祖秉衡，黃 偉

（1.東莞市東莞大堤管理處，廣東 東莞 523113；2.廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院，廣州 510006）

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的東莞大堤信息化管理平臺設(shè)計(jì)

祖秉衡1，黃 偉2

（1.東莞市東莞大堤管理處，廣東 東莞 523113；2.廣東工業(yè)大學(xué)自動化學(xué)院，廣州 510006）

針對東莞大堤信息化管理存在的問題，提出設(shè)計(jì)基于移動互聯(lián)網(wǎng)的大堤信息化管理平臺。平臺以推進(jìn)大堤信息化建設(shè)為目標(biāo)，采用基于移動互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)信息架構(gòu)，利用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)并結(jié)合行業(yè)專家技能，搭建一個(gè)先進(jìn)的、開放的、可擴(kuò)展的、穩(wěn)定可靠的信息化管理平臺。

信息化管理平臺；移動互聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)挖掘

0 引言

水利信息化作為國家信息化的重要組成部分，是促進(jìn)水利信息交流和知識共享，推動水利行業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的歷史進(jìn)程[1]。從2003年全國水利信息化規(guī)劃開始，水利行業(yè)經(jīng)過“十一五”、“十二五”的建設(shè)[2]，已基本實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在所有水利業(yè)務(wù)中的使用。東莞大堤管理處作為東莞市水務(wù)局下屬水利部門，負(fù)責(zé)東莞大堤及其護(hù)堤地、沿線重點(diǎn)穿堤建筑物及水利設(shè)施的管理和維護(hù)工作。近年來，東莞大堤在信息化建設(shè)中取得不少成績，但隨著信息技術(shù)及大堤沿線經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，原有信息化建設(shè)出現(xiàn)了信息采集手段簡單、系統(tǒng)集成不足、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)缺乏層次、公眾參與監(jiān)督評價(jià)缺失等問題，造成信息化整體效益不明顯[3]，無法完全滿足大堤管理業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。因此，東莞大堤管理處于2015年?duì)幦∈胸?cái)政專項(xiàng)資金，啟動基于移動互聯(lián)網(wǎng)的東莞大堤信息化管理平臺設(shè)計(jì)與開發(fā)工作。

1 平臺設(shè)計(jì)原則

（1）共享性。資源共享是實(shí)現(xiàn)大堤信息化的重要舉措，在系統(tǒng)開發(fā)過程中應(yīng)始終堅(jiān)持開放性與標(biāo)準(zhǔn)化，為確保系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，需對信息及信息服務(wù)、應(yīng)用功能等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范；

（2）前瞻性。規(guī)劃應(yīng)充分考慮信息技術(shù)的快速發(fā)展，從應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、安全管理到信息管理的各個(gè)領(lǐng)域，保證選用適合東莞大堤發(fā)展需要的先進(jìn)技術(shù)；而且，基礎(chǔ)應(yīng)用平臺要具有良好的開放性和可擴(kuò)展性，能有效支持與未來新的應(yīng)用系統(tǒng)的集成；

（3）科學(xué)性。信息系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)緊密結(jié)合堤防管理的特點(diǎn)和自身管理需求，保證信息系統(tǒng)建設(shè)的科學(xué)性。科學(xué)規(guī)劃：做到規(guī)劃先行，規(guī)劃指路，避免與其他相關(guān)部門在信息化建設(shè)過程中各自為政，導(dǎo)致“信息孤島”和重復(fù)建設(shè)等問題出現(xiàn)；科學(xué)決策：信息系統(tǒng)為科學(xué)決策提供依據(jù)，為東莞大堤的管理提供高效率的服務(wù)；

（4）合理性。系統(tǒng)應(yīng)具備一定的靈活配置功能以支持業(yè)務(wù)流程持續(xù)的合理化改善，實(shí)現(xiàn)整個(gè)管理處范圍內(nèi)統(tǒng)一的信息架構(gòu)，覆蓋處、科室等各級管理層次，從規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)制訂、管理方式等各方面保證一致，而且，網(wǎng)絡(luò)通訊的建設(shè)與應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)相配合，做到最合理地設(shè)計(jì)、利用和分配資源，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)滿足信息共享的需要；

（5）美觀性。保證軟硬件系統(tǒng)功能在滿足大堤業(yè)務(wù)管理需求的同時(shí)，在系統(tǒng)界面、硬件外觀上要具有美觀性。

2 平臺總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的東莞大堤信息化管理平臺主要架構(gòu)由感知層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層與展示層5大部分組成，如圖1所示。

（1）感知層。負(fù)責(zé)平臺基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集工作，通過部署在東莞大堤沿線的數(shù)字化標(biāo)識及水利、堤壩沉降、視頻、閘門運(yùn)行等監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對沿線重要設(shè)施的位置、現(xiàn)狀以及周邊環(huán)境的數(shù)字化管理和智能預(yù)警，從而形成泛在的信息采集網(wǎng)；

圖1 平臺架構(gòu)圖示意圖

（2）傳輸層。將綜合運(yùn)用GPRS/光纖/光電/WIFI等傳輸技術(shù)，面向不同監(jiān)測數(shù)據(jù)類型和采集方式進(jìn)行感知數(shù)據(jù)的有效傳輸。例如水雨情、水工安全位數(shù)據(jù)等通過GPRS進(jìn)行傳輸，而視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過光纖傳輸。同時(shí)，還提供支持平臺運(yùn)行的各種硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過布設(shè)網(wǎng)關(guān)、路由器、防火墻等設(shè)備，在感知層與數(shù)據(jù)層之前建立安全防御體系，從而保證平臺的安全與可靠；

（3）數(shù)據(jù)層。實(shí)現(xiàn)水利信息化的資源共享服務(wù)，整合平臺的各類信息化數(shù)據(jù)，主要包括政務(wù)信息、大堤基礎(chǔ)信息、防汛物質(zhì)、視頻信息、水雨情信息、巡查信息、公眾服務(wù)信息、協(xié)同辦公信息、堤防工程信息等。同時(shí)，通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口整合大堤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心的各類異構(gòu)數(shù)據(jù)，使得所有業(yè)務(wù)都能基于平臺實(shí)現(xiàn)信息共享；

（4）應(yīng)用層。應(yīng)用層是實(shí)現(xiàn)大堤智能管理的決策層。在感知層和數(shù)據(jù)層采集及共享形成的大堤數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，運(yùn)用大數(shù)據(jù)進(jìn)行大堤數(shù)據(jù)的提煉和相關(guān)分析，并結(jié)合水利數(shù)據(jù)計(jì)算模型構(gòu)建大堤數(shù)據(jù)計(jì)算模型，建立大堤業(yè)務(wù)管理知識庫，同時(shí)加強(qiáng)大堤業(yè)務(wù)管理的知識發(fā)現(xiàn)和知識挖掘能力，從而全面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理的智能化。應(yīng)用決策系統(tǒng)包括大堤門戶、大堤基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)、三防管理系統(tǒng)、協(xié)同辦公系統(tǒng)、水利監(jiān)測系統(tǒng)、堤防公眾服務(wù)、堤防工程管理系統(tǒng)以及其他行政資源管理系統(tǒng)等；

（5）展示層。平臺用戶可以通過各類智能終端，包括智能手機(jī)、會議終端、顯示大屏、個(gè)人電腦以及平板電腦等，通過3G/4G網(wǎng)絡(luò)、WLAN、WIFI等接入平臺。用戶通過智能終端登錄平臺即可使用所有堤防業(yè)務(wù)，包括移動辦公、應(yīng)急調(diào)度與大堤網(wǎng)格化管理等。平臺采用基于角色的權(quán)限管理（RBAC）模型，用戶通過輕觸按鈕就可訪問已被授權(quán)的各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和信息，這樣就可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地進(jìn)行移動辦公、三防應(yīng)急調(diào)度與決策、移動視頻監(jiān)測等工作。

3 平臺應(yīng)用功能設(shè)計(jì)

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的東莞大堤信息化管理平臺的主要功能模塊如下：大堤門戶、大堤基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)測系統(tǒng)、水利監(jiān)測系統(tǒng)、三防管理系統(tǒng)、協(xié)同辦公系統(tǒng)、堤防工程管理系統(tǒng)、堤防公眾服務(wù)以及其他行政資源管理系統(tǒng)

3.1 大堤門戶

大堤門戶是東莞大堤管理處向公眾提供政務(wù)公開、相關(guān)法規(guī)政策與便民服務(wù)等信息的窗口，其功能如下：網(wǎng)上申報(bào)，對堤防審批中的一般性事項(xiàng)進(jìn)行網(wǎng)上申報(bào)；堤防發(fā)展概況，向社會宣傳堤防建設(shè)成就、現(xiàn)狀及發(fā)展方向；堤防機(jī)構(gòu)與職能，介紹東莞大堤管理處的設(shè)置、主要職能，增加管理處透明度；堤防新聞，報(bào)道與堤防相關(guān)的事件，如堤防工程建設(shè)信息，水情、災(zāi)情信息，水資源的調(diào)度信息等，以便公眾及時(shí)了解堤防信息；堤防工程，刊載堤防工程方面的信息，包括堤防建設(shè)規(guī)劃信息，項(xiàng)目建設(shè)概預(yù)算信息，重點(diǎn)堤防工程的建設(shè)、管理信息等；水情、雨情簡報(bào)，水情、雨情簡報(bào)主要報(bào)道東莞大堤沿線的水情、雨情情況，以便廣大群眾及早做出防備措施；工情、災(zāi)情簡報(bào)，對東莞大堤的工情、災(zāi)情信息做出報(bào)道，以利于政府采取相應(yīng)的措施，減少損失；政策法規(guī)，報(bào)道與堤防相關(guān)的政策法規(guī)，如水法、水土保持法、防洪法、水資源管理、保護(hù)和節(jié)約用水等方面的政策法規(guī)；公告信息，報(bào)道與東莞大堤管理處相關(guān)的信息，如：人才招聘、工程招標(biāo)信息等，以增加工作的透明度，加強(qiáng)東莞大堤管理處的廉政建設(shè)。

3.2 大堤基礎(chǔ)信息管理系統(tǒng)

對每段河道、堤頂、堤坡及平臺上的重要設(shè)施（如水利信息監(jiān)測點(diǎn)、視頻監(jiān)測點(diǎn)、碼頭、古樹、橋梁、防汛物資堆放點(diǎn)、自來水取水點(diǎn)以及其他重要建筑物等）以及穿堤建筑物及附屬設(shè)施分類建立數(shù)字檔案，并對每一重要設(shè)施建立數(shù)字便簽，數(shù)字便簽記錄每次巡視設(shè)施的信息。

3.3 水利監(jiān)測系統(tǒng)

對大堤沿線水位、雨量、風(fēng)情、大堤沉降及位移等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對異常信息進(jìn)行自動報(bào)警跟蹤記錄。對大堤沿線的水閘建立遠(yuǎn)程遙信、遙測、遙控、遙調(diào)等“四遙”控制與監(jiān)測系統(tǒng)，閘門與大堤管理處中心機(jī)房采用專用光纜進(jìn)行信號傳輸，使閘門運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)無人值班。

3.4 視頻監(jiān)測系統(tǒng)

在大堤沿線重要地段建立視頻監(jiān)測站點(diǎn)，對大堤進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)控。視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)自動預(yù)警，對超出預(yù)期設(shè)置的信息進(jìn)行自動判別并報(bào)警提醒。

（1）周界入侵。在視頻畫面中，設(shè)置虛擬警戒區(qū)（單線、雙線、矩形或者不規(guī)則多邊形），自動判別人員或物件（船、車）入侵，如若出現(xiàn)入侵現(xiàn)象立即進(jìn)行報(bào)警記錄提醒相關(guān)工作人員，并同時(shí)自動調(diào)用聲光報(bào)警器對入侵人員或物件進(jìn)行警報(bào)提醒，促使其立即離開，如若離開則警報(bào)解除如圖2所示；

圖2 視頻監(jiān)控周界入侵監(jiān)測示意圖

（2）重要設(shè)備設(shè)施安全。大堤重要設(shè)備由于使用年限或氣象原因等可能發(fā)生損壞事故，如能盡早發(fā)現(xiàn)并采取措施就能防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，從而減少損失。因此可通過對大堤重要設(shè)施進(jìn)行定點(diǎn)預(yù)警監(jiān)控，一旦設(shè)施出現(xiàn)損壞就能立即進(jìn)行警報(bào)記錄并提醒相關(guān)人員維修；

（3）安全管理。對河流水域中重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行視頻監(jiān)控（如自來水取水口等），若發(fā)現(xiàn)該區(qū)域有超出設(shè)置范圍的物體進(jìn)入將立即進(jìn)行自動跟蹤記錄并報(bào)警提醒相關(guān)工作人員，若視頻識別出物體為人，將同時(shí)自動調(diào)用現(xiàn)場聲光報(bào)警器對人員進(jìn)行警告提醒，如圖3所示。

圖3 視頻監(jiān)控安全管理監(jiān)測示意圖

3.5 三防管理系統(tǒng)

“三防”（防汛、防旱、防風(fēng)）是東莞大堤堤防管理的重要工作之一，也是東莞大堤信息化建設(shè)的重點(diǎn)。系統(tǒng)功能包括應(yīng)急響應(yīng)、機(jī)構(gòu)與人員臺帳、防患災(zāi)情管理、物資管理與調(diào)度。應(yīng)急響應(yīng)，三防應(yīng)急系統(tǒng)與信息發(fā)布平臺相連可即時(shí)發(fā)布應(yīng)急響應(yīng)措施；機(jī)構(gòu)與人員臺帳，能靈活創(chuàng)建、設(shè)置三防組織結(jié)構(gòu)、職務(wù)、崗位，并用圖形化的工具直觀反映三防組織結(jié)構(gòu)及人員信息；隱患災(zāi)情管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)事件由頭到尾的跟蹤記錄，包括事件發(fā)生前后幾天的氣象信息及監(jiān)測信息、發(fā)展過程、發(fā)展程度、處理措施、處理人員、處理過程、處理結(jié)果等；物質(zhì)管理與調(diào)度，實(shí)現(xiàn)三防物質(zhì)的入庫管理、出庫管理、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)查詢等，用戶通過手機(jī)可以隨時(shí)隨地獲取各種防汛物質(zhì)的庫存情況，可以及時(shí)做出調(diào)撥決策。

3.6 協(xié)同辦公系統(tǒng)

協(xié)同辦公系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)管理處日常公文辦理及各科室之間協(xié)同辦公等功能。辦公內(nèi)容包括行政任務(wù)和三防任務(wù)兩部分，通過設(shè)定的不同欄目來完成不同事項(xiàng)的分類，每個(gè)新的事項(xiàng)都通過相應(yīng)的欄目發(fā)布一個(gè)新主題來啟動辦理流程，并通過設(shè)定開放用戶范圍來實(shí)現(xiàn)對主題瀏覽和主題發(fā)表功能加以限制。

3.7 堤防工程管理系統(tǒng)

堤防工程管理系統(tǒng)主要包括在建工程管理和已建工程管理。

在建工程管理，主要實(shí)現(xiàn)對工程咨詢、工程招投標(biāo)、工程建設(shè)造價(jià)、工程進(jìn)度、工程監(jiān)管、工程建設(shè)、設(shè)備供應(yīng)、材料供應(yīng)、工程質(zhì)量、工程建設(shè)合同、工程設(shè)計(jì)與建設(shè)檔案、工程的驗(yàn)收與鑒定等數(shù)字信息進(jìn)行管理，并建立信息更新機(jī)制，收集項(xiàng)目建設(shè)過程所涉及的所有文件，并進(jìn)行分類存儲管理，在這基礎(chǔ)上對已完成的工程自動轉(zhuǎn)入已建工程管理。

已建工程管理，對工程原始建設(shè)檔案和擴(kuò)能改造設(shè)計(jì)建設(shè)檔案進(jìn)行管理，檔案記錄工程所有建設(shè)信息，包括：立項(xiàng)文件、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)文件、設(shè)計(jì)文件、項(xiàng)目管理文件、施工文件、監(jiān)理文件、工藝設(shè)備文件、涉外文件、竣工驗(yàn)收文件等，并建立工程管理數(shù)字便簽，實(shí)時(shí)更新工程運(yùn)行情況，記錄工程除險(xiǎn)加固信息及工程安全鑒定情況。

堤防工程管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的全生命周期管理，對工程建設(shè)全過程、日常巡查與維護(hù)以及與其相關(guān)的重大事件都能可以追溯查詢。

3.8 堤防公眾服務(wù)系統(tǒng)

堤防公眾服務(wù)系統(tǒng)主要應(yīng)包括以下功能：問題登記、事件定位、現(xiàn)場核實(shí)、結(jié)果核實(shí)及反饋、結(jié)案歸檔管理等。

（1）問題登記。公眾來信按主題分為建議信息、投訴信息、缺陷信息3大類，系統(tǒng)對公眾來信進(jìn)行登記分類，提供登記表單，錄入投訴內(nèi)容及相關(guān)情況；

（2）事件定位。根據(jù)公眾反映的相關(guān)信息在地圖中自動定位，提供圖文互查功能；

（3）現(xiàn)場核實(shí)。根據(jù)區(qū)域負(fù)責(zé)人姓名、聯(lián)系方式、在崗情況以及管轄范圍等信息對工作人員進(jìn)行檢索，以發(fā)送任務(wù)單的形式部署區(qū)域負(fù)責(zé)人對現(xiàn)場進(jìn)行核實(shí)；

（4）結(jié)果核實(shí)及反饋。將事件處理結(jié)果及時(shí)反饋給參與者；

（5）結(jié)案歸檔管理。完成對案卷的備案處理，生成綜合考評所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠?qū)⑻幚斫Y(jié)果通過大堤門戶對公眾發(fā)布。

3.9 其他行政資源管理系統(tǒng)

（1）公車管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對車輛預(yù)約、車輛歸還、車輛基本信息維護(hù)、車輛日常運(yùn)行管理等進(jìn)行管理；

（2）食堂管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對就餐的網(wǎng)上預(yù)約、消餐和菜單投票等功能的管理。對于食堂菜式，食堂管理員可在線編輯羅列所有菜單，讓所有員工對自己喜歡的菜式進(jìn)行投票，并進(jìn)行投票統(tǒng)計(jì)，篩選出員工比較認(rèn)可的菜式。

4 結(jié)語

基于移動互聯(lián)網(wǎng)的東莞大堤信息化管理平臺是實(shí)現(xiàn)東莞大堤信息建設(shè)的關(guān)鍵。本文旨在充分利用新一代信息技術(shù)，設(shè)計(jì)并開發(fā)出一個(gè)滿足東莞大堤信息化發(fā)展需求的管理平臺。文章對平臺的總體構(gòu)架和應(yīng)用功能進(jìn)行了詳細(xì)解說，具有很強(qiáng)的可行性和實(shí)用性。通過此平臺的建設(shè)可深入開發(fā)利用大堤信息資源，全面提升大堤信息能力，促進(jìn)堤防信息化跨越式發(fā)展，有力支撐大堤治理和大堤管理能力的現(xiàn)代化進(jìn)程。

[1] 中共中央辦公廳，國務(wù)院辦公廳.2006-2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略[Z].北京：中共中央辦公廳，國務(wù)院辦公廳，2006.

[2] 中國信息社會測評研究課題組.中國信息社會測評報(bào)告2014[J].電子政務(wù)，2014（7）:67-76.

[3] 李臣明，曾 焱.全國水利信息化“十三五”建設(shè)構(gòu)想與關(guān)鍵技術(shù)[J].水利信息化，2015（1）:9-13.

（責(zé)任編輯：劉征湛）

Design of Dongguan levee information management platform based on mobile Internet

ZU Bing-heng1,HUANG Wei2
（1.Dongguan Levee Management Office of Dongguan City,Dongguan 523113,China;2.School of Automation,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China）

In view of the problems existing in information management of Dongguan levee,the levee information management platform based on mobile Internet was designed.With the targets of promoting levee information con?struction,a real-time information framework based on mobile internet,technologies of internet of things and data mining combined with experts’skills were adopted to establish an advanced,open,extensible,stable and reliable information management platform.

Information management platform;mobile internet;internet of things;data mining

TP393；TV871.2

B

1003-1510（2016）01-0050-05

2015-12-02

祖秉衡（1966-），男，河北撫寧人，東莞大堤管理處工程師，碩士，從事水務(wù)管理工作。