張新山，于長(zhǎng)征

（臨沂市水利工程保障中心，山東 臨沂 276000）

1 系統(tǒng)架構(gòu)及功能

智慧化管理系統(tǒng)項(xiàng)目以充分發(fā)揮水利設(shè)施工程效益、非工程措施創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用、提高水庫智慧化、信息化管理水平為總體目標(biāo)，形成全息感知、應(yīng)急指揮、聯(lián)合調(diào)度一體化平臺(tái)，為水庫安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

1.1 工程監(jiān)測(cè)

構(gòu)建一個(gè)從水文監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、閘門監(jiān)測(cè)、大壩安全監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控等為一體的全方面感知體系，形成一體化的綜合智慧岸堤水庫平臺(tái)。通過水位、流量、工情、大壩安全監(jiān)測(cè)、視頻安防監(jiān)控等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警，保障水庫全天候的運(yùn)行安全，最終形成更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通。

1.2 工程巡查

作為水庫業(yè)務(wù)與信息技術(shù)深度融合的典范，實(shí)現(xiàn)岸堤水庫人、事、物的一體化綜合管理目標(biāo)。利用信息技術(shù)對(duì)感知體系、數(shù)據(jù)服務(wù)、業(yè)務(wù)協(xié)同進(jìn)行全新的賦能，形成流域一體化管理的智慧水庫高效協(xié)同管理平臺(tái)，建立健全統(tǒng)一指揮、反應(yīng)靈敏、運(yùn)轉(zhuǎn)高效的水庫綜合管理機(jī)制，全方位監(jiān)測(cè)監(jiān)控水庫，保障水庫安全運(yùn)行管理，輔助單位內(nèi)部協(xié)同辦公管理。

1.3 流域汛情聯(lián)防聯(lián)調(diào)

系統(tǒng)應(yīng)用誤差抗差技術(shù)、模型參數(shù)線性化率定技術(shù)、預(yù)報(bào)誤差系統(tǒng)響應(yīng)修正技術(shù)、系統(tǒng)自適應(yīng)修正技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，建立基于GIS空間處理的洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，為流域描述洪水演進(jìn)，分析不同洪水洪峰、洪量、洪水過程等，為保證洪水預(yù)報(bào)精度提供技術(shù)支撐。為全面實(shí)現(xiàn)防洪調(diào)度現(xiàn)代化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，極大提高了防汛工作效率。

1.4 自動(dòng)跟蹤識(shí)別

系統(tǒng)能夠?qū)σ曨l區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別，進(jìn)行可視化智能分析、AI智能語音模擬，并在水庫日常工作、防汛工作中成功運(yùn)用。通過全面感知、識(shí)別、模擬和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水庫工程管理從徒步、眼觀、手抄、喊話到“基礎(chǔ)信息全面感知、實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)預(yù)警、調(diào)度會(huì)商科學(xué)決策、工程調(diào)度集中控制、日常業(yè)務(wù)移動(dòng)辦理、流域內(nèi)多水庫協(xié)同管理”的工程管控智慧化。

1.5 流域工程協(xié)同管理

構(gòu)建流域水庫工程協(xié)同管理平臺(tái)，在一個(gè)平臺(tái)框架下集成展示管理岸堤水庫各業(yè)務(wù)系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)上游“1+3”大中型水庫（岸堤水庫、黃土山水庫、張莊水庫、朱家坡水庫）工程基礎(chǔ)信息、安全運(yùn)行狀態(tài)的查詢、預(yù)警，以及進(jìn)行流域水庫群的執(zhí)行追蹤，保障岸堤水庫管理人員及時(shí)掌握上游其他水庫工程的安全狀態(tài)及運(yùn)行狀況，全面提升岸堤水庫流域協(xié)同管理水平。

1.6 岸堤水庫智慧管理系統(tǒng)

水庫智慧管理業(yè)務(wù)系統(tǒng)主要包括水庫綜合大屏展示、組織管理、工程信息、工程檢查、安全監(jiān)測(cè)、維修養(yǎng)護(hù)、洪水預(yù)報(bào)、應(yīng)急管理、設(shè)備管理等業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。

1）綜合大屏展示。主要是將各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)調(diào)度結(jié)果進(jìn)行融合可視化展示，科學(xué)直觀地反映水庫運(yùn)行狀態(tài)及關(guān)聯(lián)信息，為防汛調(diào)度會(huì)商、研判、決策提供支撐，也可用于對(duì)外的形象展示、宣傳等。

2）組織管理。主要基于岸堤水庫管理處的組織結(jié)構(gòu)設(shè)置及人員崗位信息，提供岸堤水庫組織管理以及日常行政辦公功能，有助于提高管理人員的工作效率。

從這些例子中可以看到,“石榴裙”“飯碗”“柴米”“花燈”等本來都是常見的事物名詞,語言中實(shí)際的指稱對(duì)象都很明確,意義具體明晰。由于語境的變化,語言交際中使用范圍的變化,人們依賴這種具體明晰的意義,使其他一些事物與之產(chǎn)生了特定的語義關(guān)聯(lián),借以指稱代替其他事物。這樣代替指稱所產(chǎn)生的直接結(jié)果就是,在一個(gè)常用意義的基礎(chǔ)上,又各自產(chǎn)生了一個(gè)新的借代意義。

3）工程信息。通過對(duì)岸堤水庫相關(guān)基礎(chǔ)信息的采集與整理，提供岸堤水庫工程信息管理與查詢的功能，在線展示水庫各項(xiàng)信息與圖紙。

4）工程檢查。根據(jù)日常巡查及汛期隱患排查工作的實(shí)際需要，建立電腦端的工程檢查管理功能模塊，落實(shí)工程日常監(jiān)測(cè)檢查規(guī)范化等標(biāo)準(zhǔn)化管理要求，為岸堤水庫的巡查及隱患排查管理提供有效的監(jiān)管手段。

5）安全監(jiān)測(cè)。基于本次新建的基礎(chǔ)感知體系，集成接入各項(xiàng)監(jiān)控結(jié)果，建立統(tǒng)一的安全監(jiān)測(cè)功能模塊。

6）維修養(yǎng)護(hù)。通過對(duì)日常維修養(yǎng)護(hù)、大修、搶修等作業(yè)過程的信息化管理，實(shí)現(xiàn)采集和查詢岸堤水庫維修養(yǎng)護(hù)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、制定維修養(yǎng)護(hù)年度計(jì)劃、管理養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目、全程追蹤維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)過程、統(tǒng)計(jì)分析維修養(yǎng)護(hù)管理數(shù)據(jù)，為養(yǎng)護(hù)管理人員提供快速準(zhǔn)確、圖文并茂的工程養(yǎng)護(hù)管理服務(wù)，提升工程維修養(yǎng)護(hù)管理規(guī)范化、現(xiàn)代化水平。

7）水庫洪水預(yù)報(bào)。根據(jù)岸堤水庫以及上游黃土山水庫、張莊水庫、朱家坡水庫的防汛防臺(tái)實(shí)際工作和管理制度，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)工程運(yùn)行調(diào)度工作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化管理，構(gòu)建水庫預(yù)報(bào)模型，實(shí)現(xiàn)洪水自動(dòng)預(yù)報(bào)和人工干預(yù)預(yù)報(bào)計(jì)算，以信息化手段保障工程運(yùn)行安全，充分發(fā)揮水庫工程效益。

8）應(yīng)急管理服務(wù)。在突發(fā)災(zāi)害事件時(shí)，針對(duì)不同類型突發(fā)災(zāi)害事件提出相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)方案和處置措施，最大程度地保證水庫工程安全。

9）設(shè)備管理。基于精細(xì)化管理理念，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)水庫設(shè)備設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化處理，實(shí)現(xiàn)水庫工程的各項(xiàng)設(shè)施設(shè)備信息的登記與查詢，同時(shí)對(duì)設(shè)備安全狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，便于用戶掌握水庫設(shè)施設(shè)備總體情況。

10）水庫移動(dòng)管理平臺(tái)。根據(jù)PC端的功能，在移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)部分配套應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)水庫“基礎(chǔ)信息隨時(shí)查、監(jiān)測(cè)信息隨時(shí)看、業(yè)務(wù)事項(xiàng)隨身辦”，包括基礎(chǔ)信息查詢、監(jiān)測(cè)信息展示、業(yè)務(wù)事項(xiàng)辦理等功能。

2 系統(tǒng)作用與效能

科技賦能開啟了“智慧”水庫管理新模式。水庫動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)的建成使用極大地提高了水庫安全監(jiān)測(cè)監(jiān)管及運(yùn)行管理能力。系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，在水庫工程管理、防汛度汛工作方面發(fā)揮了積極作用。

2.1 提高工程巡查效率

工程巡查作為工程管理的重要手段，能夠及時(shí)獲取工程安全運(yùn)行動(dòng)態(tài)狀況，而要做好這項(xiàng)工作需要投入大量的工作人員，傳統(tǒng)模式是通過人走步量肉眼觀察，受主客觀原因影響，有可能會(huì)導(dǎo)致觀察有疏漏，而且工程點(diǎn)多面廣，耗時(shí)費(fèi)力。但采用工程巡查系統(tǒng)后，該系統(tǒng)作為水庫業(yè)務(wù)與信息技術(shù)深度融合的典范，實(shí)現(xiàn)了岸堤水庫人、事、物的一體化綜合管理目標(biāo)。工作人員可以利用手機(jī)下載系統(tǒng)APP進(jìn)行巡查，巡查人員的巡查軌跡和內(nèi)容實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化”，可對(duì)巡查過程一目了然。對(duì)巡查過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行拍照錄像，填報(bào)巡查部位隱患問題，并可直接聯(lián)系相關(guān)責(zé)任人對(duì)問題部門及時(shí)處理。利用APP自動(dòng)生成檢查項(xiàng)目、檢查次數(shù)、存在問題，簡(jiǎn)化水庫建設(shè)質(zhì)量管理程序，積累形成水庫大數(shù)據(jù)檔案，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量監(jiān)督大數(shù)據(jù)管理。形成了統(tǒng)一指揮、反應(yīng)靈敏、運(yùn)轉(zhuǎn)高效的水庫綜合管理機(jī)制，保障了水庫的安全運(yùn)行管理。

2.2 保障水庫運(yùn)行安全

防汛工作是水庫汛期工作的重點(diǎn)，通過水庫視頻監(jiān)控、水雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水雨情、工情、安全等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，形成預(yù)警及時(shí)、對(duì)接迅速、處理高效的工作閉環(huán)，有效提高了水庫現(xiàn)代化管理水平，保障了水庫全天候的運(yùn)行安全。防汛工作中，工作人員結(jié)合流域汛情聯(lián)防聯(lián)調(diào)智慧大腦系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及對(duì)未來洪水過程預(yù)報(bào)研判結(jié)果，迅速制定洪水調(diào)控方案，有效的錯(cuò)峰、削峰，避免了洪水帶來的巨大威脅風(fēng)險(xiǎn)。2021年7月28日，第6號(hào)臺(tái)風(fēng)“煙花”一路北上逼近山東，岸堤水庫處在了抵御臺(tái)風(fēng)侵襲的前沿。專家組充分利用信息化平臺(tái)，用好“智慧堤壩”抵御臺(tái)風(fēng)。系統(tǒng)實(shí)時(shí)提供的岸堤水庫當(dāng)時(shí)的臺(tái)風(fēng)路徑、降水過程及水庫庫容、水位狀況等信息，提高了專家組預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度，為及時(shí)作出科學(xué)研判制定洪水調(diào)控決策提供了可靠依據(jù)。28日早6點(diǎn)，按照市防指要求，提前采取措施做好調(diào)洪預(yù)泄工作，開啟輸水洞閘門，下泄流量35.9 m3/s，留足了防洪庫容，“贏戰(zhàn)”了臺(tái)風(fēng)“煙花”。

2.3 實(shí)現(xiàn)視頻智能監(jiān)控

視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別視頻區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并跟蹤，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)同一場(chǎng)景里多個(gè)目標(biāo)，改變了以往視頻“被動(dòng)”監(jiān)控的狀態(tài)，不僅提供視頻畫面，而且能主動(dòng)對(duì)視頻信息進(jìn)行智能分析，識(shí)別和區(qū)分物體，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況或者突發(fā)事件能及時(shí)地發(fā)出警報(bào)。系統(tǒng)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用有助于克服人力疲憊的局限性，從而更加有效地協(xié)助安全人員處理突發(fā)事件。通過臨沂市“智慧岸堤水庫”平臺(tái)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化智能化運(yùn)行管理，并與省、市水利部門實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享，為在線巡庫、洪水在線分析、風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)預(yù)警、可視化指揮調(diào)度等提供大數(shù)據(jù)支撐，還可以為公安部門提供治安線索。利用信息技術(shù)對(duì)感知體系、數(shù)據(jù)服務(wù)、業(yè)務(wù)協(xié)同進(jìn)行全新的賦能。

3 結(jié)語

岸堤水庫自動(dòng)化、信息化體系建設(shè)，是保障水庫工程調(diào)度運(yùn)行安全、推進(jìn)“臨沂智慧城市”建設(shè)、響應(yīng)“兩山”理論，提高工程管理水平，適應(yīng)水利現(xiàn)代化及水利信息化發(fā)展需要。在對(duì)水庫工程堅(jiān)持24 h不間斷巡查的同時(shí)，借助先進(jìn)技術(shù)手段，創(chuàng)新管護(hù)、人員、技術(shù)體系，推進(jìn)了水庫管理現(xiàn)代化。通過智慧化信息系統(tǒng)提升，進(jìn)一步提高了水資源利用效率，保障了供水安全，為水庫管理提供了科學(xué)依據(jù)，使除險(xiǎn)加固工程及智慧防汛工程發(fā)揮出了更大效益。