基于B/S結(jié)構(gòu)的水庫綜合管理信息系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

摘" 要：為加快構(gòu)建現(xiàn)代化水庫工程管理體系，結(jié)合水庫工程管理標準化、精細化、現(xiàn)代化和行業(yè)強監(jiān)管的需求，文章圍繞水庫日常管理所涉及的綜合事務(wù)、調(diào)度運行、安全生產(chǎn)、運行管護等工作內(nèi)容，從建設(shè)目標、系統(tǒng)架構(gòu)和功能模塊設(shè)計等方面，提出并建立一套基于B/S應(yīng)用結(jié)構(gòu)的水庫綜合管理信息系統(tǒng)。為促進水庫工程的管理模式和技術(shù)手段創(chuàng)新，提高工程運行可靠性、精準性和高效性，不斷提升水庫工程現(xiàn)代化管理水平具有一定的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：水庫工程；B/S結(jié)構(gòu)；信息系統(tǒng)；系統(tǒng)架構(gòu)；應(yīng)用功能設(shè)計

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2025）03-0122-06

Design and Application of Reservoir Comprehensive Management Information System Based on B/S Structure

SUN Wenhao

（Xuzhou Yunlonghu Management Service Center （Xuzhou Yunlonghu Reservoir Management Office）， Xuzhou" 221000， China）

Abstract： In order to accelerate the construction of a modern reservoir engineering management system and the combine the needs of standardization， refinement， modernization， and strong industry supervision in reservoir engineering management， this paper focuses on the comprehensive affairs， scheduling and operation， safety production， operation and maintenance and other working content involved in the daily management of reservoirs， proposes and establishes a set of reservoir comprehensive management information system based on B/S application structure from the aspects of the construction goal， system architecture， and functional module design and so on. It has certain practical significance for promoting the innovation of management mode and technical means of reservoir engineering， improving the reliability， accuracy， and efficiency of engineering operation， and continuously enhancing the modernization management level of reservoir engineering.

Keywords： reservoir engineering; B/S structure; information system; system architecture; application function design

0" 引" 言

為適應(yīng)新時期水利高質(zhì)量發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的新形勢，加快推進水利工程精細化管理工作，科學(xué)評價水利工程運行管理水平，江蘇省水利廳先后出臺了《江蘇省水利工程精細化管理評價辦法》等指導(dǎo)性文件，為水利工程的精細化管理與考核制度提供強有力的技術(shù)支撐和考核依據(jù)[1]。徐州市云龍湖水庫以實施精細化管理為抓手，精心謀劃，系統(tǒng)推進，以原有集中監(jiān)控系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，組織開發(fā)了以B/S結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的水庫綜合管理信息系統(tǒng)，滿足了工程運行管理、日常業(yè)務(wù)管理需求，管理效能得到顯著提升，管理手段得到明顯改善，工程效益得到有力發(fā)揮。

1" 項目背景

1.1" 水庫概況

徐州市云龍湖水庫位于江蘇省徐州市南郊奎河上游，1958年開工建設(shè)，1960年竣工投入使用，是一座以城市防洪為主，兼有生態(tài)、旅游開發(fā)等綜合利用功能的國家防洪重點中型水庫。水庫總庫容3 330萬立方米，集水面積54平方千米，主要水利工程包括水庫大壩、泄洪閘、老泄洪閘、南望閘、肖莊涵管和韓山涵管。

1.2" 信息化管理現(xiàn)狀

2015年以來，云龍湖水庫以水庫安全管理為核心，以信息化建設(shè)為突破，聚焦水利工程規(guī)范化、現(xiàn)代化發(fā)展，相繼實施了閘涵自動化改造、大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)等工程，建立了工程監(jiān)視、自動化控制、大壩安全監(jiān)測、水雨情測報等管理平臺，一定程度上發(fā)揮出工程效益。隨著現(xiàn)代化發(fā)展需要，水庫已建成的系統(tǒng)功能相對單一，主要停留在設(shè)備控制、監(jiān)測信息采集、視頻圖像存儲等基礎(chǔ)應(yīng)用層面，各系統(tǒng)建相對孤立，缺乏融合[2]，和信息化、現(xiàn)代化管理需求相比缺少一套行之有效的綜合管理信息系統(tǒng)。

2" 建設(shè)目標

為提升水利工程管理水平，立足于構(gòu)建現(xiàn)代水利工程管理模式的目標，結(jié)合水利工程標準化、精細化、現(xiàn)代化管理要求，云龍湖水庫綜合管理信息系統(tǒng)堅持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設(shè)的原則[3]，以工程管理核心業(yè)務(wù)為主，兼顧日常行政管理需求，充分利用現(xiàn)有的通信資源、網(wǎng)絡(luò)資源、信息資源，緊扣工程管理的重點環(huán)節(jié)，體現(xiàn)系統(tǒng)化、全過程、留痕跡、可追溯的思路[4]，最大限度地減少臺賬重復(fù)創(chuàng)建，從水利工程管理目標、管理責(zé)任、運行維護、監(jiān)測檢查、隱患治理、教育培訓(xùn)、制度規(guī)范等全過程實行標準化控制和網(wǎng)絡(luò)化管理，實現(xiàn)“條塊結(jié)合，建管并重，資源整合，動態(tài)更新”的建設(shè)目標，使得云龍湖水庫的整體管控與運行管理更加科學(xué)、有序、流暢，水庫綜合效益得到充分發(fā)揮[5]。

3" 系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計

云龍湖水庫綜合管理信息系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖1所示，系統(tǒng)架構(gòu)是一套軟件系統(tǒng)的體系核心，也是構(gòu)建軟件系統(tǒng)中其他部分所依賴的基礎(chǔ)。好的架構(gòu)會使系統(tǒng)具有比較長的生命力，否則該系統(tǒng)的質(zhì)量就會逐漸的降級，直至崩潰。因此系統(tǒng)架構(gòu)的好壞會從根本上決定基于這個架構(gòu)所構(gòu)建的軟件系統(tǒng)的質(zhì)量[6]。

3.1" B/S應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)點

云龍湖水庫綜合管理信息系統(tǒng)核心采用B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server Architecture），即瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)體系模式，是一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展帶來的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系。其相較于傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)（Clien/Serve），即客戶機/服務(wù)器模式，前端程序采用計算機自帶的瀏覽器內(nèi)核，對用戶環(huán)境依賴較小，不需要進行客戶端的安裝和配置，有較強的用戶界面友好性，可以輕松快速進行部署，大大簡化了客戶端的開發(fā)和維護，具有更好的通用性和便于開發(fā)維護等特點[7]。

采用B/S結(jié)構(gòu)時，由于其使用HTTP協(xié)議，具有通斷式的連接方式，數(shù)據(jù)以HTML格式進行傳輸，幾乎不傳送控制信息，大量在C/S結(jié)構(gòu)中由客戶端程序進行的運算和處理工作轉(zhuǎn)而交由服務(wù)器承擔(dān)，從而大幅提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和性能，使得系統(tǒng)服務(wù)器能夠更有效地分時處理大量用戶訪問需求，進而提高了系統(tǒng)的可靠性。

3.2" “1+N+1”架構(gòu)體系

系統(tǒng)采用“1+N+1”的架構(gòu)體系。第一個“1”代表為1個核心的基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)，基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)提供統(tǒng)一框架對已有或者將來可能開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)進行整合集成，建設(shè)開發(fā)后利用率高，并且可擴展性好，可滿足不同發(fā)展階段的需求，實現(xiàn)一次投資，長期使用。“N”代表N個子系統(tǒng)擴展模塊，采用插件式、模塊化的技術(shù)對需要進行建設(shè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或者已經(jīng)存在的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行開發(fā)整合，通過一系列的標準接口，將各子系統(tǒng)功能以插件的形式同內(nèi)核一起組成整個系統(tǒng)。同時按照網(wǎng)絡(luò)安全分區(qū)分級防護的要求，采用“縱向分層、橫向分區(qū)”的設(shè)計思想，合理劃分安全區(qū)域，保護核心業(yè)務(wù)的安全。第二個“1”代表1個門戶統(tǒng)一展示界面，在一體化管理平臺界面以豐富的可視化圖表、數(shù)據(jù)流等形式，直觀地展示工程運行狀態(tài)、設(shè)備信息、預(yù)警指標、工作任務(wù)等，便于工作人員準確掌握各類關(guān)鍵指標信息。

3.3" 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)接口設(shè)計

管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫規(guī)劃和設(shè)計在整個系統(tǒng)中占有非常重要的地位[8]，它不但起到各類信息存儲用于統(tǒng)計、查詢、分析等作用，而且使各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口更為協(xié)調(diào)，能夠提高數(shù)據(jù)共享程度，降低數(shù)據(jù)的冗余，優(yōu)化整個系統(tǒng)的運行性能。

云龍湖水庫綜合管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的總體思路是基于一體化思想的設(shè)計理念和業(yè)務(wù)功能專用的要求，以業(yè)務(wù)功能為管理對象而構(gòu)建的一體化數(shù)據(jù)庫設(shè)計儲存方案。通過直接訪問對方數(shù)據(jù)庫、API程序調(diào)用、數(shù)據(jù)庫共享等多種方式訪問端口，靈活獲取各類異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)通用數(shù)據(jù)訪問。同時預(yù)留符合國家標準和水利行業(yè)規(guī)范的備用接口，以便于將來開發(fā)人員在不破壞現(xiàn)有代碼或功能的情況下，添加系統(tǒng)功能或擴展系統(tǒng)能力。

4" 應(yīng)用功能設(shè)計

管理系統(tǒng)的各項應(yīng)用功能開發(fā)立足于水庫管理者的日常工作需要，主要包括一體化管理平臺、綜合事務(wù)、調(diào)度運行、安全生產(chǎn)、運行管護和后臺管理等管理功能，功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，系統(tǒng)一體化信息平臺界面截圖如圖3所示。

4.1" 一體化管理平臺功能

一體化管理平臺，即數(shù)字化管理駕駛艙，可以為不同部門、不同權(quán)限用戶提供定制化平臺首頁，以豐富的可視化圖表樣式形象、直觀地展示工程運行信息、設(shè)施設(shè)備信息、預(yù)測預(yù)警指標、工作任務(wù)信息等。可以根據(jù)使用者需求個性化定制工作平臺顯示模塊內(nèi)容，展示與自己專責(zé)事務(wù)相關(guān)的監(jiān)視信息、管理信息及各類任務(wù)等。

4.2" 綜合事務(wù)管理功能

該部分包括綜合事務(wù)、管理保障和檔案管理三個功能模塊。綜合事務(wù)模塊主要根據(jù)單位工作計劃及上級管理要求，實現(xiàn)單位內(nèi)部信息流轉(zhuǎn)及通知下發(fā)，其中信息流轉(zhuǎn)部分可根據(jù)工作流程進行自定義、在線編輯、審批等操作的功能，支持工作流的圖形化定義，且審批完成的文件可供其他模塊調(diào)用使用，每個流程可以跟蹤查看辦理節(jié)點及辦理情況、用時等內(nèi)容。在管理保障模塊中，可以對單位的各項規(guī)章制度、管理細則、教育培訓(xùn)計劃等的上傳、管理，并以列表展示，便于查詢和瀏覽。在檔案管理模塊，可以對水庫現(xiàn)有檔案進行數(shù)字化掃描錄入，掃描時由系統(tǒng)自動生成頁碼，可避免因檔案資料變動而導(dǎo)致頁碼錯誤，檔案資料發(fā)生變動后由系統(tǒng)重新生成頁碼，確保檔案資料的連貫性，如圖4所示。

4.3" 調(diào)度運行管理功能

該部分包括運行調(diào)度和任務(wù)管理兩個功能模塊。運行調(diào)度模塊主要實現(xiàn)水利工程調(diào)度運行的信息化管理，使水庫管理人員能夠高效、快速地對工程進行調(diào)度運行，實現(xiàn)全過程操作留痕，如圖5所示。指令下發(fā)人員在需要下達調(diào)度指令時，可以通過系統(tǒng)的指令下達功能在線編輯需要下達的指令，編輯完成之后將指令送審，單位相關(guān)層級領(lǐng)導(dǎo)通過系統(tǒng)能接收到相關(guān)指令，并對其進行審核。指令審核后，指令下發(fā)人員可以通過系統(tǒng)查看指令的反饋結(jié)果，并將審核通過的指令向系統(tǒng)預(yù)定的值班人員進行推送，值班人員接收到指令后按調(diào)度執(zhí)行，并在系統(tǒng)里將指令執(zhí)行情況進行反饋。通過流程化調(diào)度，實現(xiàn)調(diào)度過程環(huán)環(huán)相扣，防止跳躍式操作，保障工程操作規(guī)范、安全[9]。任務(wù)管理模塊是依據(jù)單位任務(wù)處理的工作程序，實現(xiàn)從任務(wù)上報、任務(wù)等級劃分、任務(wù)派發(fā)、任務(wù)辦理、任務(wù)驗收和辦結(jié)歸檔等全過程的信息化處理，同時系統(tǒng)自動對任務(wù)進行分類和歸檔，為工作人員的查詢與分析提供便利。

4.4" 安全生產(chǎn)管理功能

該部分包括安全管理和物資管理兩個功能模塊。安全生產(chǎn)是保障水利工程正常運行的重要組成部分，通過在管理系統(tǒng)設(shè)置安全管理模塊，能夠以標準化模塊的建設(shè)體現(xiàn)“過程管理”“系統(tǒng)管理”的理念和PDCA循環(huán)管理思想（即質(zhì)量循環(huán)管理中計劃、執(zhí)行、檢查、處理四個階段，簡稱PDCA循環(huán)）。如圖6所示，安全管理模塊涵蓋安全管理所需的要素和業(yè)務(wù)流程，以崗位達標為主線，以績效考核為手段，提高安全檢查的質(zhì)量和效率，構(gòu)建監(jiān)督檢查體系[10]。充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，對排查的各類危險源進行記錄和整改跟蹤，做到安全管理工作全過程可溯源，實現(xiàn)閉環(huán)管理，促進水庫安全生產(chǎn)管理水平再提高，有效防范安全風(fēng)險。防汛物資儲備對保障水庫安全尤為重要，按照防汛管理要求，在物資管理模塊對物資的采購、領(lǐng)用或借還進行信息化管理，并針對低庫存物資設(shè)置報警閾值，提醒物資管理人員及時補充，可實現(xiàn)防汛物資閉環(huán)管理。

4.5" 運行管護功能

該部分包括項目管理和運行管護兩個功能模塊。在項目管理模塊可以對管理工程的基本情況進行統(tǒng)計錄入，包括水庫各種建筑物參數(shù)、啟閉機和閘門等設(shè)施設(shè)備的各項參數(shù)以及各類技術(shù)圖表、資料等，便于其他功能模塊直接調(diào)用相關(guān)信息，如圖7所示。在水庫日常管理中，按照技術(shù)管理相關(guān)規(guī)定，需要在規(guī)定周期對工程及設(shè)施開展日常巡檢和定期檢查。在運行管護模塊可以設(shè)定好檢查目標、項目、閾值，對上報的檢查記錄進行自動比對，發(fā)現(xiàn)的問題突出顯示，自動匯總至工程問題清單中，并可實時更新。結(jié)合工程問題清單，在系統(tǒng)中編制年度維修計劃，參照統(tǒng)一的項目管理卡模式在模塊中對項目進行全過程跟蹤管理，工程技術(shù)人員根據(jù)項目實施節(jié)點實時更新進度，以便于其他管理人員隨時調(diào)取工程進展情況。

4.6" 后臺管理功能設(shè)計

該部分主要包括系統(tǒng)安全和參數(shù)管理功能模塊。系統(tǒng)安全模塊主要用于系統(tǒng)運行期間的日志審計和部門、人員管理，同時可以根據(jù)人員崗位不同賦予其賬號不同的權(quán)限。參數(shù)管理模塊主要用于各功能模塊中管理流程搭建與設(shè)計等，固化后一般不隨意調(diào)整，以免工作流程發(fā)生混亂。

5" 結(jié)" 論

云龍湖水庫綜合管理信息系統(tǒng)以高效、安全、實用為目標，采取模塊化設(shè)計，圍繞日常管理所需要的各項功能，不斷提高水庫管理水平，實現(xiàn)了云龍湖水庫由單一、傳統(tǒng)的管理模式向精細化、信息化、現(xiàn)代化管理邁進，大大提高了水庫管理者的工作效率，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的高度集成和信息共享，進一步強化了水庫安全運行能力和工程保障水平。

當(dāng)然，在新的發(fā)展形勢下，現(xiàn)有系統(tǒng)在智能化和與新技術(shù)的融合方面還有許多不足，如數(shù)字孿生應(yīng)用、無人機巡查、水利氣象融合、AI智能學(xué)習(xí)等功能還沒能完全實現(xiàn)。隨著信息技術(shù)的不斷更新和完善，在今后的開發(fā)和探索中，這些都將逐步融入系統(tǒng)更新改造，在不斷更新完善中提高系統(tǒng)的各模塊功能。

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作者簡介：孫文浩（1990—），男，漢族，江蘇徐州人，工程師，本科，研究方向：水利工程運行管理、信息化建設(shè)。