廖承偉

（四創(chuàng)科技有限公司，福建 福州 350100）

0 引言

“十四五”期間，我國水利信息化建設(shè)仍然堅持以“十六字”治水思路為指引，不斷推進信息技術(shù)與水利業(yè)務(wù)融合，進一步加強水利信息監(jiān)測和信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，逐步完善水利網(wǎng)信標(biāo)準(zhǔn)體系，推動水利業(yè)務(wù)應(yīng)用持續(xù)深化，綜合提升水利工作效率和管理能力，為水利信息化的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

小型水庫作為減災(zāi)興利的重要工作單元，在抵御洪澇災(zāi)害和促進工農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展方面發(fā)揮了重大作用，同時也有著基數(shù)大、范圍廣、管理難、運行年限較長、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱等特征。基于“十四五”水利信息化建設(shè)目標(biāo)，通過共享經(jīng)濟的思路，借助先進的信息技術(shù)，采用租用方式構(gòu)建一套小型水庫管理平臺，輔助支持小型水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理工作，實現(xiàn)小型水庫管理養(yǎng)護體系提檔升級，減少水患災(zāi)害的發(fā)生，保障人民生命和財產(chǎn)安全。

1 小型水庫現(xiàn)狀及平臺需求分析

我國約有小型水庫 9.3 萬座[1]，其中大部分始建于20世紀(jì)50至70年代，受當(dāng)時綜合條件限制，許多小型水庫設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低，整體質(zhì)量不高，造成小型水庫先天不足。而在后天運行管理過程中，由于小型水庫分布廣泛，且地理環(huán)境相對偏僻，傳統(tǒng)的管理手段難以監(jiān)管到位，導(dǎo)致存在非法養(yǎng)魚、養(yǎng)雞，溢洪道侵占、堵塞，金結(jié)、機電設(shè)備生銹及損壞等現(xiàn)象[2]。

近年來，國務(wù)院高度重視小型水庫管護工作的提質(zhì)增效，各地積極響應(yīng)國家政策，加強對小型水庫的管護。小型水庫管護工作的核心目標(biāo)是保障小型水庫正常運行，排查隱患，避免安全事故發(fā)生。管護內(nèi)容包括日常巡查、小型水庫養(yǎng)護、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備維護、安全預(yù)警等。信息和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)的高覆蓋率，智能手機的廣泛普及，為小型水庫管護工作步入現(xiàn)代化的管理模式提供了基本條件。小型水庫現(xiàn)代化管理內(nèi)容包括基礎(chǔ)監(jiān)測設(shè)備建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化體系建立、管理平臺建設(shè)等，其中，小型水庫管理平臺屬于現(xiàn)代化管理手段的核心部分。

小型水庫管理平臺需要將實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)、日常的管護數(shù)據(jù)、歷史的水工數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一匯集管理，并將小型水庫管護標(biāo)準(zhǔn)化體系嵌入到平臺中，構(gòu)建基于業(yè)務(wù)場景的系統(tǒng)流程和應(yīng)用。通過租戶模式實現(xiàn)不同組織或個人共同使用管理平臺，滿足小型水庫現(xiàn)代化管理要求。

2 管理平臺租用方式技術(shù)路線

租戶模式是指組織或個人通過申請租賃的方式實現(xiàn)共用同一套平臺，且確保各用戶之間數(shù)據(jù)的隔離，主要有單租戶和多租戶 2種模式。單租戶模式是指每個租戶創(chuàng)建之初就創(chuàng)建獨立的平臺程序和數(shù)據(jù)庫；多租戶模式是指每個租戶創(chuàng)建之初就共享平臺程序，可獨立或共享數(shù)據(jù)庫。

小型水庫的監(jiān)管單位一般是縣水利局，各縣單獨建設(shè)系統(tǒng)的成本較高，所以采用應(yīng)用共享的思路，在多租戶方式下，整合共性需求，搭建一套小型水庫管理平臺，縣水利局作為租戶主體對平臺進行租用，這樣就大幅度降低前期投入成本，使各縣投資效益最大化?；谧庥梅绞竭\行管理平臺的邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。同時，為了滿足各縣存儲的數(shù)據(jù)自由增長和數(shù)據(jù)的安全性，本平臺的租戶采用獨立數(shù)據(jù)庫模式。采用獨立數(shù)據(jù)庫的模式除了考慮到數(shù)據(jù)方面，也為用戶對功能的擴展和定制預(yù)留了單獨的空間，以整體提升管理平臺對用戶的服務(wù)能力。

圖1 基于租戶方式的運行管理平臺邏輯結(jié)構(gòu)圖

小型水庫管理平臺框架設(shè)計從 3個層面進行考慮：1）技術(shù)層面。考慮了適配國產(chǎn)化要求，所以本次開發(fā)的前后端技術(shù)選用 VUE + Spring Boot 框架技術(shù)路線，實現(xiàn)基于 Spring Cloud（云應(yīng)用）微服務(wù)架構(gòu)，將平臺部署在有三級等保的國產(chǎn)云環(huán)境上，同時軟件通過二級等保測評要求，保障用戶數(shù)據(jù)的安全。2）運營層面。租戶的運營管理是平臺應(yīng)用共享的基礎(chǔ)，所以平臺側(cè)重多通道采集用戶需求、模塊使用頻率、統(tǒng)計分析。3）應(yīng)用層面。注重友好性、實用性、靈活性，同時基于運營管理的用戶需求，實現(xiàn)應(yīng)用的快速迭代和定制化配套。

3 采用租用方式的管理平臺設(shè)計

3.1 租戶運營系統(tǒng)

租戶運營系統(tǒng)是平臺設(shè)計的核心，是實現(xiàn)多個組織共享一套應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)保障。系統(tǒng)負責(zé)從租戶申請開始到租戶到期終止使用的整個過程管理。租戶使用過程管理如圖2所示。

圖2 租戶管理流程圖

租戶運營系統(tǒng)包括租戶、應(yīng)用庫、權(quán)限、運營等管理 ，系統(tǒng)模塊功能如表1所示。

表1 租戶運營系統(tǒng)模塊設(shè)計表

租戶運營系統(tǒng)給每個租戶提供了虛擬化的獨立應(yīng)用空間，租戶可以在應(yīng)用庫中選擇已有的應(yīng)用模塊進行租用，也可以根據(jù)租戶實際管理的需求增加定制化應(yīng)用模塊。例如目前在使用中的廣西壯族自治區(qū)崇左市江州區(qū)，租用模塊包括水庫工情管理、巡查管理、一張圖綜合監(jiān)測、維修養(yǎng)護管理等產(chǎn)品，且根據(jù)縣里實際監(jiān)管需求，在租戶空間下增加定制了一套大屏?xí)滔到y(tǒng)，對日常管理數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、監(jiān)測監(jiān)管。

3.2 管理平臺桌面端

桌面端側(cè)重在會商展示、值班監(jiān)視、巡查管理等集中式的應(yīng)用場景上，業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)計包括水庫工情管理、全流程巡查管理、一張圖綜合監(jiān)測、維修養(yǎng)護項目管理、組織結(jié)構(gòu)考核評價等系統(tǒng)設(shè)計。運行管理平臺各系統(tǒng)詳細功能如表2所示。

表2 運行管理平臺各系統(tǒng)功能模塊說明表

3.3 管理平臺移動端

管理平臺移動端側(cè)重外出辦公和現(xiàn)場巡查工作。除了滿足桌面端各類系統(tǒng)的基本功能外，考慮到具體巡查責(zé)任人的信息化水平較低，對在線巡查功能需要設(shè)計得更簡單、實用。例如設(shè)計水庫定位時，巡查人員根據(jù)當(dāng)前的定位信息自動展示距離當(dāng)前位置最近的水庫，對于巡查項目情況和路徑采用一鍵上報的設(shè)計，降低巡查人員的操作。移動端巡查功能及使用流程如圖3所示。

圖3 移動端巡查功能流程設(shè)計圖

4 租戶方式的管理平臺實踐案例

當(dāng)前租用方式下的管理平臺已推廣至福建、廣西、廣東、云南等多個省份的市或縣（區(qū)）水利局使用。隨著平臺的逐步推廣，通過平臺問題反饋通道，可收集到各租戶反饋的問題。

以廣東省清遠市陽山縣應(yīng)用情況為例，目前陽山縣通過平臺進行標(biāo)準(zhǔn)化管理的小型水庫一共48座。采用租用方式購買服務(wù)，選用的租用內(nèi)容包括水庫工情管理、全流程巡查管理、一張圖綜合監(jiān)測、維修養(yǎng)護管理等。陽山縣租用管理平臺期間的數(shù)據(jù)如圖4所示。按陽山縣水利局實際管理需求，管理平臺還定制了小型水庫管護月度匯報數(shù)據(jù)大屏自動生成功能。

圖4 陽山縣租用期間使用數(shù)據(jù)

以往陽山縣小水庫的管理普遍采用當(dāng)?shù)卮迕窕虼甯刹考媛毠芾恚捎诖鍎?wù)繁忙，加之人工填報，對水庫的巡查和運行管理難以達到要求，巡查記錄嚴(yán)重缺失，溢洪道存在設(shè)置障礙物、私設(shè)漁網(wǎng)等嚴(yán)重的安全隱患情況，且長達半年未收到報告，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化制度和報告落實不到位。

通過租用“運行管理平臺 + 標(biāo)準(zhǔn)化管理”的模式可以進行及時監(jiān)管和統(tǒng)計分析，實現(xiàn)水工資料檔案實時查詢，巡查情況查詢和快速統(tǒng)計，隱患在線上報、及時處理，養(yǎng)護管理工作有對比、全留痕等，整體提升了陽山縣小型水庫的管理效率，降低了小型水庫平臺的資金投入和管理難度?；谧鈶舴绞降男∷畮旃芾砥脚_的優(yōu)勢有：

1）云平臺應(yīng)用，免部署。水庫管理平臺采用云化部署方式，不需要縣水利局再提供平臺部署環(huán)境，從而減輕機房建設(shè)和專業(yè)化人員投入。

2）功能租賃應(yīng)用，降低一次性投入。根據(jù)小水庫管理需求，按照項目建設(shè)模式需投入約 100 萬元。按照租用方式每座水庫 1 500 元/a 的租用費，租用總費用 20 萬元封頂。通過租戶方式可大幅度降低系統(tǒng)平臺的資金投入。

3）持續(xù)更新服務(wù)，免費升級。采用平臺租賃服務(wù)的方式使用平臺功能，由平臺開發(fā)單位提供運維和軟件升級服務(wù)，無須用戶額外考慮運行維護和系統(tǒng)升級費用，進一步降低了縣水利局在小水庫平臺上的投資，實現(xiàn)投資效益最大化。

5 結(jié)語

當(dāng)前，小型水庫存在的管理短板較為明顯，各種問題層出不窮。小型水庫管護單位養(yǎng)護資金有限，采用一次性建設(shè)的方式存在較大的資金壓力。實踐案例證明，與一次性建設(shè)不同，采用租戶方式構(gòu)建小型水庫運行管理平臺，可以有效減少平臺的開發(fā)投入，在一定程度上可降低信息化投資。在租用期間，平臺實現(xiàn)不斷更新升級，既能解決小型水庫管護單位資金投入不足的問題，又能滿足小型水庫運行管理的要求。

采用租用方式的核心目的是保障平臺具有實用性的基礎(chǔ)上提高經(jīng)濟效益。隨著小型水庫現(xiàn)代化管理進程的不斷推進，將有更多的縣水利局有租用小型水庫運行管理平臺的需求，所以下一階段需對各類小型水庫管理進行差異化分析，挖掘業(yè)務(wù)共性，實現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的擴展和完善，進一步降低租用費用。