邢曉東

（山西省水文水資源勘測局晉中分局，山西 晉中 030600）

1 水情信息自動測報系統(tǒng)簡介

水利是農(nóng)業(yè)的命脈，水文是水利的偵查兵，水情測報工作在日常的水文工作中發(fā)揮著重要的作用。水情工作是水文工作服務(wù)于社會的窗戶和耳目，是防汛抗旱工作的重要依據(jù)，同時水情測報工作還是防災(zāi)減災(zāi)的重要措施，為防汛抗旱、水利工程運(yùn)行管理、水資源保護(hù)工作做出了巨大的貢獻(xiàn)。

山西省的水情工作起步于1990年，最初報汛工作還停留在電報發(fā)報階段，水情數(shù)據(jù)收集回來時已無多大意義；后來發(fā)展為電臺、電話報汛，雖然水情信息可以及時傳回，但汛期水情信息站點(diǎn)多面廣，只靠人工報汛、記錄整理分析很難達(dá)到防汛工作的要求。因此，需要建設(shè)水情信息自動測報系統(tǒng)，以滿足不斷發(fā)展的防汛工作的需求。

水情信息自動測報系統(tǒng)是水文部門針對遠(yuǎn)程監(jiān)測水文站、水位站、雨量站、水庫等水情站點(diǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測而開發(fā)的，系統(tǒng)的使用實(shí)現(xiàn)了實(shí)時雨情、河道水情等數(shù)據(jù)的及時采集、傳輸，使水情工作者對本區(qū)域的雨、水情進(jìn)行及時掌握，準(zhǔn)確分析，為各級防汛部門保障本地區(qū)安全度汛、防洪調(diào)度決策等提供及時、準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。

2 山西省水情信息自動測報系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 水情信息采集終端

水情信息采集終端，主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)無線傳輸3部分組成。是通過終端設(shè)備現(xiàn)場自動采集、存儲，雨量、水位、墑情、蒸發(fā)等水情信息，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)及衛(wèi)星，在規(guī)定的時間內(nèi)，使用國家統(tǒng)一的水情編碼格式，把雨量、水位、墑情、蒸發(fā)等信息傳至山西省水情信息中心。

2.2 水情信息中心

山西省水情信息中心，由省中心通過互聯(lián)網(wǎng)專線和下設(shè)的9個分中心組成，主要設(shè)備為路由器、交換機(jī)、存儲服務(wù)器，依托遙測數(shù)據(jù)接收平臺軟件、水情信息交換軟件等，對采集系統(tǒng)上傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、存儲與分中心交換。

遙測數(shù)據(jù)接收平臺軟件，實(shí)時監(jiān)視終端采集設(shè)備的位置、電壓狀況、實(shí)時數(shù)據(jù)等信息。

水情信息交換軟件，負(fù)責(zé)省中心和各分中心水情數(shù)據(jù)庫的交換，各水情點(diǎn)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)入省中心數(shù)據(jù)庫后，根據(jù)站點(diǎn)的位置、管理等通過交換系統(tǒng)分配到9個分中心水情數(shù)據(jù)庫，便于分中心人員對水情數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)視、整理和分析。

具體工作流程為：采集終端采集數(shù)據(jù)后，以國家標(biāo)準(zhǔn)編碼通過GPRS信道或GSM信道發(fā)至省中心遙測接收平臺；遙測接收平臺接收數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析存儲至服務(wù)器，入庫后的數(shù)據(jù)，通過服務(wù)器上安裝的水情信息交換軟件，將水情數(shù)據(jù)庫中的數(shù)，據(jù)根據(jù)需要分別轉(zhuǎn)發(fā)到9個分中心的服務(wù)器進(jìn)行二次存儲，供9個分中心查詢、分析報汛使用。

2.3 水情信息查詢系統(tǒng)

“水情信息查詢服務(wù)系統(tǒng)”是一套采用最新Web技術(shù)和GIS技術(shù)，以Web為運(yùn)行平臺，以《水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》（SL 330—2005）和“水情信息報汛規(guī)定”形成的水情信息為基礎(chǔ)，以《實(shí)時雨水情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)》（SL 323—2005）形成的數(shù)據(jù)庫為依據(jù)，緊密圍繞水情服務(wù)主題的水情綜合查詢應(yīng)用系統(tǒng)。

軟件包括省中心業(yè)務(wù)和分中心業(yè)務(wù)，其中省中心業(yè)務(wù)從雨水墑情檢索查詢、雨水情報表、流域控制站（區(qū)間）平均降水量計(jì)算、GIS查詢、信息制作與發(fā)布，分中心業(yè)務(wù)從圖表查詢、降水量等值線（面）、水情檢索查詢、服務(wù)表格等業(yè)務(wù)方面實(shí)現(xiàn)其功能。

省中心和分中心裝有各自的查詢服務(wù)系統(tǒng)，工作時省中心和分中站各自訪問各自服務(wù)器。

3 全省水情自動測報系統(tǒng)存在的問題

水情自動測報系統(tǒng)的建設(shè)，極大地滿足了現(xiàn)階段汛期報汛的時效性，解決了極端天氣下人工戶外觀測的不足，為上級防汛抗旱提供了大數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的支持，但是全省水情自動測報系統(tǒng)還有一些不足的地方。

3.1 數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備種類多

山西省自動雨量站、水位站采集終端設(shè)備由不同廠家提供，型號、標(biāo)準(zhǔn)、元器件各異，不便于后期設(shè)備維護(hù)和管理；接收平臺對接設(shè)備多，遠(yuǎn)程設(shè)備招測數(shù)據(jù)繁瑣。

從遙測統(tǒng)一接收平臺可以看出，接收服務(wù)有20余個。也就是說全省的遙測數(shù)據(jù)終端，由20多個廠家的產(chǎn)品來做同一件事，且不說產(chǎn)品穩(wěn)定性如何，單單后期維護(hù)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程遙測、系統(tǒng)升級都非常困難。特別是在產(chǎn)品過了質(zhì)保期后，不斷顯現(xiàn)的軟、硬件問題，不同型號、種類的產(chǎn)品、設(shè)備將極大地制約和局限維護(hù)工作的展開。

3.2 軟、硬件設(shè)備有待優(yōu)化

省中心、分中心查詢、維護(hù)等軟件都在獨(dú)自的服務(wù)器上運(yùn)行，省中心、分中心都配有獨(dú)立的機(jī)房，重復(fù)設(shè)備多，如服務(wù)器、UPS電源等。

全省有1個省中心9處分中心，都有獨(dú)立的機(jī)房。每個分中心至少有2臺服務(wù)器、甚至3～4臺，1套數(shù)據(jù)備份存貯設(shè)備，2套UPS不間斷供電系統(tǒng)等設(shè)備，至少有互聯(lián)網(wǎng)專線2條，路由器、交換機(jī)2個，每個分中心都安裝有獨(dú)立的查詢、交換系統(tǒng)、山洪預(yù)警接收軟件等。

這樣的配置看似合理，但在實(shí)際工作中，各分中心沒有專業(yè)的技術(shù)人員對設(shè)備及軟件進(jìn)行維護(hù)，一但出現(xiàn)故障只能求助于設(shè)備供貨商及軟件開發(fā)商，制約了防汛時效性的發(fā)揮。

3.3 終端設(shè)備有待升級

冬季雨量采集設(shè)備無法融雪，采集終端無法傳回有效數(shù)據(jù)?，F(xiàn)全省共有融雪式雨量計(jì)10處，雖然設(shè)有人工報汛站，但人工報汛站的數(shù)量少，降雪后還是用最原始的火烤或加水融雪的方法，報汛的時效性差，在冬季無法有效地為社會提供及時的降水信息，不能滿足防災(zāi)減災(zāi)、交通調(diào)度等的需要。

3.4 測報系統(tǒng)更新難

系統(tǒng)更新難，后期工作中軟件上發(fā)現(xiàn)的問題無法得到及時解決。測報系統(tǒng)在前期構(gòu)建時投入了大量的資金，但后期投入經(jīng)費(fèi)較少，軟件在使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題得不到及時解決、升級。

例如，墑情站監(jiān)測種玉米的地類，在2005年《中華人民共和國水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》里是用數(shù)字“3”代表，但在最新的2011《中華人民共和國水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》里用數(shù)字“2”代表。可是系統(tǒng)得不到及時的更新，用新規(guī)范發(fā)回的玉米信息在查詢時顯示種的是棉花。

再如，對未報汛的終端數(shù)進(jìn)行查詢時，雨量站和水位站不能分類，每次查詢時還要對統(tǒng)計(jì)出來的未報站進(jìn)行人工分類，影響了統(tǒng)計(jì)的時效性。

總之，系統(tǒng)軟件得不到及時的升級，給測報工作帶來了諸多不便。

3.5 機(jī)房無托管、維護(hù)不專業(yè)

目前省中心、分中心機(jī)房都是自己來維護(hù)、運(yùn)行，無專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房管理人員。各中心雖然都有獨(dú)立的機(jī)房，但是達(dá)不到7×24 h全天候值班監(jiān)控，恒溫、防塵、防火、防潮、防靜電等硬性指標(biāo)也很難達(dá)到。

4 改進(jìn)策略

在后期維護(hù)中，進(jìn)行優(yōu)勝劣汰，選取穩(wěn)定的廠家設(shè)備作為備品備件，逐步實(shí)現(xiàn)采集終端設(shè)備的統(tǒng)一性，使得無論硬件還是軟件的后期維護(hù)趨于一致。整合省中心、分中心軟件，撤銷分中心機(jī)房，節(jié)能減排、提高工作效率。雨量采集終端逐步升級為可融雪式雨量器，升級后可實(shí)現(xiàn)全年降水?dāng)?shù)據(jù)的采集傳輸。注重后期軟件的升級和修改工作，確保軟件在使用過程中更加合理、實(shí)用。

省中心、分中心設(shè)備整合后向社會專業(yè)維護(hù)企業(yè)托管機(jī)房。專業(yè)托管后不僅省去了省中心、分中心機(jī)房獨(dú)立運(yùn)行的重復(fù)維護(hù)、維修及相關(guān)費(fèi)用，又能提高設(shè)備的利用率，還大大減少人為不可控因素。