韓 猛，陳瑤池

(江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 揚(yáng)州 225200)

2022年3月，水利部印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》)、《水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)價(jià)辦法》(以下簡(jiǎn)稱《評(píng)價(jià)辦法》)及其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，《指導(dǎo)意見(jiàn)》強(qiáng)調(diào)，管理單位要落實(shí)管理責(zé)任，規(guī)范管理行為，提高管理能力，在工程狀況、安全管理、運(yùn)行管護(hù)、管理保障和信息化建設(shè)等5個(gè)方面滿足標(biāo)準(zhǔn)化管理要求。

大溪水庫(kù)作為國(guó)家級(jí)水利工程管理單位，總體信息化水平較高，但與水利部標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)價(jià)還存在差距，利用信息化管理手段，建設(shè)大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)，將標(biāo)準(zhǔn)化管理相關(guān)要求植入平臺(tái)管理系統(tǒng)中，通過(guò)信息技術(shù)強(qiáng)化過(guò)程控制、流程管理，提升大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理水平，為全省水庫(kù)工程標(biāo)準(zhǔn)化管理工作提供借鑒。

1 大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)概述

1.1 工程概況

大溪水庫(kù)位于溧陽(yáng)市西南部低丘陵山區(qū)，始建于1958年，初步建成于1960年，是一座以防洪、灌溉、城鎮(zhèn)供水為主的國(guó)家大(二)型水庫(kù)，工程等別為Ⅱ等。大溪水庫(kù)設(shè)計(jì)水位15.48m(青島，下同)，校核水位15.98m，總庫(kù)容1.128億m3，本庫(kù)樞紐工程有：主壩、副壩、溢洪閘各一座，輸水涵洞3座。

1.2 大溪水庫(kù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀

大溪水庫(kù)管理處目前使用的信息系統(tǒng)及平臺(tái)主要有水庫(kù)信息管理系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水雨情系統(tǒng)、自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，見(jiàn)表1，均屬于前期建設(shè)的信息化系統(tǒng)，數(shù)據(jù)資源共享利用率不高，與水利部標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)價(jià)存在差距，需要對(duì)原有信息化系統(tǒng)進(jìn)行集成融合，重新建設(shè)大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)。

表1 大溪水庫(kù)現(xiàn)有信息系統(tǒng)列表

1.3 大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)，包括水庫(kù)工程標(biāo)準(zhǔn)化管理、調(diào)度運(yùn)行、監(jiān)測(cè)預(yù)警、雨水情測(cè)報(bào)等管理職能，具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案四預(yù)功能的業(yè)務(wù)應(yīng)用體系，全面提升水旱災(zāi)害防御能力、水資源調(diào)配能力和工程管理能力。

1.3.1預(yù)警數(shù)據(jù)對(duì)接與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

整合現(xiàn)有的安全數(shù)據(jù)及智能化監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，融合水庫(kù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化管理數(shù)據(jù)庫(kù)體系，同時(shí)接入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、外部共享數(shù)據(jù)。

1.3.2智慧大溪水庫(kù)工程標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)及預(yù)警預(yù)報(bào)支撐系統(tǒng)建設(shè)

新建大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理子系統(tǒng)、集成大溪水庫(kù)信息管理。采用成熟的GIS支撐系統(tǒng)和工作流引擎系統(tǒng)，為標(biāo)準(zhǔn)化管理和管理任務(wù)相關(guān)功能提供系統(tǒng)支撐。

1.3.3新增預(yù)警預(yù)報(bào)設(shè)備設(shè)施

增加語(yǔ)音報(bào)警和AI智能視頻監(jiān)控設(shè)備，保障水庫(kù)運(yùn)行安全。

1.3.4對(duì)接現(xiàn)有系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

與現(xiàn)有安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水雨情系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全面融合對(duì)接，將設(shè)備狀態(tài)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入平臺(tái)。

2 平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)

大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)項(xiàng)目由平臺(tái)主體、安全保障和運(yùn)維體系、組織保障和制度體系共同構(gòu)成。其中系統(tǒng)主體可分為實(shí)體工程、信息化基礎(chǔ)層、數(shù)字孿生支撐層、應(yīng)用層等組成?？傮w架構(gòu)如圖1所示。

圖1 大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)總體架構(gòu)

基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)層：以大溪水庫(kù)實(shí)體工程作為物理層，建設(shè)數(shù)據(jù)底板。

信息化基礎(chǔ)設(shè)施層：充分利用大溪水庫(kù)信息化建設(shè)成果，利用現(xiàn)有監(jiān)測(cè)感知、通信網(wǎng)絡(luò)、工程自動(dòng)化控制、信息基礎(chǔ)環(huán)境，為平臺(tái)建設(shè)提供信息化基礎(chǔ)。

支撐層：包括標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)及相關(guān)監(jiān)測(cè)服務(wù)，主要為平臺(tái)提供各類支撐服務(wù)。

應(yīng)用層：按照標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的要求，融合現(xiàn)有的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)包括工程安全智能分析預(yù)警、防洪興利調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)行管理、巡查管護(hù)、綜合決策分析等應(yīng)用功能。

2.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)

根據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)性質(zhì)，將數(shù)據(jù)分為3類：

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)：各類水利對(duì)象的特征屬性，包括主壩、副壩、溢洪閘、涵洞、機(jī)電設(shè)備等水利工程類對(duì)象，水文監(jiān)測(cè)站、工程安全監(jiān)測(cè)點(diǎn)、水事影像監(jiān)視點(diǎn)等監(jiān)測(cè)站(點(diǎn))類對(duì)象，工程運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)、人員、資產(chǎn)等管理類對(duì)象?；A(chǔ)數(shù)據(jù)特征屬性應(yīng)對(duì)所有對(duì)象進(jìn)行統(tǒng)一編碼，應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需要實(shí)時(shí)或定期更新。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)：通過(guò)各類監(jiān)測(cè)感知手段獲取各類水利對(duì)象狀態(tài)屬性，主要包括水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、工程安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其他監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)：業(yè)務(wù)管理中產(chǎn)生的有關(guān)數(shù)據(jù)，主要包括預(yù)報(bào)調(diào)度、工程安全運(yùn)行、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、巡查管護(hù)、會(huì)商決策等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需要同步更新。

3 平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

3.1 水雨情管理

跟原有水雨情系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，開(kāi)發(fā)Web Service數(shù)據(jù)接口，獲取實(shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)，按照固定的時(shí)間間隔存入到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中，并提供水雨情數(shù)據(jù)按時(shí)間段查詢歷史記錄，查詢結(jié)果以柱狀圖和曲線圖的形式展示。

3.1.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

通過(guò)開(kāi)發(fā)Web Service接口調(diào)取水雨情數(shù)據(jù)，按照固定間隔時(shí)間依次保存在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中，前端展示查詢的時(shí)候通過(guò)Web Service接口進(jìn)行調(diào)用。

3.1.2統(tǒng)計(jì)報(bào)表

按照日統(tǒng)計(jì)，月統(tǒng)計(jì)，年度統(tǒng)計(jì)的方式統(tǒng)計(jì)水庫(kù)的水雨情記錄，顯示在表格中，界面上支持?jǐn)?shù)據(jù)的批量導(dǎo)出成excel表格，按照統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析展示水位日曲線圖、月曲線圖和年曲線圖，按照統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析展示雨量日曲線圖、月曲線圖和年曲線圖。

3.2 監(jiān)測(cè)預(yù)警

監(jiān)測(cè)預(yù)警主要提供水位超標(biāo)預(yù)警、降雨量預(yù)警、自動(dòng)化設(shè)備狀態(tài)預(yù)警、大壩形變、滲流預(yù)警等關(guān)系水庫(kù)運(yùn)行安全的自動(dòng)化預(yù)警功能。

水位超標(biāo)預(yù)警，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送水位超標(biāo)數(shù)據(jù)及預(yù)警信息到指定的管理人員移動(dòng)端；降雨量預(yù)警，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送降雨量超標(biāo)預(yù)警信息到指定的管理員移動(dòng)端。

自動(dòng)化設(shè)備狀態(tài)預(yù)警，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送設(shè)備斷電、運(yùn)行故障等狀態(tài)報(bào)警信息到指定的管理員移動(dòng)端。

大壩形變、滲流預(yù)警，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送形變、滲流超標(biāo)預(yù)警信息到指定的管理員移動(dòng)端，確保大壩安全。

溢洪預(yù)警，系統(tǒng)根據(jù)溢洪信息，提前通過(guò)高音喇叭播放制定的報(bào)警信息，并持續(xù)10秒。

智能AI監(jiān)控預(yù)警，通過(guò)智能AI監(jiān)控?cái)z像頭監(jiān)測(cè)到人員入侵、下河游泳、水面垃圾等預(yù)警事件時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送預(yù)警信息給管理員。

3.3 工程管理

主要滿足工程項(xiàng)目的新建、工程概況、巡視檢查、工程監(jiān)測(cè)、工程維修等管理業(yè)務(wù)，涉及水庫(kù)的主壩、副壩、溢洪閘(道)、輸水涵洞等工程設(shè)施。

3.3.1工程概況

展示大溪水庫(kù)各工程設(shè)施的基本情況：后臺(tái)錄入大溪水庫(kù)工程建筑物相關(guān)數(shù)據(jù)、圖片，前端頁(yè)面進(jìn)行展示數(shù)字立體模型；點(diǎn)擊顯示主壩、副壩、溢洪閘、東中西涵洞等工程設(shè)施的平面圖和剖面圖，點(diǎn)擊地圖直觀顯示水文站測(cè)點(diǎn)信息；通過(guò)手機(jī)掃描設(shè)施設(shè)備二維碼牌，顯示設(shè)施設(shè)備的規(guī)格、生產(chǎn)制造日期、投運(yùn)時(shí)間、已使用年限，當(dāng)使用年限到期時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提示報(bào)警。相關(guān)技術(shù)圖表：導(dǎo)入大溪水庫(kù)溢洪閘水位-開(kāi)高-流量關(guān)系表，東西中涵洞流量關(guān)系表，作為計(jì)算流量的基準(zhǔn)，通過(guò)水位-庫(kù)容-面積關(guān)系表計(jì)算庫(kù)容面積。

3.3.2巡視檢查

通過(guò)移動(dòng)端巡查軟件和平臺(tái)技術(shù)支撐，后臺(tái)可實(shí)時(shí)自動(dòng)記錄每個(gè)巡查員的巡檢地點(diǎn)、路線和距離，對(duì)于巡查中發(fā)現(xiàn)的隱患，可以實(shí)時(shí)拍照上傳，并配以文字描述，實(shí)現(xiàn)隱患信息自動(dòng)查詢、跟蹤處置、定期統(tǒng)計(jì)等功能，使得管理更具操作性，如圖2所示。

圖2 大溪水庫(kù)巡視檢查系統(tǒng)

3.3.3工程監(jiān)測(cè)

主要有滲透監(jiān)測(cè)和變形監(jiān)測(cè)，與現(xiàn)有的大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接，開(kāi)發(fā)Web Service接口，調(diào)用現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢與展示。

3.3.4工程維修

通過(guò)日常和定期的巡查，對(duì)于巡查人員上報(bào)的報(bào)修內(nèi)容應(yīng)及時(shí)處理，并將處理結(jié)果反饋給相應(yīng)技術(shù)人員，錄入系統(tǒng)進(jìn)行留痕，按照曲線圖統(tǒng)計(jì)維修記錄數(shù)據(jù)，為隱患預(yù)判提供科學(xué)的決策依據(jù)。

3.4 調(diào)度管理

系統(tǒng)提供大溪水庫(kù)防洪調(diào)度、興利調(diào)度指令數(shù)據(jù)的錄入，按照有關(guān)規(guī)定自動(dòng)分析出可控選擇的調(diào)度方案，包括調(diào)度時(shí)間、起調(diào)水位、調(diào)度指令時(shí)間、預(yù)警時(shí)間、檢查時(shí)間、回復(fù)時(shí)間、回復(fù)內(nèi)容以及調(diào)度后的考評(píng)內(nèi)容錄入。即時(shí)記錄、跟蹤調(diào)度指令的執(zhí)行過(guò)程，可以按照時(shí)間段，查詢防洪閘的調(diào)度記錄和相應(yīng)的調(diào)度令。

3.4.1調(diào)度管理

管理處接到指令后，可對(duì)調(diào)度令進(jìn)行上傳、下載、查詢、快速瀏覽、打印等功能，并以表格形式展示。實(shí)時(shí)記錄系統(tǒng)中執(zhí)行的調(diào)度操作，并與調(diào)度指令、操作執(zhí)行、結(jié)束反饋等全過(guò)程信息核對(duì)一致性、統(tǒng)計(jì)匯總查詢。

3.4.2值班記錄

可自動(dòng)化模式根據(jù)運(yùn)行日期、人員制定排班記錄，以日歷方式顯示，提供值班記錄數(shù)據(jù)的錄入、查詢等功能。

3.4.3調(diào)度統(tǒng)計(jì)

提供調(diào)度運(yùn)行的記錄數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，按時(shí)間統(tǒng)計(jì)、按類別統(tǒng)計(jì)，以表格、柱狀圖或餅狀圖方式展示。

3.5 安全管理

3.5.1安全管理

提供防汛組織、年度“預(yù)案”的錄入、刪除、修改、導(dǎo)出等功能，以表格的方式顯示，支持快速檢索。根據(jù)大壩安全鑒定類型(包括大壩及其附屬建筑物、閘門(mén)、電氣設(shè)備等)，填寫(xiě)鑒定信息數(shù)據(jù)。對(duì)大溪水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作信息按時(shí)間進(jìn)行記錄，并上傳相關(guān)資料附件。

3.5.2安全生產(chǎn)

結(jié)合水利部安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的要求，主要從目標(biāo)職責(zé)、現(xiàn)場(chǎng)管理、隱患排查治理、應(yīng)急管理、事故管理等方法設(shè)置功能項(xiàng)，部分內(nèi)容可鏈接生產(chǎn)運(yùn)行、檢查觀測(cè)、教育培訓(xùn)等功能模塊信息，形成全過(guò)程管理臺(tái)帳，對(duì)問(wèn)題隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢、警示提醒和處置跟蹤。

3.5.3事故處理

在系統(tǒng)中創(chuàng)建事故處理工單，并下派給指定人員進(jìn)行處理，當(dāng)事故處理完成后，填寫(xiě)處理結(jié)果并附照片，反饋給管理人員，支持事故處理數(shù)據(jù)的查詢、導(dǎo)出等功能。

3.6 項(xiàng)目管理

針對(duì)計(jì)劃申報(bào)、批復(fù)實(shí)施、項(xiàng)目采購(gòu)、合同管理、施工管理、方案變更、中間驗(yàn)收、決算審核、檔案專項(xiàng)驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收、檔案管理等方面工作，可設(shè)置項(xiàng)目下達(dá)、實(shí)施方案、實(shí)施準(zhǔn)備、項(xiàng)目實(shí)施、驗(yàn)收準(zhǔn)備、項(xiàng)目驗(yàn)收等功能項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程全方位的管理監(jiān)督，可實(shí)時(shí)了解工程形象進(jìn)度、經(jīng)費(fèi)完成情況、質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定情況和工作動(dòng)態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)審批，提高項(xiàng)目管理效率。

4 結(jié)語(yǔ)

大溪水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)將工程管理的重點(diǎn)、要點(diǎn)植入管理系統(tǒng)中，聚焦工程管理、監(jiān)測(cè)預(yù)警、調(diào)度管理、安全管理、項(xiàng)目管理，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)工程管理標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、可持續(xù)化，創(chuàng)新水庫(kù)工程標(biāo)準(zhǔn)化管理新模式，有效促進(jìn)水庫(kù)工程管理水平提檔升級(jí)，助力大溪水庫(kù)創(chuàng)成江蘇省首家通過(guò)水利部標(biāo)準(zhǔn)化管理評(píng)價(jià)通過(guò)工程。該平臺(tái)適用性強(qiáng)、可推廣性寬，順應(yīng)了新階段水利高質(zhì)量發(fā)展要求和智慧水利建設(shè)方向，為其他水利工程單位提供一種參考。在日常的運(yùn)用中，管理單位要進(jìn)一步強(qiáng)化工程信息數(shù)據(jù)的安全保護(hù)，著力構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)安全體系，全面保障標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)的系統(tǒng)安全，以支持平臺(tái)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。