场人员保持良好沟通。
6、现场监测控制子系统
包括监测装置和自动、手动控制装置。监测装置包括流量监测点、压力监测点、水位监测点等，它主要用来采集管线运行时的各个参数并通过通讯子系统实时传递给中央调度室的管线运行参数存储子系统；自动、手动控制装置用来执行中央调度室的调度和操作指令，包括电动阀门、手动阀门、定速泵和调速泵的启闭、减压阀、调压阀的操作等等。为了实现事故预警和水质预警的目的，数据应具有足够的采取频率和精度。
参考文献：
[1] 余太平.长距离输水管线信息化管理系统的初步研究[D].哈尔滨工业大学，2005.
[2] 杨永光，崔黎宁，南玉刚等.长距离输水管线中控制阀气蚀现象的消除方法[J].油气田地面工程，2013，（12）：89-89.DOI：10.3969/j.issn.1006-6896.2013.12.049.
[3] 任重海.沙特农业部长距离输水管线水力计算公式比选[J].油气田地面工程，2012，31（7）：47-49.DOI：10.3969/j.issn.1006-6896.2012.7.025.
本文首先分析了长距离输水的相关内涵，然后从长距离输水管线内涵出发，探讨了长距离输水管线信息化的必要性，然后分析了长距离输水管线信息化管理系统的组建。
关键字：长距离输水管线；信息化管理；
中图分类号： TV691 文献标识码：A
正文：
长距离输水管线的广泛兴建使之成为城市重要的水源，为保障管线供水的安全可靠性，有必要从统筹管理的角度出发建立管线信息化管理系统，通过该系统的监测和计算分析功能，给出自动控制指令或安全调度规程，再通过自控设备或手工操作执行相关指令，从而使管线运行时水头布局合理、运行条件改变或者发生事故时水力工况能平稳过渡并免遭水锤破坏、实现水质的监测和预警、给出事故处理预案等，切实保障管线的供水安全。
重力流长距离输水管线阻力布局决定了管线水头布局。为使管线在稳态工况时不出现负压，同时使全线压力维持在较低水平，须合理布置管线消能措施。长距离输水管线关阀过快时易引发水锤，严重时导致爆管事故，因此建立动态水力工况分析模型对管线进行水力动态模拟，消除安全隐患。
一、长距离输水的相关内涵
长距离输水管线是指从水源至城市给水处理厂以及从给水处理厂至城市配水管网的输水管线。它可以输送原水，也可以输送清水，距离一般超过10km，可能为单线，也可能为双线并联输水。
水是人类生活和社会发展必不可少的物质资源。水资源在空间分布上固有的不均匀性、人口增长及人们生活水平的提高、工农业生产规模的扩大、水源的污染等诸多因素导致许多城市和地区都面临着水资源短缺的问题。而随着科技的发展，人类对水资源的调配能力不断上升，于是大规模、长距离、跨流域的输水就成为人类重新分配水资源、缓解缺水地区供需矛盾的主要途径。
二、长距离输水管线信息化的必要性
用管道大规模、长距离输水时，管道系统运行的安全可靠性是至关重要的问题。此类工程耗资巨大，投产后一般都会成为一个城市或地区的主要水源。公司此应发挥其预期的经济和社会效益；并且其运行状况直接关系到输水目的地能否获得必要的水源、当地居民能否正常生活、工业企业能否正常运转。特别是采用单管长距离闭路输水时，输水管线系统如同串联电路，一旦有一处发生事故就会导致全线停水，造成重大的经济损失，甚至危及管线附近居民的生命财产安全。随着科学技术的进步以及人们对供水水质水量要求的不断上升，长距离管道输水工程在全世界范围内广泛兴建而且规模越建越大，输水距离越建越长，伴随而来的供水安全保障技术就成为各大水司以及供水领域内广大科技人员关心的热点问题。
为了实现长距离输水管线安全供水，在做好了管道的防腐与加固、安装必要的水锤防护装置、设立联络管等措施外，最重要的是监测系统的运行参数，结合动态水力模型计算、分析系统水力工况，从而确定减压阀或调压阀的调节方案，使水头合理布局；而动态水力工况计算分析结果用来预测水锤或漏失事件，从而确定采取何种应对方案；另外，还需要监测水质参数，并通過水质模型判断管线中的水是否受到外界污染、污染程度如何、如何采取应急预案等等。为了统一解决这些问题，有必要建立长距离输水管线的信息化管理系统，从而科学指导管线的日常维护管理，切实保障管输系统运行的安全。
三、长距离输水管线信息化管理系统的组建
（一）信息化管理系统的功能
长距离输水管线信息化管理系统主要有以下功能：
1、实现管线系统（包括管道及附件）图文资料的数字化存档和查询；
2、通过远程在线监测和数据传输，实现管线运行工况的实时显示；
3、进行动态水力工况计算和分析，做到事故预警（包括诊断和报警）；
4、事故处理预案的提出；
5、远程的调度、自动控制；
（二）各子系统的作用
1、基础资料图文数据库子系统
它实现了管线基础资料（管径、管段、桩号、管长、阻力系数、标高、附件位置、型号、尺寸、安装或维修时间）的数字化管理和查询，便于保存和修改管线系统的图文基础数据。
2、管线运行参数存储子系统
它主要用来读取、筛选、保存远程监控系统实时传来的相关参数，如流量、压力、水位、某个水质参数的浓度等等。此系统应该具有数据过滤功能，即能够滤去错误的数据。
3、动态水力工况模拟子系统
它用来模拟系统在稳定流、瞬变流下的水力工况，用来确定减压阀或调压阀的操作参数；计算瞬变流压力波动情况；预测强的瞬变流（即水锤）导致的力波动状况并给出相应的防范措施；检测漏失点及漏失量。它要求建立动态水力工况计算分析的数学模型，后文将有详细叙述。
4、水质模拟与分析子系统
它根据水质监测点的信息及水质计算模型，来分析评估管线水质状况，一旦出现水质污染现象，将给出应急预案。
5、通讯子系统
通讯子系统用来将现场监测点的监测数据实时传输给中央调度室，并将中央调度室的指令传输给现场自控装置（电动阀门、水泵、调压阀）；现场维护人员也通过此系统与中央调度室保持联系。通系统最好有两套，一套为有线，一个为无线的，保证中央调度室能实时得到现场流量、水压、水质等数据，与现场人员保持良好沟通。
6、现场监测控制子系统
包括监测装置和自动、手动控制装置。监测装置包括流量监测点、压力监测点、水位监测点等，它主要用来采集管线运行时的各个参数并通过通讯子系统实时传递给中央调度室的管线运行参数存储子系统；自动、手动控制装置用来执行中央调度室的调度和操作指令，包括电动阀门、手动阀门、定速泵和调速泵的启闭、减压阀、调压阀的操作等等。为了实现事故预警和水质预警的目的，数据应具有足够的采取频率和精度。
参考文献：
[1] 余太平.长距离输水管线信息化管理系统的初步研究[D].哈尔滨工业大学，2005.
[2] 杨永光，崔黎宁，南玉刚等.长距离输水管线中控制阀气蚀现象的消除方法[J].油气田地面工程，2013，（12）：89-89.DOI：10.3969/j.issn.1006-6896.2013.12.049.
[3] 任重海.沙特农业部长距离输水管线水力计算公式比选[J].油气田地面工程，2012，31（7）：47-49.DOI：10.3969/j.issn.1006-6896.2012.7.025.