市縣級(jí)水庫(kù)大壩信息監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)

趙子峰

（梨樹縣水利工程質(zhì)量服務(wù)中心 吉林省四平市 136500）

相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，截止2018年，我國(guó)水庫(kù)數(shù)量達(dá)到98795 座，其中中小型水庫(kù)的占比超過(guò)了95%。受建設(shè)條件、觀念認(rèn)識(shí)和資金條件等的影響，多數(shù)水庫(kù)在使用和管理的過(guò)程中，都暴露出了一些問(wèn)題，如管理模式粗放、檢修維護(hù)不到位等，給工程的安全運(yùn)行埋下了巨大隱患。基于此，市縣級(jí)主管機(jī)構(gòu)應(yīng)該嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范的要求，對(duì)水庫(kù)大壩運(yùn)行中的狀態(tài)信息進(jìn)行管理，提升其運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

1 市縣級(jí)水庫(kù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀

以相關(guān)政策為指引，信息化技術(shù)在水利工程領(lǐng)域得到了應(yīng)用，在防洪抗旱、水資源調(diào)度、水利工程建設(shè)管理等方面發(fā)揮出了非常積極的作用。不過(guò)，市縣級(jí)水庫(kù)本身的規(guī)模相對(duì)較小，其管理工作并沒(méi)有收到足夠的重視，這也使得有關(guān)部門在信息化建設(shè)方面相對(duì)滯后，對(duì)比國(guó)家級(jí)和省市級(jí)水庫(kù)而言，信息化建設(shè)水平偏低。事實(shí)上，市縣級(jí)水庫(kù)是我國(guó)水利工程中的一個(gè)重要組成部分，在水庫(kù)中占比較大，相關(guān)主管機(jī)構(gòu)需要承擔(dān)水庫(kù)監(jiān)管、信息收集、統(tǒng)計(jì)上報(bào)等各種工作，從提升數(shù)據(jù)信息管理效率的角度，必須進(jìn)一步加快信息化建設(shè)。不過(guò)，因?yàn)橘Y金條件、技術(shù)因素等的影響，一般情況下都是直接照搬國(guó)家或者省級(jí)水行政主管部門建設(shè)的信息管理系統(tǒng)，適用性不足，功能也缺乏實(shí)用性。基于此，市縣級(jí)水行政主管部門需要充分重視起來(lái)，切實(shí)做好水庫(kù)大壩信息監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)工作，借助相應(yīng)的平臺(tái)來(lái)整合水庫(kù)運(yùn)行管理的各種信息，為水庫(kù)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。

2 市縣級(jí)水庫(kù)大壩信息監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)

2.1 明確系統(tǒng)框架

在進(jìn)行信息監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該立足市縣級(jí)水行政主管部門的信息管理需求，對(duì)系統(tǒng)框架進(jìn)行明確，強(qiáng)調(diào)“技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理”等需求，推動(dòng)上下級(jí)管理機(jī)構(gòu)和相關(guān)單位的互通互聯(lián)，為統(tǒng)一監(jiān)管提供便利。系統(tǒng)總體包括了市縣級(jí)管理層和現(xiàn)場(chǎng)管理層兩部分，如圖1所示。

市縣管理層級(jí)包含了數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用平臺(tái)和業(yè)務(wù)功能，現(xiàn)場(chǎng)管理層級(jí)則主要是借助設(shè)置在水庫(kù)大壩現(xiàn)場(chǎng)的水情雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，借助相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，結(jié)合水庫(kù)規(guī)模和大壩類型，將采集到的各種數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)绞锌h管理層級(jí)中的數(shù)據(jù)庫(kù)[2]。

在系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)可以分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)對(duì)不同數(shù)據(jù)信息的收集和整理；應(yīng)用平臺(tái)可以為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供相應(yīng)的基礎(chǔ)類服務(wù)，如數(shù)據(jù)整編、報(bào)表服務(wù)、預(yù)警分析等；業(yè)務(wù)應(yīng)用則包括了基本信息、安全監(jiān)測(cè)、水情雨情、綜合管理等模塊，借助對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng),不同模塊之間對(duì)信息的高效傳遞以及對(duì)成果的整合共享。

圖1：系統(tǒng)總體框架

圖2：數(shù)據(jù)交換方案

2.2 技術(shù)方案設(shè)計(jì)

依照縣市級(jí)水庫(kù)大壩信息化管理的現(xiàn)實(shí)需求，以及系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)，在全面考量各方面的影響因素后，決定采用.NET 平臺(tái)和B/S 模式進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建，系統(tǒng)研發(fā)環(huán)節(jié)，采用了模塊化、分層化的思想。前端開發(fā)采用的是Bootstrap、OpenLayer、HTML5 等，服務(wù)器端采用的開發(fā)技術(shù)有ASP.NET MVC、C#等，選擇Dapper 作為ORM 框架，Visual SVN 作為版本版本管理，數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境選擇了SQL Server 2012，可以在Windows Server .Net Framework 等環(huán)境下運(yùn)行[3]。

2.3 數(shù)據(jù)整合共享

面對(duì)新的發(fā)展環(huán)境，在構(gòu)建水庫(kù)大壩信息監(jiān)管平臺(tái)的過(guò)程中，必須對(duì)照相應(yīng)的水利資源整合需求，做好相關(guān)單位和部門數(shù)據(jù)信息的梳理、整合與共享，結(jié)合實(shí)際情況，建立起了相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，設(shè)置好統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，規(guī)范數(shù)據(jù)格式的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度共享，保證了水庫(kù)數(shù)據(jù)的集中管理，對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)使用目標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)一。

2.3.1 確定數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)方案

市縣級(jí)水庫(kù)運(yùn)行管理中，數(shù)據(jù)資源眾多，而且分散在不同的單位和行政區(qū)域，想要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合共享，要求技術(shù)人員必須能夠結(jié)合實(shí)際情況，建立起標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)中心，借助數(shù)據(jù)中心的整合功能，為水庫(kù)大壩的運(yùn)行管理提供必要的數(shù)據(jù)支持[4]。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，有關(guān)部門必須及時(shí)更新觀念認(rèn)識(shí)，對(duì)照信息監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)需求，推動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)和完善。就目前而言，我國(guó)已經(jīng)制定出了相應(yīng)的水庫(kù)管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，如《水利工程建與管理數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識(shí)符》（SL700-2015）、《歷史大洪水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識(shí)符》（SL591-2014）等，以這些標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)為支撐，技術(shù)人員可以更好的確定數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)方案，依照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)、數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)集成等操作，降低了不同標(biāo)準(zhǔn)下數(shù)據(jù)集成的難度。對(duì)于一些尚未制定可參考標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)表，設(shè)計(jì)人員可以從系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能的實(shí)際需求出發(fā)，對(duì)照《水利信息數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識(shí)符編制規(guī)則》（SL478-2010）開展相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2.3.2 確定數(shù)據(jù)交換方案

市縣級(jí)水管機(jī)構(gòu)管轄的水庫(kù)數(shù)量眾多，在大中型水庫(kù)中，因?yàn)橘Y金條件充足，技術(shù)力量雄厚，基本都建設(shè)有相應(yīng)的信息化管理系統(tǒng)，而在這些系統(tǒng)中存儲(chǔ)了水庫(kù)運(yùn)行管理中的各種數(shù)據(jù)信息，但是受開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)等差異性的影響，彼此之間的信息傳輸難度較大[5]，需要技術(shù)人員研究出具備較強(qiáng)通用性的數(shù)據(jù)交換服務(wù)，做好對(duì)于信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效整合，具體如圖2所示。

提出了一種以Web 為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)交換方案，該方案具備可視化的特征，可以在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步操作的同時(shí)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和寫入。對(duì)比常規(guī)的數(shù)據(jù)交換方案，該方案支持多數(shù)據(jù)源的高效配置，也能夠很好的滿足目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的配置需求，有著良好的適用性，支持非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)信息交換。

2.3.3 數(shù)據(jù)共享服務(wù)方案

立足市縣級(jí)水庫(kù)主管部門對(duì)于信息化建設(shè)的實(shí)際需求，在對(duì)信息監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該考慮好相呼應(yīng)的數(shù)據(jù)共享問(wèn)題，可以借助以下兩種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享服務(wù)：

（1）數(shù)據(jù)交換方式，這種方式強(qiáng)調(diào)對(duì)數(shù)據(jù)交換流程進(jìn)行優(yōu)化配置，依照設(shè)定好的時(shí)間間隔，將數(shù)據(jù)推動(dòng)給需求方；

（2）服務(wù)共享方式，這種方式是將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息封裝，形成相應(yīng)的Web 服務(wù)，在接收到需求方提出的服務(wù)請(qǐng)求后，會(huì)將Web 服務(wù)發(fā)送給需求方[6]。

2.4 主要業(yè)務(wù)功能

信息監(jiān)管平臺(tái)的功能基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)水庫(kù)大壩運(yùn)行管理業(yè)務(wù)的全面覆蓋，不同的用戶權(quán)限享受到的業(yè)務(wù)功能也會(huì)有所不同。

2.4.1 基本信息

基本信息作為系統(tǒng)平臺(tái)的一個(gè)核心業(yè)務(wù)模塊，能夠?yàn)橛脩籼峁?shù)據(jù)信息的綜合查詢功能，從管理人員的角度，可以結(jié)合實(shí)際需求，就水庫(kù)詳細(xì)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和查閱，也可以依照水庫(kù)的規(guī)模、性質(zhì)以及所處行政區(qū)域等進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。

2.4.2 實(shí)時(shí)信息

（1）雨量統(tǒng)計(jì)。可以依照水庫(kù)所處行政區(qū)域以及統(tǒng)計(jì)時(shí)段等，實(shí)現(xiàn)對(duì)降水量、累積雨量等的自定義查詢，系統(tǒng)平臺(tái)可以將用戶查詢的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)表或者柱狀圖等形式呈現(xiàn)出來(lái)；

（2）水情統(tǒng)計(jì)。可以根據(jù)實(shí)際需求，查詢水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)也可以顯示查詢時(shí)間段的最值，依照時(shí)間進(jìn)行排序；

（3）安全監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)平臺(tái)會(huì)借助列表的方式，將所有設(shè)置有安全監(jiān)測(cè)儀器的水庫(kù)大壩實(shí)時(shí)測(cè)值信息顯示出來(lái)，如最大變形、最大滲壓、最大應(yīng)力等[7]。

2.4.3 運(yùn)行管理

（1）工程檢查，工程檢查能夠包含了水庫(kù)大壩的日常巡視、雨季的汛前檢查以及定期檢查維護(hù)等，通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的整理和分析，能夠幫助管理部門更好的把握水庫(kù)的運(yùn)行情況；

（2）注冊(cè)登記，注冊(cè)登記是對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行統(tǒng)一管理的前提，需要管理部門的重視，對(duì)于一些尚未完成注冊(cè)登記的水庫(kù)，應(yīng)該督促其盡快通過(guò)登記的方式對(duì)信息進(jìn)行完善；

（3）安全鑒定，工作人員必須依照水庫(kù)大壩最新的安全鑒定時(shí)間，做好相關(guān)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計(jì)匯總，確定下一次的安全鑒定時(shí)間；

（4）除險(xiǎn)加固，同樣是默認(rèn)為列表形式，可以對(duì)用戶管轄水庫(kù)的除險(xiǎn)加固信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)也支持病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固資料細(xì)節(jié)的查閱[8]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，信息化時(shí)代背景下，水利信息化發(fā)展迅速，市縣級(jí)水庫(kù)管理機(jī)構(gòu)對(duì)于信息化資源整合與共享的需求變得越發(fā)迫切，本文設(shè)計(jì)了一種面向市縣級(jí)水庫(kù)大壩的信息監(jiān)管平臺(tái)，能夠很好的滿足上述需求，幫助市縣水行政管理部門實(shí)現(xiàn)對(duì)所轄水庫(kù)的統(tǒng)一管理，經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證效果良好，有著較高的推廣價(jià)值。