近日，新華網、科技日報、中國水利報、工人日報等多個國家級媒體將鏡頭對準萬家寨水控集團，聚焦國企改革信創工作，通過多維度、多篇幅、深層次報道，重點展現企業將科技創新作為高質量發展的核心戰略，持續提升核心競爭力的實踐成效。
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信創國產替代的“萬家寨樣板”
——山西萬家寨引黃調度集控系統實現國產化紀實
科技日報 2025-10-19 21:16
程前 科技日報記者 趙向南
2025年信息技術應用創新解決方案應用推廣大會在浙江杭州舉辦。會上，2024信息技術應用創新解決方案入圍名單揭曉。萬家寨水控集團子公司萬家寨引黃水務集團申報的“山西萬家寨引黃調度集控系統”成功入圍，成為全國水利行業唯一重點推薦應用案例。“這個榮譽含金量極高，意味著我們研發的集控系統具有突出行業應用示范性，能替代進口，為水利水電領域關鍵基礎設施提供成熟、全面的國產集中監控方案，有效降低對國外技術的依賴，筑牢智慧水利安全底線。”萬家寨引黃水務集團擴機項目部負責人徐東文說。
從全部進口到國產化，從技術突破到行業標桿，萬家寨水控集團認真落實國企改革中科技創新的各項要求，將科技創新作為企業發展的核心戰略，力求關鍵技術自主可控。萬家寨引黃水務集團加大研發投入，攻克關鍵技術難題，全力推動該單位調度集控系統實現國產化穩步替代升級改造，實現了對輸水線路的真正“遙調、遙控、遙測、遙信”，充分彰顯了國企擔當。
困境：舊系統難堪重任
10月20日，在位于山西省偏關縣黃河干流上的萬家寨水利樞紐，引黃入晉工程取水塔巍然屹立，設備運行穩定。400余公里外的位于山西太原的調度中心大廳內，巨幅LED顯示屏上數據跳動，工作人員正專注操作，通過智慧管控平臺實時監控全線輸水流量、水質指標與設備狀態，清澈的黃河水穿山越嶺輸送到京晉兩地。萬家寨引黃水務集團總工師崇德介紹道，“我們研發的這套調度集控系統好比工程的大腦與神經網絡，全面感知、遠程集控、智能調度黃河水的使用，指揮引黃水連續不間斷經五級泵站提升，保障著京晉兩地輸水安全。”
萬家寨引黃入晉工程干線全長約442公里，是跨越晉北的“生命水脈”，也是國家水網的關鍵一環，擁有5級6座梯級大型泵站，總揚程高達636米，年引水能力達12億立方米，為山西3市18縣供水，也肩負著永定河生態補水及北京市應急供水的重任。師崇德說，該工程不僅輸水線路長、設備種類數量繁多，而且多級串聯泵（閘）站調控復雜，水資源優化配置難度大，調度運行復雜，調度集控系統的作用非常關鍵。
據了解，萬家寨引黃入晉工程自動化控制系統作為上世紀90年代山西省首個引入世界銀行貸款的重大水利工程，其核心自動化控制系統采用的是某外國公司開發的軟件。“隨著工程持續運行和調度要求不斷提高，原有系統逐漸暴露出諸多弊病，特別是關鍵設備和軟件依賴進口，存在潛在供應鏈安全風險。”萬家寨引黃水務集團擴機項目部計算機監控系統項目負責人張皓宇說，在硬件方面，關鍵組件嚴重老化，備件采購與技術服務成本居高不下，對進口依賴度高；系統軟件因泵站機組分三期建設，加之20多年來多批局部改造，系統的軟件架構、數據結構和工控協議不統一，多個系統形成“各自為戰”的信息孤島。
“特別是面對逐年增長的供水任務、巨大瞬時流量等復雜工況，原系統不能全面、實時、精準地掌握工程運行狀態，數據支撐不了調度決策，無法及時準確下達控制指令，運行監控和控制工作嚴重依賴人工。”張皓宇說，“更為嚴峻的是，潛在安全風險也日益凸顯，威脅著供水安全，自主研發集控系統迫在眉睫。”
破局：推進國產化系統替代
“調度集控系統國產化升級，是保障國家水安全的必答題。”張皓宇說，“然而，自主創新并非簡單的技術替代，而是要在性能、穩定性、安全性等多方面達到或超越國際水平。”
2018年，萬家寨引黃調度集控系統升級項目正式啟動。“在工業控制系統軟件開發業內，普遍存在一個‘兩張皮’現象：開發者懂軟件技術，不懂工控場景；使用者懂工控場景，不懂軟件開發。這樣開發的軟件時常是中看不中用，給后期完善帶來大量工作。”項目研發人員張綠原說。萬家寨引黃水務集團堅持以我為主、發揮自身優勢，與國電南瑞科技股份有限公司等國內科研機構合作，聯手組建了研發團隊。團隊成員既有來自高校和科研院所的專家學者，也有來自集團工程一線的運行骨干。
“引黃調度集控系統，研發難度不小，一是系統涵蓋基礎硬件、基礎軟件、應用軟件、信息安全等多個領域，二是大規模泵站群的可靠、高效、安全的互聯與控制，而泵站群不僅規模大，還存在地理范圍廣、測點分散、交通不便、環境惡劣等不利因素。”張綠原說。面對一個個難題，研發團隊堅持產學研用結合，奔赴多家國內外知名的集成企業、水利水電行業領先的標桿企業和研究機構調研學習，并通過頭腦風暴、德爾菲、六頂思考帽等創新思維方法解決技術難題。他們構建了國內首個大型泵站群標準信息模型，自主研發了核心監控平臺軟件，支持全技術棧的國產信創，確保了自主性和安全性。研發團隊還開發了泵閘站群智能調度與控制軟件，在超長距離、超大揚程的封閉輸水管線、多級泵站極限調蓄能力的工況下，實現了流量自動平衡。
經過數年努力，2024年7月25日，萬家寨引黃調度集控系統改造完工，并于同年9月15日正式投入試運行。“自主研發的這套系統解決了水利水電工程調度集控面臨的信息資源整合難、系統功能協同能力不足、調度決策能力不足等多項共性的瓶頸問題，更以創新性的技術架構實現了對世界先進集控調度技術‘從跟跑到并跑’的關鍵突破。”研發團隊負責人徐東文說，“新系統軟硬件裝備自主程度超過90%，實現了從硬件到應用的全技術棧自主可控。”
推廣：多個水利項目實現國產化替代
劉志濤是萬家寨引黃水務集團的一線員工，剛從運行值班員轉崗為自動化系統維護員，對新老系統的差距感觸頗深。“使用老系統，我到現場查看泵站運行情況，然后電話反饋到上級部門，上級部門再下達指令。”劉志濤說，我們把這稱為“盲調”。信息化時代，靠人的經驗調度，信息反饋滯后，顯然有點落后。
“新系統實現了‘一鍵啟動’調度，調度人員不再需要電話通知泵站人員機旁啟動，不需要反復確認啟動狀態，穩定運行中系統自動推送調度指令，龐大的調水系統實現了類似汽車‘L2’級的輔助駕駛。”劉志濤說，“新系統不僅降低了泵站運行人員值班強度，還能夠實時準確地監測工程各環節的狀態，將海量數據進行整合和分析，為調度決策提供科學依據，實現了從‘開環決策’到‘閉環控制’的轉變，做到了精準智能調控。”
據介紹，萬家寨引黃調度集控系統由三部分構成：傳感基礎設施，包含智能感知、IT基礎設施等，以及支撐遠程采集與監視控制的一體化管控平臺軟件，支撐工程運行的智能調度與控制軟件組成。這套自主研發的調度集控系統運行一年多，實現了對山西引黃線路的全面感知、遠程集控以及智能調度，做到了“真替真用”，并取得了多個顯著效益。徐東文說，新系統用于萬家寨引黃入晉工程后，綜合經濟效益將超過1億元，既降低了工程運行成本，也提高了企業市場競爭力；同時，保障了山西中北部、永定河流域的水源供應，促進了區域生態環境的修復和保護，用行動踐行了“綠水青山就是金山銀山”的發展理念。
萬家寨引黃調度集控系統也在業界得到認可，推廣到國內多個水利項目，幫助我國更多水利項目調控系統實現自主可控和智能化升級。截至目前，這套系統已在滇中引水石鼓泵站、福建一閘三線工程、浙江溫州甌江引水工程等100余個項目推廣應用。
萬家寨引黃調度集控系統的國產化征程，用科技力量為我國水利行業的現代化發展樹立了新的標桿。萬家寨水控集團有關負責人表示，將持續深化國企改革提升行動，在國企改革的道路上，不斷砥礪前行，以創新驅動發展，持續科研攻關，以改革激發活力，為推動水利行業高質量發展、保障國家水安全作出新的更大貢獻。
3 中國水利報
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4 工人日報
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