溧陽市大溪水庫標準化管理平臺建設研究

韓 猛，陳瑤池

(江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 揚州 225200)

2022年3月，水利部印發《關于推進水利工程標準化管理的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)、《水利工程標準化管理評價辦法》(以下簡稱《評價辦法》)及其評價標準，《指導意見》強調，管理單位要落實管理責任，規范管理行為，提高管理能力，在工程狀況、安全管理、運行管護、管理保障和信息化建設等5個方面滿足標準化管理要求。

大溪水庫作為國家級水利工程管理單位，總體信息化水平較高，但與水利部標準化管理評價還存在差距，利用信息化管理手段，建設大溪水庫標準化管理平臺，將標準化管理相關要求植入平臺管理系統中，通過信息技術強化過程控制、流程管理，提升大溪水庫標準化管理水平，為全省水庫工程標準化管理工作提供借鑒。

1 大溪水庫標準化管理平臺概述

1.1 工程概況

大溪水庫位于溧陽市西南部低丘陵山區，始建于1958年，初步建成于1960年，是一座以防洪、灌溉、城鎮供水為主的國家大(二)型水庫，工程等別為Ⅱ等。大溪水庫設計水位15.48m(青島，下同)，校核水位15.98m，總庫容1.128億m3，本庫樞紐工程有：主壩、副壩、溢洪閘各一座，輸水涵洞3座。

1.2 大溪水庫信息化建設現狀

大溪水庫管理處目前使用的信息系統及平臺主要有水庫信息管理系統、大壩安全監測系統、水雨情系統、自動化遠程控制系統、視頻監控系統，見表1，均屬于前期建設的信息化系統，數據資源共享利用率不高，與水利部標準化管理評價存在差距，需要對原有信息化系統進行集成融合，重新建設大溪水庫標準化管理平臺。

表1 大溪水庫現有信息系統列表

1.3 大溪水庫標準化管理平臺建設內容

大溪水庫標準化管理平臺，包括水庫工程標準化管理、調度運行、監測預警、雨水情測報等管理職能，具有預報、預警、預演、預案四預功能的業務應用體系，全面提升水旱災害防御能力、水資源調配能力和工程管理能力。

1.3.1預警數據對接與監測數據庫建設

整合現有的安全數據及智能化監控視頻數據，融合水庫業務數據，構建標準化管理數據庫體系，同時接入基礎數據、監測數據、業務管理數據、外部共享數據。

1.3.2智慧大溪水庫工程標準化管理平臺及預警預報支撐系統建設

新建大溪水庫標準化管理子系統、集成大溪水庫信息管理。采用成熟的GIS支撐系統和工作流引擎系統，為標準化管理和管理任務相關功能提供系統支撐。

1.3.3新增預警預報設備設施

增加語音報警和AI智能視頻監控設備，保障水庫運行安全。

1.3.4對接現有系統的監測數據

與現有安全監測系統、水雨情系統、自動化控制系統、視頻監控系統進行全面融合對接，將設備狀態和實時數據接入平臺。

2 平臺總體架構設計

2.1 總體架構

大溪水庫標準化管理平臺項目由平臺主體、安全保障和運維體系、組織保障和制度體系共同構成。其中系統主體可分為實體工程、信息化基礎層、數字孿生支撐層、應用層等組成。總體架構如圖1所示。

圖1 大溪水庫標準化管理平臺總體架構

基礎設施與服務層：以大溪水庫實體工程作為物理層，建設數據底板。

信息化基礎設施層：充分利用大溪水庫信息化建設成果，利用現有監測感知、通信網絡、工程自動化控制、信息基礎環境，為平臺建設提供信息化基礎。

支撐層：包括標準化平臺及相關監測服務，主要為平臺提供各類支撐服務。

應用層：按照標準化建設的要求，融合現有的信息系統，實現包括工程安全智能分析預警、防洪興利調度、生產運行管理、巡查管護、綜合決策分析等應用功能。

2.2 數據架構

根據項目數據性質，將數據分為3類：

基礎數據庫：各類水利對象的特征屬性，包括主壩、副壩、溢洪閘、涵洞、機電設備等水利工程類對象，水文監測站、工程安全監測點、水事影像監視點等監測站(點)類對象，工程運行管理機構、人員、資產等管理類對象。基礎數據特征屬性應對所有對象進行統一編碼，應根據業務需要實時或定期更新。

監測數據庫：通過各類監測感知手段獲取各類水利對象狀態屬性，主要包括水文監測數據、工程安全監測數據及其他監測數據等。

業務數據庫：業務管理中產生的有關數據，主要包括預報調度、工程安全運行、生產運營、巡查管護、會商決策等業務數據，業務管理數據應根據業務需要同步更新。

3 平臺功能設計

3.1 水雨情管理

跟原有水雨情系統進行對接，開發Web Service數據接口，獲取實時水雨情數據，按照固定的時間間隔存入到業務數據庫中，并提供水雨情數據按時間段查詢歷史記錄，查詢結果以柱狀圖和曲線圖的形式展示。

3.1.1實時數據

通過開發Web Service接口調取水雨情數據，按照固定間隔時間依次保存在業務數據庫中，前端展示查詢的時候通過Web Service接口進行調用。

3.1.2統計報表

按照日統計，月統計，年度統計的方式統計水庫的水雨情記錄，顯示在表格中，界面上支持數據的批量導出成excel表格，按照統計結果分析展示水位日曲線圖、月曲線圖和年曲線圖，按照統計結果分析展示雨量日曲線圖、月曲線圖和年曲線圖。

3.2 監測預警

監測預警主要提供水位超標預警、降雨量預警、自動化設備狀態預警、大壩形變、滲流預警等關系水庫運行安全的自動化預警功能。

水位超標預警，系統自動發送水位超標數據及預警信息到指定的管理人員移動端；降雨量預警，系統自動發送降雨量超標預警信息到指定的管理員移動端。

自動化設備狀態預警，系統自動發送設備斷電、運行故障等狀態報警信息到指定的管理員移動端。

大壩形變、滲流預警，系統自動發送形變、滲流超標預警信息到指定的管理員移動端，確保大壩安全。

溢洪預警，系統根據溢洪信息，提前通過高音喇叭播放制定的報警信息，并持續10秒。

智能AI監控預警，通過智能AI監控攝像頭監測到人員入侵、下河游泳、水面垃圾等預警事件時，系統自動發送預警信息給管理員。

3.3 工程管理

主要滿足工程項目的新建、工程概況、巡視檢查、工程監測、工程維修等管理業務，涉及水庫的主壩、副壩、溢洪閘(道)、輸水涵洞等工程設施。

3.3.1工程概況

展示大溪水庫各工程設施的基本情況：后臺錄入大溪水庫工程建筑物相關數據、圖片，前端頁面進行展示數字立體模型；點擊顯示主壩、副壩、溢洪閘、東中西涵洞等工程設施的平面圖和剖面圖，點擊地圖直觀顯示水文站測點信息；通過手機掃描設施設備二維碼牌，顯示設施設備的規格、生產制造日期、投運時間、已使用年限，當使用年限到期時，系統自動提示報警。相關技術圖表：導入大溪水庫溢洪閘水位-開高-流量關系表，東西中涵洞流量關系表，作為計算流量的基準，通過水位-庫容-面積關系表計算庫容面積。

3.3.2巡視檢查

通過移動端巡查軟件和平臺技術支撐，后臺可實時自動記錄每個巡查員的巡檢地點、路線和距離，對于巡查中發現的隱患，可以實時拍照上傳，并配以文字描述，實現隱患信息自動查詢、跟蹤處置、定期統計等功能，使得管理更具操作性，如圖2所示。

圖2 大溪水庫巡視檢查系統

3.3.3工程監測

主要有滲透監測和變形監測，與現有的大壩監測系統進行數據對接，開發Web Service接口，調用現有監測系統的數據，進行數據查詢與展示。

3.3.4工程維修

通過日常和定期的巡查，對于巡查人員上報的報修內容應及時處理，并將處理結果反饋給相應技術人員，錄入系統進行留痕，按照曲線圖統計維修記錄數據，為隱患預判提供科學的決策依據。

3.4 調度管理

系統提供大溪水庫防洪調度、興利調度指令數據的錄入，按照有關規定自動分析出可控選擇的調度方案，包括調度時間、起調水位、調度指令時間、預警時間、檢查時間、回復時間、回復內容以及調度后的考評內容錄入。即時記錄、跟蹤調度指令的執行過程，可以按照時間段，查詢防洪閘的調度記錄和相應的調度令。

3.4.1調度管理

管理處接到指令后，可對調度令進行上傳、下載、查詢、快速瀏覽、打印等功能，并以表格形式展示。實時記錄系統中執行的調度操作，并與調度指令、操作執行、結束反饋等全過程信息核對一致性、統計匯總查詢。

3.4.2值班記錄

可自動化模式根據運行日期、人員制定排班記錄，以日歷方式顯示，提供值班記錄數據的錄入、查詢等功能。

3.4.3調度統計

提供調度運行的記錄數據統計功能，按時間統計、按類別統計，以表格、柱狀圖或餅狀圖方式展示。

3.5 安全管理

3.5.1安全管理

提供防汛組織、年度“預案”的錄入、刪除、修改、導出等功能，以表格的方式顯示，支持快速檢索。根據大壩安全鑒定類型(包括大壩及其附屬建筑物、閘門、電氣設備等)，填寫鑒定信息數據。對大溪水庫除險加固工作信息按時間進行記錄，并上傳相關資料附件。

3.5.2安全生產

結合水利部安全生產標準化建設的要求，主要從目標職責、現場管理、隱患排查治理、應急管理、事故管理等方法設置功能項，部分內容可鏈接生產運行、檢查觀測、教育培訓等功能模塊信息，形成全過程管理臺帳，對問題隱患進行統計查詢、警示提醒和處置跟蹤。

3.5.3事故處理

在系統中創建事故處理工單，并下派給指定人員進行處理，當事故處理完成后，填寫處理結果并附照片，反饋給管理人員，支持事故處理數據的查詢、導出等功能。

3.6 項目管理

針對計劃申報、批復實施、項目采購、合同管理、施工管理、方案變更、中間驗收、決算審核、檔案專項驗收、竣工驗收、檔案管理等方面工作，可設置項目下達、實施方案、實施準備、項目實施、驗收準備、項目驗收等功能項，實現全過程全方位的管理監督，可實時了解工程形象進度、經費完成情況、質量檢驗評定情況和工作動態信息，實現網絡審批，提高項目管理效率。

4 結語

大溪水庫標準化管理平臺將工程管理的重點、要點植入管理系統中，聚焦工程管理、監測預警、調度管理、安全管理、項目管理，實現水庫工程管理標準化、數字化、可持續化，創新水庫工程標準化管理新模式，有效促進水庫工程管理水平提檔升級，助力大溪水庫創成江蘇省首家通過水利部標準化管理評價通過工程。該平臺適用性強、可推廣性寬，順應了新階段水利高質量發展要求和智慧水利建設方向，為其他水利工程單位提供一種參考。在日常的運用中，管理單位要進一步強化工程信息數據的安全保護，著力構建完善的網絡安全體系，全面保障標準化平臺的系統安全，以支持平臺的長期穩定運行。