唐鴻儒 ，趙林章 ，錢福軍 ，包加桐 ，張 煒

（1. 揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127；2. 江蘇省泰州引江河管理處，江蘇 泰州 225321；3. 江蘇省水文水資源勘測局泰州分局，江蘇 泰州 225300）

0 引言

當(dāng)前，全國各級水利管理部門都在大力推進(jìn)水利信息化資源整合和“智慧水利”建設(shè)?；鶎拥乃こ坦芾韱挝粨?dān)負(fù)著泵站、水閘、涵洞、河道、水庫等多種水利工程的調(diào)度運(yùn)行和管理任務(wù)，建設(shè)水利工程管理系統(tǒng)是關(guān)鍵。水利工程管理系統(tǒng)是“智慧水利”的關(guān)鍵組成，是“智慧水利”的信息源頭之一，應(yīng)實(shí)現(xiàn)全面感知、規(guī)范管理和統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基本目標(biāo)，應(yīng)能夠向上一級的信息化系統(tǒng)全面、及時、可靠地提供工程運(yùn)行管理數(shù)據(jù)。

但是，近年來水利工程管理單位在進(jìn)行水利工程管理系統(tǒng)建設(shè)時，經(jīng)常不能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，主要原因包括：1）建設(shè)目標(biāo)籠統(tǒng)，可操作性差。雖然各個管理單位都已經(jīng)編制了信息化系統(tǒng)或者智慧水利的建設(shè)規(guī)劃或者建設(shè)方案，但是，由于缺乏系統(tǒng)的需求分析，對水利工程管理的建設(shè)目標(biāo)和具體的功能要求描述比較籠統(tǒng)，原則性條文多，可操作性差。2）工程管理模式多樣，流程復(fù)雜。項目實(shí)施單位對水利工程管理的工作內(nèi)容和流程難以短時間調(diào)查清楚。3）缺少設(shè)計階段。提出的技術(shù)要求模糊、缺乏詳細(xì)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，由項目實(shí)施單位或者軟件開發(fā)單位提供系統(tǒng)的實(shí)施方案，給后期的驗(yàn)收帶來隱患。4）最為突出的問題是目前尚沒有適用于基層水利工程管理單位的水利工程管理系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范。這些存在的問題給分期分批建設(shè)的信息化系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和實(shí)現(xiàn)資源整合帶來困難。

為此，根據(jù)水利部 2015 年發(fā)布的《水利信息化資源整合共享頂層設(shè)計》[1]要求，以及江蘇省水利廳 2016 年發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)“智慧水利”建設(shè)的工作意見》[2]和 2017 年發(fā)布的《江蘇省水利信息化“十三五”發(fā)展規(guī)劃》[3]需要，在研究水利工程管理單位的工作內(nèi)容和工作流程的基礎(chǔ)上，研究編寫了《水利工程管理及其數(shù)據(jù)和流程規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》），其目的是提出適用于基層水利工程管理單位的水利工程管理系統(tǒng)功能要求及其數(shù)據(jù)和流程規(guī)范。

1 水利工程管理系統(tǒng)組成

水利工程管理系統(tǒng)是管理單位各個職能部門和工程管理所工作人員進(jìn)行水利工程運(yùn)行監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)化工作平臺，實(shí)現(xiàn)工程管理業(yè)務(wù)信息的網(wǎng)絡(luò)化填報、業(yè)務(wù)流程的網(wǎng)絡(luò)化流轉(zhuǎn)。管理單位領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)能通過這個平臺可以實(shí)時掌握所有工程的運(yùn)行管理情況，并可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)審批。水利廳領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)職能處室等監(jiān)管部門也能方便獲得所需要的管理信息。

基層水利工程管理單位的水利工程管理系統(tǒng)組成如圖 1 所示。

水利工程管理系統(tǒng)應(yīng)與泵站、水閘、涵洞、河堤等水利工程的計算機(jī)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，獲取水利工程運(yùn)行的實(shí)時數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后集中存儲。水利工程管理單位或者分中心應(yīng)設(shè)立管理單位/分中心數(shù)據(jù)庫，集中存儲管理單位水利工程運(yùn)行和管理的數(shù)據(jù)，同時應(yīng)能與江蘇省水利數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫交換信息。

水利工程管理系統(tǒng)應(yīng)包括工程監(jiān)控、工程調(diào)度、維修養(yǎng)護(hù)、安全生產(chǎn)、水政監(jiān)察、工程資料等子系統(tǒng)。

工程監(jiān)控系統(tǒng)作為運(yùn)行管理人員對泵站、水閘、堤防、水庫等工程設(shè)施設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視的工作平臺，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)施設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、相關(guān)水情工情數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)故障診斷與設(shè)備保護(hù)、遠(yuǎn)程遙控操作的功能。

圖1 水利工程管理系統(tǒng)組成示意圖

工程調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)能作為管理單位進(jìn)行工程運(yùn)行調(diào)度的工作平臺，實(shí)現(xiàn)上級調(diào)度指令的接收、執(zhí)行、反饋，并能對防汛抗旱、水資源調(diào)度及應(yīng)急響應(yīng)事務(wù)等進(jìn)行過程管理的功能。

維修養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)作為泵站、水閘、堤防、水庫等管理單位，進(jìn)行水利工程基礎(chǔ)信息、工程檢查、工程設(shè)施設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)管理的信息化工作平臺，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)水利工程基礎(chǔ)信息管理、工程設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)及項目實(shí)施的全過程監(jiān)管等功能。

安全生產(chǎn)系統(tǒng)可作為水利工程管理單位進(jìn)行安全事務(wù)管理的工作平臺，應(yīng)能夠進(jìn)行安全計劃、安全措施、安檢臺賬、隱患排查、事故處置等功能。

水政監(jiān)察系統(tǒng)作為水政監(jiān)察工作平臺，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)水法規(guī)宣傳、涉水事務(wù)管理的功能。

工程資料系統(tǒng)作為水利工程管理單位工程技術(shù)檔案管理的工作平臺，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對工程建設(shè)期和運(yùn)行管理中的技術(shù)資料的收集、整理、歸檔的全過程監(jiān)管，并具備檔案統(tǒng)一管理、方便檢索與查詢的功能。

2 水利工程管理數(shù)據(jù)

水利工程管理系統(tǒng)應(yīng)對每個水利工程管理單位的部門、職工、崗位、設(shè)備、建筑物等進(jìn)行編碼，編碼規(guī)則應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，應(yīng)以被管理對象為實(shí)體組織信息，與一個對象相關(guān)的所有信息應(yīng)建立統(tǒng)一的關(guān)聯(lián)。

水利工程管理數(shù)據(jù)組成和交換示意圖如圖 2 所示。圖中，水利工程管理數(shù)據(jù)包括工程基礎(chǔ)、運(yùn)行、管理等數(shù)據(jù)。

工程基礎(chǔ)信息包括泵站、水閘、河道堤防、水庫等工程的建設(shè)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、安全鑒定、加固信息等，應(yīng)符合NFCS 01—2017《防洪工程數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符》[4]和《江蘇省水利工程數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計》（2005）要求。工程基本信息應(yīng)滿足《江蘇省水利信息資源目錄》中“防洪工程（FHGC）”（數(shù)據(jù)庫）的要求，并應(yīng)與省防辦的防洪工程數(shù)據(jù)庫（FHGC）共享。

圖2 水利工程管理數(shù)據(jù)組成和交換示意圖

工程運(yùn)行信息包括泵站、水閘、河道堤防、水庫等工程及其機(jī)電設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行，統(tǒng)計，歸檔等數(shù)據(jù)，以及實(shí)時水情、水工建筑物安全監(jiān)測等數(shù)據(jù)。工程運(yùn)行信息來自工程管理所的水閘、泵站、河道、堤壩、水庫、湖泊等水利工程監(jiān)控和管理系統(tǒng)，工情數(shù)據(jù)庫的設(shè)計應(yīng)符合 SL 577—2013《實(shí)時工情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符》[5]的要求，并參照國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程“實(shí)時工情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)”設(shè)計。

實(shí)時雨情數(shù)據(jù)應(yīng)滿足 SL 323—2011《實(shí)時雨水情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符》[6]的要求。

工程運(yùn)行信息應(yīng)滿足《江蘇省水利信息資源目錄》中實(shí)時工情數(shù)據(jù)庫（SSGQNEW）和實(shí)時雨水情數(shù)據(jù)庫（JSSQSYS）的要求，并應(yīng)與省防辦的防洪工程數(shù)據(jù)庫（SSGQNEW）和水文局的實(shí)時雨水情數(shù)據(jù)庫（JSSQSYS）共享。

工程管理信息是管理單位進(jìn)行工程調(diào)度、工程維護(hù)、安全管理、水政監(jiān)察、工程資料等管理工作所記錄的數(shù)據(jù)。工程管理信息將列入《江蘇省水利信息資源目錄》（2016）中“專題數(shù)據(jù)庫”（一級目錄）— “河湖資源與水利工程管理”（二級目錄）—“水利工程管理”（三級目錄）—“工程管理數(shù)據(jù)庫（GCGL）”（數(shù)據(jù)庫）中去。

3 水利工程管理流程

在管理工作中，對于需要多人、多部門參與的工作，系統(tǒng)應(yīng)能夠定義工作流程，定義的水利工程管理業(yè)務(wù)流程應(yīng)符合 SL/Z 589《水利信息化業(yè)務(wù)流程設(shè)計方法通用指南》[7]的要求。應(yīng)實(shí)現(xiàn)從流程發(fā)起到流程結(jié)束的全信息化流轉(zhuǎn)和信息管理。流程定義時，能指定每個流程節(jié)點(diǎn)的責(zé)任人、辦理內(nèi)容、辦結(jié)時間。流程流轉(zhuǎn)過程中，能通過電子郵件、短信等信息手段及時通知或者提醒相關(guān)責(zé)任人流程的進(jìn)展和需要辦理的事項。獲得授權(quán)人員能夠查看和跟蹤流轉(zhuǎn)過程。系統(tǒng)應(yīng)建立流程監(jiān)督模塊，能查詢已辦結(jié)流程流轉(zhuǎn)過程，能查詢正在流轉(zhuǎn)所有流程的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)。

例如，缺陷處理流程應(yīng)由在運(yùn)行監(jiān)控、巡檢、或者工程檢查時發(fā)現(xiàn)設(shè)備或者建筑物缺陷的事件時發(fā)起。缺陷處理流程應(yīng)包括圖中所示的缺陷發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)、處置方案制定、處理、消除總結(jié)等節(jié)點(diǎn)。流轉(zhuǎn)過程中，需要相關(guān)職能部負(fù)責(zé)人審批審核。

缺陷處理流程示意圖如圖 3 所示。圖中，缺陷處理流程包括缺陷發(fā)現(xiàn)和處理 2 個階段，每個階段有多個步驟，每個步驟由 1 個或者多個部分或者崗位的人員參與。流程流轉(zhuǎn)過程的關(guān)鍵信息應(yīng)該記錄在數(shù)據(jù)庫中。

4 《規(guī)范》編制

按照 SL 1－2002《水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)定》[8]的要求和格式編制了《規(guī)范》。

4.1 總則

說明編制《規(guī)范》的目的、適用范圍，以及引用的的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范或者管理辦法。

圖3 缺陷處理過程流程示意圖

4.2 術(shù)語

定義了水利工程管理的涉及的術(shù)語。

4.3 系統(tǒng)組成

說明了水利工程管理系統(tǒng)的軟件組成、每個部分的作用，以及工程管理數(shù)據(jù)組成。

規(guī)定了水利工程管理系統(tǒng)的一般技術(shù)和各個子系統(tǒng)共性的要求，包括“4.1 一般規(guī)定”和“4.2 數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符”2 個部分。

“4.1 一般規(guī)定”提出了水利工程管理系統(tǒng)各個部分的共性要求，包括水利工程管理系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境、系統(tǒng)架構(gòu)、使用方式等，還提出了水利工程管理流程的要求等。

“4.2 數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符”對水利工程管理數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計的命名原則及格式進(jìn)行了規(guī)定，應(yīng)滿足 SL 478－2010《水利信息數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標(biāo)識符編制規(guī)范》[9]的要求。

4.4 工程監(jiān)控

4.4.1 功能

提出了工程管理單位應(yīng)設(shè)置工程集控中心，作為統(tǒng)一的工程實(shí)時監(jiān)控平臺，實(shí)現(xiàn)所屬工程的集中運(yùn)行監(jiān)視，并能夠遠(yuǎn)程遙控泵站機(jī)組的運(yùn)行、閘門的開啟等。工程管理單位/分中心的運(yùn)行管理人員及相關(guān)人員能夠通過這個平臺全面實(shí)時地了解所有工程的運(yùn)行管理狀況。

工程集中監(jiān)控平臺應(yīng)包括泵站、水閘、變電所等運(yùn)行監(jiān)控，以及相關(guān)的河道、堤壩、湖泊、水庫等工情，水情監(jiān)視等。監(jiān)視的信息應(yīng)包括工程實(shí)時運(yùn)行信息、工程安全實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)、水情雨情數(shù)據(jù)及實(shí)時視頻監(jiān)視。數(shù)據(jù)包括自動采集、人工上報，以及與水情測報系統(tǒng)等外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享獲得的各類信息。

提出了工程集中監(jiān)控平臺的人機(jī)接口界面、通過統(tǒng)一的水利 GIS 實(shí)現(xiàn)水利工程監(jiān)視及工程運(yùn)行統(tǒng)計信息等要求。

4.4.2 數(shù)據(jù)

提出了實(shí)時工情數(shù)據(jù)的存儲要求，并應(yīng)滿足《江蘇省水利信息資源目錄》所列的實(shí)時工情（SSGQNEW）的要求。

實(shí)時工情數(shù)據(jù)分成以下 3 類：

1）工程運(yùn)行狀況信息。是泵站、水閘等工程運(yùn)行狀況類數(shù)據(jù)表，包括工程運(yùn)行、統(tǒng)計、歸檔、日志等數(shù)據(jù)表，以及相關(guān)的機(jī)電、變配電設(shè)備的運(yùn)行工況。

2）工程險情信息。存放各種出現(xiàn)的工程險情信息，包括決口、漫溢、管涌、陷坑、滑坡、裂縫等。

3）防汛抗旱動態(tài)信息。包括搶險動態(tài)、防汛抗旱簡報等信息。

提出了主要的實(shí)時工情數(shù)據(jù)庫、存儲時間間隔等要求。

在參照國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程“實(shí)時工情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)”的基礎(chǔ)上增加了泵站機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)、閘門運(yùn)行數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)表定義。

4.5 工程調(diào)度

提出了調(diào)度管理系統(tǒng)應(yīng)包括調(diào)度指令、防汛抗旱事務(wù)、應(yīng)急響應(yīng)等 3 個管理模塊。

調(diào)度指令管理模塊應(yīng)實(shí)現(xiàn)上級調(diào)度指令接收、調(diào)度方案下達(dá)、執(zhí)行過程記錄、執(zhí)行結(jié)果反饋、執(zhí)行過程評價、異常處置等全過程信息流程，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令的全過程跟蹤。江蘇省防汛抗旱總辦公室下達(dá)調(diào)度指令，防汛抗旱辦公室或者工管科專職人員接收后，可通過系統(tǒng)下達(dá)轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)度令給工程運(yùn)行管理部門，并應(yīng)通過短信等即時通信方式通知或者提醒相關(guān)人員。工程運(yùn)行人員執(zhí)行調(diào)度指令、記錄執(zhí)行過程和上報執(zhí)行結(jié)果。各相關(guān)人員根據(jù)權(quán)限能隨時掌握每個調(diào)度指令的執(zhí)行階段和結(jié)果。除工程防汛調(diào)度外，還應(yīng)包括防汛搶險隊的調(diào)度。

《規(guī)范》給出了調(diào)度指令處理流程的主要節(jié)點(diǎn)、工作內(nèi)容和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，以及“調(diào)度指令數(shù)據(jù)表”的定義。

4.6 維修養(yǎng)護(hù)

4.6.1 功能

提出了管理單位應(yīng)建立統(tǒng)一的工程維修養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，作為泵站、水閘、河道堤防、水庫等管理單位和部門進(jìn)行水利工程維修養(yǎng)護(hù)管理的信息化工作平臺。各個管理單位和部門應(yīng)能夠在統(tǒng)一的工程維修養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)上建立各自管理范圍內(nèi)的水利工程和設(shè)備臺賬，能按照規(guī)定流程進(jìn)行工程檢查，以及能進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)管理。

維修養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)應(yīng)包括水利工程基礎(chǔ)信息、設(shè)備、工程檢查、安全等級評定、突發(fā)事件響應(yīng)、缺陷、維修養(yǎng)護(hù)項目等管理功能模塊。

詳細(xì)提出了每個功能模塊的功能、主要的管理流程和數(shù)據(jù)。

4.6.2 流程

工程維修養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)應(yīng)包括工程檢查、安全等級評定、突發(fā)事件處理、缺陷處理、工程觀測、維修項目管理、養(yǎng)護(hù)項目管理、項目管理考核、工程考核等流程。

4.6.3 數(shù)據(jù)

提出了維修養(yǎng)護(hù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，包括水利工程基礎(chǔ)信息、設(shè)備管理、工程檢查、安全等級評定、突發(fā)事件響應(yīng)、缺陷管理、維修養(yǎng)護(hù)項目、項目管理考核、維修養(yǎng)護(hù)制度規(guī)程、工程考核等數(shù)據(jù)。例如缺陷管理數(shù)據(jù)包括設(shè)備代碼、設(shè)備名稱、檢修日期、缺陷類別、缺陷描述、發(fā)現(xiàn)方式、發(fā)現(xiàn)人、核實(shí)人、處理方案、處理過程、處理結(jié)果、處理負(fù)責(zé)人、檢查人員。

4.7 安全生產(chǎn)

提出了水利管理單位安全生產(chǎn)管理的要求。安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)作為泵站、水閘、河道堤防、水庫等工程運(yùn)行管理單位和相關(guān)職能部門進(jìn)行安全生產(chǎn)管理的業(yè)務(wù)平臺，應(yīng)包括安全生產(chǎn)目標(biāo)與職責(zé)、制度化管理、教育培訓(xùn)、現(xiàn)場管理、安全風(fēng)險管控及隱患排查治理、應(yīng)急管理、事故管理、持續(xù)改進(jìn)等管理功能。管理單位的各個管理所或者職能部門的安全管理人員利用平臺編輯安全計劃，建立各自部門的安全臺賬，管理安全設(shè)施等。

提出了主要安全生產(chǎn)管理流程和數(shù)據(jù)的要求。

4.8 水政監(jiān)察

提出了應(yīng)建立統(tǒng)一的水政監(jiān)察信息化管理系統(tǒng)，作為水政支隊和各個水政大隊進(jìn)行水政宣傳、執(zhí)法巡查、水事案件查處等網(wǎng)絡(luò)化平臺。能夠管理水政宣傳、水政巡查、違法案件立案和處理等記錄，以及水政工作信息上報等流程和數(shù)據(jù)。

4.9 工程資料

提出了工程資料管理系統(tǒng)的功能要求，以及工程管理資料管理的內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義。

4.10 數(shù)據(jù)存儲服務(wù)

規(guī)定了管理單位/分中心應(yīng)該存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容，與江蘇省水利數(shù)據(jù)中心的各個專題數(shù)據(jù)庫共享的范圍和內(nèi)容。管理單位/分中心應(yīng)建立統(tǒng)一工程調(diào)度運(yùn)行管理信息平臺，集成來自各個工程的計算機(jī)、機(jī)電設(shè)備狀態(tài)、工程安全、視頻等監(jiān)視系統(tǒng)，以及工程管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和接口提供所有工程的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)、統(tǒng)計信息、實(shí)時視頻、安全監(jiān)測數(shù)據(jù)、工程管理信息等，工程運(yùn)行管理人員能夠利用計算機(jī)、手機(jī)等移動終端查看工程運(yùn)行狀況和管理情況，及時作出正確操作、判斷和決策。還規(guī)定了提供數(shù)據(jù)服務(wù)的方式。

5 結(jié)語

《規(guī)范》定位為基層管理單位的水利工程管理信息化系統(tǒng)的技術(shù)要求，是在學(xué)習(xí)和理解水利部《水利信息化資源整合共享頂層設(shè)計》（2015 年 3 月）、《推進(jìn)“智慧水利”建設(shè)的工作意見》（蘇水科〔2016〕41 號）、《江蘇省水利廳健全水利數(shù)據(jù)資源體系工作方案》（2017）等精神和要求的基礎(chǔ)上編寫的，可以為水利工程管理信息化系統(tǒng)建設(shè)提供參考和依據(jù)。