●王 翔 石躍祥
亭下水庫位于寧波市奉化區(qū)溪口鎮(zhèn)以西,是一座以防洪、灌溉為主,結(jié)合供水、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的大(二)型水利工程,是寧波甬江流域骨干工程之一。水庫于1978 年5 月開始興建,1985 年9 月竣工,工程按百年一遇洪水設(shè)計,萬年一遇洪水校核,總庫容1.515億立方米,控制流域面積176 平方公里。水庫建有壩后式水電站一座,總裝機容量4320 千瓦,年設(shè)計發(fā)電量1120萬千瓦時;擁有山林面積14500 余畝,大部分為生態(tài)公益林;水庫常年平均徑流量1.56 億立方米,年城市供水能力約6000 萬立方米。
亭下水庫信息化建設(shè)方面目前主要有雨水情監(jiān)測、大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等基礎(chǔ)感知系統(tǒng)。雨水情息系統(tǒng)、水庫標準化(元素化)管理平臺、亭下水庫綜合管理平臺、水庫洪水預報系統(tǒng)等水庫業(yè)務應用。有一定信息化基礎(chǔ),具有“智慧水庫”升級的潛力。
水雨情監(jiān)測。水庫水情、雨情自動測報系統(tǒng)由中心站、中繼站、中轉(zhuǎn)站以及6 個雨量站和3 個水位站、出入庫流量站組成,雨量站使用2 套獨立自動測報系統(tǒng)(短波遙測系統(tǒng)與雨潤遙測系統(tǒng))互為備用方式,投入運行以來系統(tǒng)工作良好,數(shù)據(jù)傳輸比較穩(wěn)定。
大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)。由亭下水庫加固工程自動化標(水利部南京水利水文自動化研究所),從2009 年3 月12 日至2010 年2 月3 日完成安裝、調(diào)試工作,2011 年1 月通過完工驗收。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)。目前已有38 路視頻監(jiān)控圖像,主要分布在大壩到管理房這部分區(qū)域,部分電廠以及部分安保視頻監(jiān)控,所有視頻監(jiān)控圖像已匯聚至??低曇曨l監(jiān)控綜合平臺。
雨水情系統(tǒng)。亭下水庫共有兩套水雨情系統(tǒng)(短波遙測系統(tǒng)與雨潤遙測系統(tǒng)),兩套系統(tǒng)同時工作,及時準確的傳輸實時水雨情信息,提高水庫安全、高效運行的可靠性。目前系統(tǒng)運行穩(wěn)定,數(shù)據(jù)傳輸正常。
水庫標準化(元素化)管理平臺。2015 年完成亭下水庫標準化(元素化)管理平臺的建設(shè),平臺集成標準化管理、安全生產(chǎn)元素化管理子系統(tǒng)等管理平臺。
亭下水庫綜合管理平臺。自2017年以來,按照寧波原水集團—水庫兩級綜合管理平臺信息服務項目的實際需要,遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標準、資源整合、共享服務、持續(xù)發(fā)展”的指導思想,原水集團采用統(tǒng)一租賃形式。為大中型水庫管理單位提供水庫基礎(chǔ)信息展示、安全運行監(jiān)控、水庫應急調(diào)度、行政辦公管理、上下級聯(lián)動等服務;上下級之間通過服務接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互共享。
水庫洪水預報系統(tǒng)。系統(tǒng)采用C/S兩層體系結(jié)構(gòu)和B/A/S 三層體系結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式,提供基本信息、方案生成、方案分析、會商、成果輸出、方案存儲、洪水預報、數(shù)據(jù)庫連接等功能,實現(xiàn)向防汛有關(guān)部門及時提供暴雨洪水、汛情信息和預警預報,實現(xiàn)對防汛工作中洪水預報業(yè)務的支持。
目前水庫管理和林業(yè)管理主要以人工巡查為主,存在巡查頻率有限、效率一般、人力物力耗費較高等問題,需要利用視頻智能分析的先進技術(shù)手段,為森林防火、周界入侵的事件提供智能識別能力,實現(xiàn)對水庫、林業(yè)智能動態(tài)監(jiān)管,作為日常巡查信息化輔助工具,以提高水庫管理和林業(yè)管理的智能化水平。
隨著水利信息化的不斷推進,信息資源不斷積累,業(yè)務系統(tǒng)不斷增加,出現(xiàn)數(shù)據(jù)資源分散、利用效率不高、內(nèi)容重復矛盾等問題,亟需構(gòu)建水庫數(shù)據(jù)倉庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一存儲管理。針對傳統(tǒng)水利數(shù)據(jù)服務模式的不足,需要構(gòu)建數(shù)據(jù)服務管理系統(tǒng),提供水利數(shù)據(jù)傳輸中樞,整合現(xiàn)有水利數(shù)據(jù)資源,提供專業(yè)的水利數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)系統(tǒng)間便捷、規(guī)范、靈活的數(shù)據(jù)交換與服務共享。
已建有水庫標準化(元素化)管理平臺、亭下水庫綜合管理平臺、水庫洪水預報系統(tǒng)等業(yè)務應用系統(tǒng),業(yè)務應用系統(tǒng)雖有所建設(shè),并在一定程度上支撐了各科室的業(yè)務管理,但部分系統(tǒng)存在功能模塊還欠完整,部分業(yè)務的信息化應用水平總體偏低等問題,包括水文數(shù)據(jù)分析、水庫大壩安全管理等,還未實現(xiàn)信息化建設(shè),各類信息在實際工作中未能規(guī)范流轉(zhuǎn)和充分應用。
正在使用的業(yè)務系統(tǒng)未能做到有效集成,導致“業(yè)務孤島”現(xiàn)象嚴重,也增加了業(yè)務管理人員的工作量,在提高工作效率、實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同等方面存在不足。有必要建立一個統(tǒng)一的綜合應用平臺,對業(yè)務管理功能進行擴展完善,實現(xiàn)亭下水庫業(yè)務數(shù)字化、協(xié)同化管理。
運用充分運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等現(xiàn)代化信息技術(shù),開展亭下水庫“智慧水庫”建設(shè),通過智能視頻分析服務系統(tǒng)、數(shù)據(jù)整合及水庫數(shù)據(jù)倉庫、智慧水庫數(shù)據(jù)服務與管理系統(tǒng)、智慧水庫綜合管理平臺,提高水庫數(shù)據(jù)服務資源管理能力,提升水庫業(yè)務應用,實現(xiàn)“視頻監(jiān)控智能化、數(shù)據(jù)資源可視化、考核管理元素化、管理平臺一體化”的目標,打造水利行業(yè)“智慧水庫”典型示范標桿。
通過對水庫的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行補充完善,利用視頻智能分析的先進技術(shù)手段,構(gòu)建水庫放水預警識別服務、森林防火識別服務、周界入侵識別服務和漂浮物監(jiān)測識別服務,以機器代人力,實現(xiàn)精準分析、精準預警、安全高效,有效降低人力監(jiān)控負擔,保障工程安全運行。
按照“數(shù)據(jù)管家、智慧服務”的理念,構(gòu)建水庫數(shù)據(jù)資源服務管理系統(tǒng),實現(xiàn)對“數(shù)據(jù)集成—數(shù)據(jù)資源—數(shù)據(jù)服務”全部運行過程進行可視化監(jiān)控,形成資源豐富、服務專業(yè)、共享高效、管控可視的智慧水庫數(shù)據(jù)資源服務體系,最終達到“數(shù)據(jù)資產(chǎn)化、服務價值化、管控可視化”的目標。
結(jié)合元素化管理理念和水利工程標準化管理,構(gòu)建基于元素化理念的水利工程標準化管理平臺?;谠械陌踩a(chǎn)元素化管理系統(tǒng),對系統(tǒng)進行升級改造,新開發(fā)雙控預防模塊、元素屬性管理相關(guān)模塊、預測預警模塊等,提升工程風險評估能力,提高工程標準化管理水平。
基于寧波市智慧水利綜合應用平臺提供的統(tǒng)一框架,構(gòu)建亭下水庫“智慧水庫”,充分利用市級統(tǒng)建應用,并結(jié)合亭下水庫的特色應用需求,構(gòu)建智慧水庫自建應用,全面深化水庫核心業(yè)務應用,大幅提升水庫業(yè)務協(xié)同化、智慧化管理和服務水平。
對水庫的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行補充完善,綜合應用計算機視覺識別技術(shù),建立水庫智能視頻分析服務系統(tǒng),以機器代人力,實現(xiàn)亭下水庫周界入侵識別、森林防火識別、漂浮物識別,有效降低人力監(jiān)控負擔,保障工程安全運行。
按照《寧波市水利數(shù)據(jù)資源目錄》標準,對亭下水庫水利業(yè)務數(shù)據(jù)進行綜合梳理,摸清亭下水庫數(shù)據(jù)資源家底,基于寧波市智慧水利數(shù)據(jù)中心,建立亭下智慧水庫數(shù)據(jù)倉庫。
按照“數(shù)據(jù)管家、智慧服務”的理念,充分利用寧波市智慧水利應用支撐平臺提供公共基礎(chǔ)服務,構(gòu)建亭下水庫數(shù)據(jù)服務管理系統(tǒng),作為寧波市水利數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)的節(jié)點,實現(xiàn)亭下水庫數(shù)據(jù)資源歸集及上下級交換共享。
基于寧波市智慧水利綜合應用平臺提供的統(tǒng)一框架,構(gòu)建亭下水庫“智慧水庫”門戶,充分利用寧波市智慧水利綜合應用平臺提供的水利工程運行監(jiān)管系統(tǒng)、水利工程安全生產(chǎn)風險管控系統(tǒng)等市級統(tǒng)建應用。
結(jié)合亭下水庫的特色應用需求,構(gòu)建智慧水庫自建應用,提供水庫標準化(元素化)管理系統(tǒng)、水庫水工水文數(shù)據(jù)分析應用系統(tǒng)、可視化數(shù)據(jù)大屏、移動應用平臺等系統(tǒng),全面深化水庫核心業(yè)務應用,大幅提升水庫業(yè)務協(xié)同化、智慧化管理和服務水平。
總之,建設(shè)亭下智慧水庫,不論是從滿足現(xiàn)在的水利現(xiàn)代化建設(shè)需要方面,還是從達到長遠的社會經(jīng)濟發(fā)展要求方面出發(fā),都是一項具有重要政治意義和顯著社會經(jīng)濟效益的戰(zhàn)略舉措。亭下水庫作為寧波市智慧水庫的試點之一,以人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息新技術(shù)為基礎(chǔ),突破水庫現(xiàn)有系統(tǒng)的局限性,創(chuàng)新水庫管理決策模式,實現(xiàn)水庫管理從數(shù)字化到智能化的轉(zhuǎn)變,亭下智慧水庫的建設(shè)能夠打造可復制推廣的標準化成果,引領(lǐng)浙江省各大中型水庫進行智慧化改造升級,是落實浙江省數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要體現(xiàn)。