秦來偉，李 芳，趙金明

（1.濰坊市高崖水庫運營維護中心，山東 濰坊 262402；2.山東浩博水利建設有限公司，山東 濰坊 261021；3.濰坊市白浪河水庫運營維護中心，山東 濰坊 261652）

高崖水庫是濰坊市6 座大型水庫之一，位于濰河支流汶河上游，于1959 年10 月動工興建，1960年7 月建成蓄水，控制流域面積355 km2，防洪標準為100 年一遇洪水設計，10 000 年一遇洪水校核，總庫容1.599 5 億m3，興利庫容0.654 5 億m3，死庫容0.138 1 億m3，是一座集防洪、灌溉、供水、養(yǎng)殖、發(fā)電、生態(tài)保護等綜合利用于一體的大（2）型水庫。其防洪功能尤其重要，充分發(fā)揮了削峰、攔洪作用，保證了下游人民生命財產(chǎn)及交通干線的安全。

目前，高崖水庫已逐步建成大壩滲流、變形、水質(zhì)監(jiān)測、溢洪閘啟閉、視頻監(jiān)控、防汛物資管理、水雨情、辦公等多個系統(tǒng)，多方位提供了高崖水庫數(shù)據(jù)的收集、分析和管理水平。而隨著信息技術在水庫運行管理的深入運用,對數(shù)據(jù)信息采集處理和使用的要求越來越高，為此，建設一套綜合管理系統(tǒng)數(shù)字平臺，減少重復開發(fā)，提升業(yè)務系統(tǒng)之間的關聯(lián)性和統(tǒng)一性，勢在必行。

1 水庫各系統(tǒng)面臨的問題

1.1 信息不能共享

高崖水庫目前已建成大壩滲流、變形、水質(zhì)監(jiān)測、溢洪閘啟閉、視頻監(jiān)控、防汛物資管理、水雨情、辦公等系統(tǒng)，雖然每個業(yè)務系統(tǒng)內(nèi)部都實現(xiàn)了自動化與信息化監(jiān)控，但是各個系統(tǒng)之間沒有信息互聯(lián)紐帶，不能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享、自動協(xié)同操作，形成了以各個系統(tǒng)為中心的信息孤島。

1.2 勞動強度大

水庫各個業(yè)務系統(tǒng)需要的基礎數(shù)據(jù)很多是相同的，比如高崖水庫的庫容、防洪標準等，是每個系統(tǒng)都需要的基礎數(shù)據(jù)，需要多人多次重復輸入，增加了管理人員的數(shù)量。值班員在中控室面對多個業(yè)務系統(tǒng)的監(jiān)控終端，研讀呈現(xiàn)的信息，發(fā)出操控指令與參數(shù)，還要兼顧其它業(yè)務系統(tǒng)的協(xié)同操作，勞動強度極大。

1.3 數(shù)據(jù)混亂

一個業(yè)務系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，也可能是另一個業(yè)務系統(tǒng)的基礎依據(jù)，比如降雨量和水庫的水位是開啟溢洪閘泄洪的依據(jù)。在各自為戰(zhàn)的情況下，各個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分別以各自不統(tǒng)一的格式散落存放在各自的控制中心。因此，各業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣周期不同容易造成數(shù)據(jù)混亂與缺失；系統(tǒng)數(shù)據(jù)的格式不標準，不能夠放在一起比較、分析和利用；分析模式不統(tǒng)一、不科學、不適用，造成的分析結(jié)果千差萬別，無法為管理決策提供參考依據(jù)。

2 平臺設計

為實現(xiàn)高崖水庫動態(tài)監(jiān)管，整合高崖水庫已建的自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)等信息，綜合科學分析數(shù)據(jù)的變化情況，用以保障大壩安全運行勢在必行。

2.1 總體構(gòu)思

系統(tǒng)建設按照“統(tǒng)一技術標準、統(tǒng)一運行環(huán)境、統(tǒng)一安全保障、統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一門戶”的原則，建立一個以高精度傳感器監(jiān)測測量、信息采集系統(tǒng)為基礎，以信息化管理系統(tǒng)為平臺，以高速安全可靠的通信網(wǎng)絡為支撐的運行管理數(shù)字平臺。建成一個中心（數(shù)據(jù)中心）、一個平臺（運行管理數(shù)字平臺）、一張圖（GIS 地圖）、一張表（統(tǒng)計分析與決策支持報表）、四大支撐體系（數(shù)據(jù)采集體系、網(wǎng)絡傳輸體系、業(yè)務應用體系、保障體系）的運行管理數(shù)字平臺。

2.2 設立標準統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫

1）基礎數(shù)據(jù)收集、整編、處理。工程基礎信息、工程特性、工程圖紙、物資管理、崗位事項、巡查流程、管理單位、管理崗位、管理人員、設備信息、防汛物資等靜態(tài)數(shù)據(jù)按照標準化規(guī)范的要求，進行收集、篩選、整理、校核，采用人工錄入的方法錄入綜合數(shù)據(jù)庫?？臻g數(shù)據(jù)將根據(jù)水利地理信息分類與編碼標準進行組織整理，以天地圖為基礎，構(gòu)建開放的、靈活的基礎空間數(shù)據(jù)庫。

2）數(shù)據(jù)庫建設?；谒こ痰臉藴驶F(xiàn)狀，采用Microsoft SQL Server 進行數(shù)據(jù)存儲。平臺數(shù)據(jù)庫包括基礎數(shù)據(jù)庫、專題數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫。

3）服務體系建設。通過服務體系建設，擴充、完善平臺資源與服務功能，整合數(shù)據(jù)資源和應用系統(tǒng)，實現(xiàn)水雨情、視頻、工情等各類信息的存儲、管理及與應用系統(tǒng)、信息采集平臺的交互。

4）數(shù)據(jù)同步建設。數(shù)據(jù)庫建設目標是建立統(tǒng)一、標準化、空間信息與屬性信息一體化的綜合數(shù)據(jù)庫。通過開發(fā)數(shù)據(jù)同步程序，方便地將采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換順利入庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時動態(tài)更新。

2.3 數(shù)字化平臺功能

高崖水庫工程管理標準化數(shù)字管理平臺包括：訪問層、應用層、應用支撐層、數(shù)據(jù)層和采集層。在建成的數(shù)據(jù)庫基礎上，融合了現(xiàn)有的各業(yè)務系統(tǒng)，并進行了擴展和利用，各層的功能如下：

1）導航。展示水庫的運行情況，包括實時水位庫容、實時雨量、閘門運行狀態(tài)、大壩安全監(jiān)測、隱患處理、今日動態(tài)以及事項提醒等信息。

2）待辦事項。用戶需要處理的事項，包括待辦流程、發(fā)起的流程、已處理待辦和提醒通知。

3）工程信息。提供工程基礎信息管理功能，包括供工程信息、劃界限權、工程圖紙、工程面貌等信息查詢。可以通過圖片輪播等形式進行展示。

4）綜合地圖。通過“一張圖”展示水庫、雨量站、水位站、視頻站、巡查情況；不分層布置，布置一個綜合的顯示地圖；顯示水庫的分布，可以查看水庫工程信息、劃界限權、工程圖紙和工程面貌；顯示雨量站的分布，可以查看該站實時雨量過程線；顯示水位站的分布，可以查看該站水位過程線；顯示視頻站的分布，可以查看該站實時視頻；顯巡查路線，包括巡查點位、巡查情況、上報時間等，可以查看巡查路線。

5）監(jiān)測監(jiān)控。實現(xiàn)監(jiān)測信息的查詢與展示，包括巡查監(jiān)控、水位監(jiān)測、雨量監(jiān)測、視頻監(jiān)控和安全監(jiān)測等。

6）工程檢查。工程檢查包括：日常巡查、定期檢查、特別檢查、設備檢查、專項檢查。對于周期性的檢查，系統(tǒng)提供自動提醒功能。

系統(tǒng)對所有檢查發(fā)現(xiàn)上報的問題統(tǒng)一匯總至隱患管理模塊，實現(xiàn)隱患信息查詢功能，并能夠?qū)﹄[患進行在線處理，能夠按照日常維修、專項維修、日常跟蹤、不是隱患、列入年度計劃等多種處理方式進行處理。

7）調(diào)度運行。用于記錄水庫調(diào)度，包括實時工情、調(diào)度管理、供水管理和控運計劃等功能。

8）維修養(yǎng)護。包括維修養(yǎng)護計劃、維修養(yǎng)護資金、維養(yǎng)管理。記錄上報發(fā)現(xiàn)的問題，供領導決策，供日后查閱。

9）應急管理。應急管理包括應急預案、備用電源、應急演練、防汛物資、險情管理和應急響應。

2.4 平臺的運用效果

1）系統(tǒng)融合，數(shù)據(jù)共享。對于水庫的運行管理，各項檢測數(shù)據(jù)的收集、共享、統(tǒng)計分析尤為重要，直接關系到領導的決策、水庫的調(diào)度以及安全度汛問題。

（1）水情監(jiān)測。水情信息內(nèi)容包括：水庫的庫水位、蓄水量，并提供相關信息的查詢、分析、統(tǒng)計和預警等功能，為工程管理人員提供實時、準確的水情信息服務。

（2）雨情監(jiān)測。在電子地圖上動態(tài)監(jiān)視各雨量站的降雨量信息，同時能對超標站點進行不同顏色的區(qū)分，實現(xiàn)信息以快速、直觀、多層次的方式展示。

（3）大壩安全監(jiān)測?；诖髩伟踩O(jiān)測系統(tǒng)的滲流、變形、等監(jiān)測數(shù)據(jù)，對水庫大壩的安全狀態(tài)進行實時監(jiān)控預警，為水庫管理單位提供實時的大壩安全信息，確保大壩的安全運行。

（4）工情監(jiān)測。在圖形界面上對實時和歷史工情監(jiān)測信息進行查詢展示、地圖標注、超限報警等，包括閘門的啟閉情況、上游水位、閘門開度、閘門開啟孔數(shù)等信息，并可進行報表的統(tǒng)計分析，使用戶全面了解水閘實時和歷史工況等等。

平臺的建立使這些不同業(yè)務系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)能夠共享。能夠根據(jù)各類工程的實際情況查詢相應的水雨情、安全監(jiān)測、流量等相關實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)報警數(shù)據(jù)特殊標記。比如：根據(jù)檢測的水位、庫容數(shù)據(jù)，收集到的降雨信息，可以綜合分析高崖水庫的入庫流量，從而預測水位的上漲情況，決定溢洪閘的開關以及泄洪流量的大小。業(yè)務系統(tǒng)的融合、數(shù)據(jù)的共享，為高崖水庫的運行管理提供了科學、高效的管理和決策。

2）移動智能APP 的運用。高崖水庫工程管理標準化數(shù)字管理平臺，使管理人員可以隨時隨地通過移動智能終端訪問平臺相關數(shù)據(jù)，及時掌握水利工程運行管理現(xiàn)狀，并可以對相應任務進行批示。

3 結(jié) 語

高崖水庫工程管理標準化數(shù)字管理平臺的建設對已建成系統(tǒng)軟硬件資源進行提升改造，提高了資源利用率，使得各業(yè)務系統(tǒng)達到充分共享，實現(xiàn)各系統(tǒng)和軟件的簡單易操作性、連貫性和安全性，實現(xiàn)了信息平臺的可伸縮性、可擴展性和可復用性，推動高崖水庫管理由“數(shù)字水庫”向“智慧水庫”的轉(zhuǎn)變，進一步提升高崖水庫運行管理水平，加快了高崖水庫水利工程標準化管理實施步伐，推進了《全省水利工程標準化管理工作推進方案》的落實，保障了省、市、工程運行管理單位三級平臺之間的互聯(lián)互通和信息共享。