峽江水利樞紐工程標準化管理信息平臺建設

張飛 江西省水利規劃設計研究院 南昌市 330029

0 概況

峽江水利樞紐工程位于吉安市峽江縣巴邱鎮約6km的上游峽谷河段，是一座以防洪、灌溉、發電、航運等綜合利用的大型水利樞紐工程。水庫正常蓄水位46.0m，防洪高水位49.0m，設計洪水位49.0m，校核洪水位49.0m；防洪庫容6.0×108m3，水庫總庫容11.87×108m3；發電廠房安裝了9臺水輪發電機組，裝機容量360MW；灌溉耕地面積32.95萬畝。

為了讓峽江水利樞紐工程達到水利工程管理責任明細化、管理運行安全化、管理工作制度化、管管理范圍界定化、理人員專業化等，峽江水利樞紐工程通過進行標準化運行管理建設，建立完善的工程標準化管理體系和運行管理機制，提升工程標準化建設水平，從而實現工程安全、持續、高效運行管理，確保峽江水利樞紐工程能夠發揮最大社會、生態和經濟效益，為江西省水利工程標準化管理樹立“示范工程”和“樣板工程”。

1 信息平臺架構設計

峽江水利樞紐工程標準化管理信息系統由數據采集層、傳輸層、數據資源層、應用支撐層及應用層組成。數據采集層包括視頻監控、水情監測、閘門監控、安全監測、移動巡查以及OA系統等方式采集數據，還從氣象、國土、環保等行業系統采集數據；傳輸層主要包含由交換機、路由器、光纖等設備組成的通信網絡。數據資源層是標準化管理信息平臺的數據支撐，包括工程基礎數據庫、空間數據庫、多媒體數據庫、工程運行數據庫及業務管理數據庫等；應用支撐層包括統一用戶體系、統一地圖服務、數據采集匯聚服務、工作流引擎、報表工作、消息服務等；應用層包括標準化管理信息平臺桌面端及標準化管理信息平臺移動端。峽江水利樞紐工程標準化管理信息系統的總體架構如下圖所示：

圖1 總體架構圖

峽江水利樞紐工程標準化管理信息平臺建設的內容主要包含數據資源層、應用支撐層和應用層，并完善部分數據采集層設施。系統平臺采用統一設計，實現各類監測與信息管理應用、決策支持應用及調度專業應用。實現安全監測、視頻監控、水雨情、氣象、閘門控制等數據統一采集、展示、預警、報表等應用，可實現門戶網站、閘門遠程控制、辦公自動化等專業移動應用，實現全景WEB發布及GIS展示等信息管理應用[1]，以及實現業務分析和會商決策支持等綜合應用。

通過利用現代信息管理技術對水利數據分類、匯集、存儲、更新、交換、服務和共享方式的研究[2]，建立安全可靠、先進實用、應用服務等功能的水利工程信息管理系統平臺[3]。

2 數據庫建設

系統平臺數據庫建設包括對工程已有各類數據的收集整理、已建各類業務系統數據進行集成、數據整編入庫等工作。從水情、工情、視頻監視、安全監測、自動化控制等實時監測信息，到社會經濟信息、地理信息、檔案資料、工程資料、工程管理資料、多媒體資料、水文水生態以及辦公等數據。

系統綜合數據庫分為監測數據庫、基礎信息數據庫、多媒體數據庫、空間數據庫及業務數據庫。

2.1 監測數據庫

監測數據庫構建需滿足標準化管理對工程開展的各類水情、工情、安全監測等數據建庫外，監測數據包括：

（1）水雨情：雨量、水位、流速、流量、溫度、濕度、閘門啟閉流量、降水量、河道閘壩等。依據管理工作的實際情況，依據有關標準進行水雨情數據庫建設。

（2）視頻監測：對營區、泄水閘區域、廠房外區域、安裝有視頻監視探頭的區域及擬建設視頻監控的區域如庫區安全監測、管理房安全監測等實時視頻監測圖像。

（3）運行管理監控：樞紐調度、大壩、閘門（泄水閘、船閘、左右灌溉進水口、魚道控制閘門）、電排站、涵閘、堤防、魚道、灌溉閘、高壓輸配電設施、導托渠監測等。

（4）檢查巡查：位移、沉降、滲漏、裂縫、GPS定位以及閘門、泵站、渠系、樞紐及庫區巡查檢查等。依據管理工作的實際情況，進行實時工情數據庫標準化建設。主要是對主體對象的實時出險及突發事件信息的即時存儲，滿足對水利工程實時動態信息，特別是出險信息、突發事件信息、災情等圖形資料的查詢、分析決策以及宏觀調控的需要。

（5）氣象信息：天氣、溫度、濕度、光照、風速。氣象信息數據庫主要保存數據采集程序從互聯網上采集到的衛星云圖、氣象雷達和一周天氣圖等數據，主要包括衛星云圖、氣象雷達圖等。

（6）水景況觀測：圖像監控、突發水事件、新聞。

（7）水資源水生態監測：多時相衛星遙感影像的樞紐/庫區岸線變化、水深、水面積、蓄水量，水質要素，水溫、排污口、水質等。

（8）水土保持：樞紐及庫區邊坡滑坡、植被變化、土壤侵蝕、水土流失等。

（9）地下水監測數據：包括接入地下水水位、水溫、沉降情況等數據，此部分接入數據來自省水文局的地下水數據庫[4]。

2. 2 基礎信息數據庫

基礎信息數據庫按信息的不同類型建立不同的數據庫，為便于管理和應用，不同的數據庫均劃分成多個數據表，存放不同種類的數據。具體內容如下：

（1）多媒體數據庫

多媒體數據庫包括視頻數據、音頻數據、圖形數據等內容，主要保存管理單位現有的一些圖片、音頻及視頻監控數據。

（2）基礎水利工程數據庫

基礎水利工程數據庫包括相關設施的表格、文本、圖形、圖像、聲音、工程圖紙、動態影像數據等基本信息。

（3）文檔數據庫

文檔數據庫包括：項目檔案信息、辦公信息數據、綜合業務信息、審批業務信息等。

（4）社會經濟數據庫

社會經濟數據庫包括工程區域內的人口、房屋、公共設施、工農業和財產信息等內容。

2. 3 業務數據庫

業務數據庫服務于峽江水利工程的日常管理和防汛應急管理，存儲日常管理中產生的辦公信息，包括辦公管理、值班管理、巡查管理、考勤管理、項目檔案管理等數據和應急管理數據[5]。

2. 4 空間數據庫

依據國家水利部相關標準和防汛信息化建設工作的實際情況，由矢量圖及柵格和地理信息組成的數據庫，通過與屬性數據的關聯，提供包括電子地圖、數字正射影像（DOM）、數字高程模型數據（DEM）、遙感圖等直觀和數據分析等支持。

（1）數據類型：

矢量圖、柵格圖、文字、數字。

（2）數據內容：

基本圖層要素：行政界線、高速公路、鐵路、等高線、村委會、行政區劃、單位、居民地等；

專題圖層要素：河流水系、流量站、水位站、雨量站、水閘、水質站、視頻監測、土地利用和生態環境數據等。

空間數據庫的建設按照不同業務要求建立各種不同比例尺的水利專題圖和數字高程圖，并根據具體業務要求進行基于級別和類型的細化分層，同時分別列出不同的屬性數據[6]。

2. 5 多媒體數據

多媒體數據含音視頻數據和圖形映象數據等；多媒體數據將應用在門戶、公眾信息發布、監測等各種環節。

多媒體數據主要服務于信息的交互，屬于非結構化數據類型，對非結構化數據的統一采集、應用和共享服務，適用于標準化管理信息系統和智慧水利樞紐對非結構化數據的管理要求。

2.6 數據集成

為了使系統能夠靈活適應業務需求的變化，系統平臺建設統一設計思路，集成現有的各類信息化系統，建立統一的綜合數據庫，打通信息孤島，提供統一的訪問機制，實現不同權限用戶的對不同的數據訪問和不同的業務應用，達到業務協同的目標。

3 結束語

峽江水利樞紐工程標準化管理信息系統平臺以日常管理業務和運行管理業務為核心，將工程管理、基礎信息、安全監測、工程檢查、組織機構、維修養護、調度運行、應急管理各項工作管理數據、崗位職責、管理流程、管理結果等內容進行信息化管理。系統提供了綜合地圖、工程基礎信息、設備資產管理、調度運行、檢查巡查、監測監控、維修養護、應急管理、達標考核、組織機構、綜合首頁、管理配置等功能，并開發配套的移動應用APP。同時，信息平臺為后期構建峽江智慧水利樞紐一體化管理系統預留功能接口和數據匯集接口。