安徽省引江濟淮集團有限公司成立于2017年,注冊資本金400億元,是安徽省人民政府批準設立的省屬大型國有獨資企業,負責投資、建設、管理、運營引江濟淮工程。引江濟淮承載著一代又一代江淮兒女的殷切期望,是安徽省有史以來規模最大的調水工程,工程建設與運行管理十分復雜。
一是工程兼具供水、航運和改善水生態環境等多個目標;二是工程規模巨大、建設周期較長;三是調水影響范圍廣泛,新老工程交織;四是運行管理復雜,既要服從長江委、淮委的防洪調度,又要符合引江濟淮工程管理實際。工程在建設、調度、運行、安全和巡查維護等方面帶來眾多挑戰,需要利用新ICT技術和手段為水資源科學調配和工程安全經濟運行提供保障。
安徽省引江濟淮集團圍繞“保障供水、發展航運、改善環境、服務民生”的發展目標,立足工程建設,著眼工程運行,提出了建設“全面感知、高速互聯、智能處理、高效協同、智慧應用”的數字引江濟淮建設目標。為保障建設目標的順利落地,安徽省引江濟淮集團與華為聯合,打造了數字引江濟淮通信骨干網建設方案,作為數字引江濟淮系統平臺正常運行的通道和信息傳輸的橋梁。
01
“引江濟淮”大型跨流域調水工程
工控接入復雜,安全、管控、傳輸要求高
作為一項以城鄉供水和發展江淮航運為主,結合灌溉補水和改善巢湖及淮河水生態環境為主要任務的大型跨流域調水工程,引江濟淮工程自南向北分為引江濟巢、江淮溝通、江水北送三段,輸水線路總長723公里,供水范圍涵蓋安徽省13市和河南省2市,共55個區縣,涉及面積約7.06萬平方公里。面對線路長、跨度大、要求高等問題,該工程的信息化基礎設施建設面臨著巨大的挑戰,其主要困難源自于:
工控接入復雜系數高
傳統的水利物聯感知以垂直封閉的子系統組成,業務系統封閉,采集的數據不標準,導致數據融合、擴展難度大,同時也往往只有單一的數據回傳通道,數據回傳可靠性不高,容易增加人工維護管理成本。引江濟淮工程規模大、跨度大,涉及船閘、泵站、節制閘、橋梁等多個樞紐建筑物,所以導致其工控接入程度更為復雜。
安全防護措施要求高
引江濟淮工程全線500多公里,工程建設跨度大,任務重,時間緊,需在多段位置同時開工,其針對物聯網終端、前端PLC、攝像頭等前端無人值守設備,需要做精準識別及準入控制,網絡安全缺乏集中管理及可視化呈現手段。
全面管控維護難度高
引江濟淮工程涉及地域范圍廣,需要更大范圍的網絡覆蓋,以及多樣性的設備支持,但由于其地理位置的分散,則導致人工處置時間、人力成本高,且缺乏整體網絡的管理與維護工具。
傳輸流量需求增速高
根據實地的考察了解,隨著工程建設進展的不斷加快,引江濟淮工程調度中心的流量必將面臨激增的情況,進而導致聯接寬度和流量增大,造成遠距離傳輸負荷不斷加大,為網絡建設帶來嚴峻的挑戰。
02
OTN骨干網+業務網
搭建信息傳輸橋梁
建設引江濟淮工程調度中心網絡根基
針對數字引江濟淮信息系統的建設要求以及調度中心網絡建設的挑戰,華為設計的調度中心網絡采用樹形結構,網絡為“根”的樹形網絡架構,拓撲穩定,易于擴展和維護。調度中心每張網絡劃分為多個網絡分區:終端接入區、核心轉發區、安全運維區、數據中心區以及網絡出口區(包括骨干出口區、互聯網出口區)等,各功能分區模塊清晰,模塊內部調整涉及范圍小,易于進行問題定位。華為將整體網絡分為OTN骨干網和業務網兩個部分。
OTN骨干網絡傳輸系統是數字引江濟淮系統平臺正常運行的通道,是信息傳輸的橋梁,可提供超大容量、超低時延,超長距離的傳輸通道,為業務網建設一條高速公路。項目建設內容涉及引江濟巢、江淮溝通、江水北送西淝河輸水干線,共覆蓋輸水干線的16個業務節點;OTN骨干網采用環形組網結構,可實現引江濟淮工程引江濟巢段、江淮溝通段、江水北送段之間信息安全傳遞。
圖引江濟淮工程調度中心網絡建設方案
業務網建設分解為兩個部分,即控制專網和調度管理業務網。控制專網主要傳遞各個管理所以及下轄現地站設備遠程控制信息,主要包含泵站、節制閘、船閘等設備控制類信息。通過在專網核心交換機與調度管理業務網之間布置正向隔離裝置及反向隔離裝置,實現數據流從控制專網至調度管理業務網,保證流量單向擺渡。調度管理業務網主要負責各個管理所以及下轄現地站的工情監測、視頻監測、管理業務、互聯網信息等業務,使用華為高性能CloudEngineS12700E系列交換機全新一代旗艦級核心交換機建設,具備領先的數據交換能力及海量的終端接入能力。各網絡根據不同功能實行分區分域建設,以滿足調度中心對主體工程沿岸土地、岸線等水土資源的監管與治理以及實現引江濟巢段、江淮溝通段、江水北送段三大段工程的業務調度與信息化管理。
03
統一接入與運維、邊緣自治
精準安全助力引江濟淮
數字化、智能化建設發展
預計到2023年,引江濟淮一期工程將初步實現數字化覆蓋的目標。基本實現一期工程主要樞紐信息化覆蓋,調水線路通訊骨干網建設,基本實現水資源配置調度等主要核心業務和主要通用業務的智能化建設。
在引江濟淮工程調度中心網絡建設方案下,將實現以下四個主要價值:
統一接入,節省投資:
OTN骨干網采用融合架構、超大容量、多種業務接口承載業務回傳,可節省投資成本;業務網采用具備豐富物聯接口的網關設備統一接入各類水利感知終端,通過內置的IOTagent統一異構物聯數據,統一接入IP化。
邊緣自治,降本增效:
利用邊緣智慧網關內置的容器能力,靈活預置各類水利App,可實現水位感知與控制閘站的智能聯動,達到減少人員上站且提升管理效能的目的,可有效減少人員成本并提升管理效率。
統一運維,全景可視:
依托統一運維平臺,統一運維,統一呈現,全景可視,在線實時監測,提供態勢總覽、網絡態勢、安全態勢等數字化呈現,打通運維全流程。
動態檢測,精準安全:
基于零信任架構,構建動態智能防御的引江濟淮安全網絡體系。全局防御轉變,OTN骨干網提供硬管道,可實現業務物理隔離,并簡化協議降低時延;業務網終端、身份、邊緣接入、網絡和云端協同防御、聯防聯控,安全防御無死角。動態檢測,像疫情的快速檢測一樣,實時、動態刷新網絡“安全碼”,保障網絡安全。智能分析,結合云端、本地、邊緣部署啟用AI,全網分析,自進化,解決以前安全告警多,效率低的問題。
2023年,引江濟淮工程將基本完成建設任務,成為安徽江淮間的運輸大動脈、經濟大動脈,更好支撐全省高質量發展、造福人民群眾,華為將充分發揮自身優勢,繼續攜手合作伙伴共同積極踐行綠色可持續發展理念,為科技賦能水利工程發展提供新的發展思路,助力加快淮河生態經濟帶與長江經濟帶的融合發展,促進生態與新ICT技術的融合,為數字中國的建設貢獻更多力量。
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原文標題:皖上規模最大的調水工程如何運轉?引入數據“潮”,搭建信息“橋”
文章出處:【微信號:HWS_yunfuwu,微信公眾號:華為數字中國】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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