東營市麻灣灌區信息管理系統設計與應用

蘇慶文

（東營市水利灌溉管理處，山東 東營257091）

麻灣灌區是東營市在原打漁張引黃灌區工程基礎上新建引黃閘和總干渠，貫通原打漁張灌區二、三、四干渠形成的獨立引黃灌區。轄區內有灌區設計灌溉面積4.93萬hm2，有效灌溉面積3.91萬hm2。經過多年的運行，麻灣灌區充分發揮了水資源的社會效益、經濟效益、環境效益，為東營市經濟社會發展提供了堅強的水源支撐，但也暴露出一些問題，具體表現為：現代化管理手段落后；沿途村鎮密集，企事業單位眾多；干渠供水直接開口到支渠，支渠上缺乏必要的水量計量系統，在日常巡渠、供水水量、工程設施管理上還是以人工巡渠、人工觀測、人工計量、人工操作為主，達不到精細化管理要求；對水利工程缺乏全生命周期的過程監管，如遇汛期洪水入渠、黃水東調入沉砂池泵站停電等突發事件無法及時發現處理問題；粗放式的管理模式與現代化管理差距甚大。

1 灌區管理信息系統設計目標和原則

1.1 灌區管理信息系統設計目標

總體目標是應用先進的技術來打造完善、完整、協調的信息化灌區綜合系統，在整個系統的作用下以用水管理為重點，按照國家防洪減災的基本要求，為灌區可持續發展提供配套設施的支持，實現整個灌區的數字化、信息化、網絡化、自動化和標準化發展，由此提升整個灌區的管理效率，提高水資源綜合利用率。一是打造完善的灌區信息化基礎設施。通過完善灌區信息化基礎設施建設來解決整個灌區發展資源缺乏的問題，將以往由人工完成的灌區測試分析轉變為信息系統自動化測試分析，在整個灌區范圍內打造出完善的數據信息采集、傳輸和應用系統。二是完善灌區的信息資源，借助信息技術擴大整個灌區的實時性監測范圍，將灌區業務在整個地區范圍內廣泛推廣，以提升整個灌區的資源利用率。

1.2 灌區管理信息系統設計原則

1）實用性原則。麻灣灌區信息管理系統在打造的過程中不能夠單一的以完成上級考核為重要目標，在整個灌區發展建設的過程中還需要充分考慮整個系統的實際應用性和可靠操作性，系統開發必須充分考慮輸水各項業務活動的實際需要，貼近用戶的需求與習慣，做到功能強大、界面友好和美觀、操作簡單、使用靈活。因此，必須在運作的過程中打造出完善的系統設計模塊，在系統模塊的作用下實現對灌區現有資源的充分利用，提升灌區資源利用率。

2）可靠性原則。系統必須在建設平臺上保證系統的可靠性和安全性，設計中可有適量冗余及其他保護措施，平臺和應用軟件應具有容錯性、穩健性等。

3）需求主導，資源共享原則。麻灣灌區建設發展以實際需求為出發點，根據實際需求來進行灌區管理。另外，在實施灌區管理的時候要加強對現代化通信設施和計算機系統的應用，完善灌區資源共享信息基礎設施。

4）統一標準、安全可靠的原則。麻灣灌區系統的建設要符合國家信息化工程標準，借助先進的技術形式來提升麻灣灌區系統的兼容性，并根據需求為整個灌區系統技術更新升級提供重要支持。

2 灌區信息化管理系統的基本架構

2.1 用戶層的信息

用戶層是麻灣灌區信息化管理系統的使用者，在整個系統運作的時候會根據不同的工作內容和工作需求來為用戶層分配不同的權限，并在整個系統運作的過程中充分明確管理人員、決策服務人員等不同工作人員的工作職責。

2.2 業務系統層的信息

業務系統層是指麻灣灌區直接面向灌區管理人員所提供的服務，整個系統位于上層，包含主頁、組織管理、報表統計分析、系統管理等內容。業務系統層涵蓋整個灌溉區域標準化管理的內容，采取了B/S架構體系，打造出了多層次的網絡瀏覽服務模式和可視化空間圖形操作界面，能夠為灌區范圍內數據信息的使用提供重要支持。

2.3 數據層

麻灣灌區信息化管理系統數據層負責對系統數據的存儲、管理，在對各個信息進行分類、組織、管理、存儲、維護的過程中還會打造出完善的數據庫資源系統，數據層直接操作數據庫，能夠根據需要完成對數據信息的增添、刪除、修改、查找、更新，在處理數據信息之后為整個系統數據資源的管理和使用提供重要支持。

2.4 采集層

采集層是麻灣灌區信息化管理系統的核心，在運作的時候牽扯到信息的采集、傳輸。通過對數據信息的采集整理能夠為系統中心數據的管理和使用提供重要來源支持。而傳輸網絡則是能夠為系統運行提供各類軟硬件設施環境的支持，具體包含服務器、計算機、防火墻、網關設備等。

3 灌區信息化管理系統實現的關鍵技術

3.1 灌區信息化管理系統事項流程控制

麻灣灌區管理信息系統操作事項借助麻灣灌區信息化管理系統軟件完成對流程數據信息的流轉和控制，從而將管理手冊的要求轉變為具體網絡傳輸信息流，并在系統傳輸流的運作下實現對數據信息的高效率管理。

1）灌區日常性的檢查處理流程。灌區日常檢查對象是整個灌區范圍內的渠道工程、建筑物工程、節制閘、泵站，在管理的過程中會涉及到各個節制閘、渠道內外坡、渠道堤壩等情況。在對灌區內各個工作環節進行檢查的時候需要嚴格遵循規范的標準，并在灌區檢查完成之后填寫對應的巡查記錄報告，定期將報告交由給工灌科審查。

2）灌區的定期檢查。灌區的定期檢查是在每年灌溉期前后，為確保供水工程建設和維護安全所開展的全面性檢查，檢查內容參照常規檢查規范。

3）特別檢查是在灌區遭受重大洪澇災害之后所開展的檢查。定期檢查由麻灣所機關領導負責組織，在檢查操作的過程中技術人員和管理人員需要全部參與這項工作中，同時，在檢查的過程中還可以根據地區實際情況來委托專業檢測機構對灌區工程進行安全鑒定。

4）灌區維修養護。灌區維修養護工作的開展不能夠影響灌區供水渠道底部淤泥和雜草的處理，同時，在開展灌區維護檢修的過程中要確保各個設備性能的良好。

3.2 灌區閘門的智能化調度管理

1）麻灣灌區的遠程控制。麻灣灌區控制功能的實現離不開各個現地單元的支持，具體包含閘門開度儀、主令閘位計、現代自動化控制系統、控制電氣元器件、供電系統、網絡傳輸系統等。

對這些系統的控制方式包含現地手動操控、現地遠程遙控控制、系統控制。系統控制會根據場地所擁有的傳感器數位模擬量數值和閘門開關數值來完成對一系列數據信息的采集整理，在整理信息之后將這些信息傳輸到集中控制中心，由集中控制中心來對水閘現場進行研究，根據現場實際情況來操控閘門的開關。

2）智能化調度系統。在整個系統運作的時候會按照灌區不同區域、不同需求來制定出具體的輸水方案，整個智能化調度系統在調度模型的作用下來決定是否開啟或者關閉閘門，在整個智能化調度系統的作用下能夠借助遠程操作系統完成引輸水務，在完成一系列的操作之后將運行結果反應到用戶層，為用戶的決策提供重要支持。

在整個系統運作時系統智能化調度技術應用涉及兩方面的內容：一是數據中心系統根據水動力學調度模型進行計算分析，在計算分析之后得出一個具體的調度預案，之后通過指令將預案下發到終端系統，之后根據指令對閘門進行開閉處理，實現對灌區水資源的調度管理。二是整個智能調度方案分為藍色、紅色和黃色三種類型。藍色預案系統能夠對閘群進行無人值班自動開閉管理；黃色預案和紅色預案會將預案發送給不同級別的負責人員管理，在審批完成之后對閘群進行動作操作；紅色預案在使用的時候無法及時審批，緊急信息發送到所有的干系系統開發給相關人員，并由人工介入的方式來處理緊急情況。

4 結語

綜上所述，社會的發展進步對水利工程建設發展提出了更高的要求，標準化管理信息系統是整個水利工程標準化管理的重要手段，在這個系統的作用下能夠實現對水利工程標準化過程的動態監督管理和監督考核，在先進信息化技術的作用下來驅動灌區工程標準化管理，實現對工程臺賬信息的全過程監督管理，從而為整個麻灣灌區的運行管理提供重要支持。