王媛媛，方冉

（中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司，安徽 蚌埠 230601）

1 前言

池州市位于東經(jīng)116°33′～118°05′，北緯29°33′～30°51′，地處安徽省西南部、長(zhǎng)江下游南岸。市域現(xiàn)轄貴池區(qū)、東至縣、青陽縣、石臺(tái)縣和九華山風(fēng)景區(qū)，老城區(qū)東側(cè)有平天湖，控制面積75km2，湖水由下清溪閘入江或通過白沙站機(jī)排入江；東部經(jīng)濟(jì)園區(qū)東南面有九華河，于貴池區(qū)梅龍鎮(zhèn)注入長(zhǎng)江。

池州市城市防洪工程主要由堤防、涵閘、泵站組成，涉及的河流主要包括平天湖、清溪河、白洋河及長(zhǎng)江。池州市城市防洪管理處負(fù)責(zé)整個(gè)城區(qū)防洪工程的運(yùn)行管理，包括河道、堤防、涵閘、泵站等。由于內(nèi)水污染、缺水、內(nèi)澇等事件時(shí)常出現(xiàn)，管理任務(wù)繁重；工程范圍內(nèi)的泵站、涵閘在接到調(diào)度命令時(shí)，主要靠人工到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，操作程序繁瑣，操作任務(wù)重，運(yùn)行管理手段單一，運(yùn)行管理方式落后；整個(gè)城市防洪工程內(nèi)僅少數(shù)排澇站設(shè)有泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，且系統(tǒng)集成還不完善，其他泵站、涵閘均靠人工進(jìn)行管理，且設(shè)備較陳舊，現(xiàn)有管理手段和方式無法有效應(yīng)對(duì)海綿城市建設(shè)和減輕洪澇災(zāi)害要求，亟需進(jìn)行自動(dòng)化建設(shè)。

2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和思路

建設(shè)池州市城市防洪工程自動(dòng)化調(diào)度運(yùn)行管理決策支持平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)涵蓋池州市城區(qū)防洪排澇調(diào)度管理、泵閘站計(jì)算機(jī)監(jiān)控、信息監(jiān)測(cè)管理、視頻監(jiān)視、工程管理、視頻會(huì)議、通用辦公、應(yīng)用交互、信息發(fā)布以及綜合信息展示平臺(tái)（一張圖）等多業(yè)務(wù)的綜合管理功能。

2.1 功能分層和統(tǒng)一組網(wǎng)

（1）功能分層

第一層：部署防洪排澇調(diào)度管理、泵閘站計(jì)算機(jī)監(jiān)控、信息監(jiān)測(cè)管理、視頻監(jiān)視、工程管理、視頻會(huì)議、通用辦公、應(yīng)用交互、信息發(fā)布等功能。這一層有關(guān)功能按不同部門的職能進(jìn)行部署，主要為各部門日常管理服務(wù)。

第二層：以第一層部署的各應(yīng)用系統(tǒng)為基礎(chǔ)，抽取各系統(tǒng)的關(guān)鍵信息整合為綜合信息展示平臺(tái)（一張圖），并輔之以視頻會(huì)議系統(tǒng)，為領(lǐng)導(dǎo)提供必要的信息和交流決策平臺(tái)，并可按需求直接提取相關(guān)系統(tǒng)的其他信息進(jìn)行展示。

（2）統(tǒng)一組網(wǎng)

根據(jù)池州市涉水工程的調(diào)度運(yùn)用管理特性，系統(tǒng)主要應(yīng)用涉及語音、視頻、數(shù)據(jù)，與外網(wǎng)完全隔離，為節(jié)省投資，并考慮與城市防洪管理處有關(guān)系統(tǒng)銜接，語音、視頻、數(shù)據(jù)三者統(tǒng)一，共用一張網(wǎng)絡(luò)（下稱業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)）。為保證業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)安全，同時(shí)實(shí)現(xiàn)某些信息的對(duì)外發(fā)布，建立業(yè)務(wù)外網(wǎng)門戶，業(yè)務(wù)外網(wǎng)與業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)間通過網(wǎng)閘隔離。

2.2 支撐平臺(tái)建設(shè)

為避免出現(xiàn)信息孤島，使相對(duì)分散的各類數(shù)據(jù)能即時(shí)入庫，本項(xiàng)目擬建應(yīng)用系統(tǒng)間以及應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)的調(diào)用、交換、共享聯(lián)系較多，開發(fā)工作量較大。為保證系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性、擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)資源高度共享，通過構(gòu)建應(yīng)用支撐平臺(tái)以減少重復(fù)開發(fā)和提高開發(fā)效率，解決各應(yīng)用系統(tǒng)間互聯(lián)互通、功能隨需應(yīng)變的問題，做到合理部署業(yè)務(wù)并節(jié)約投資。

2.3 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、擴(kuò)展開放

標(biāo)準(zhǔn)體系是建設(shè)規(guī)范、統(tǒng)一管理和運(yùn)行體系的重要基礎(chǔ)，也是將系統(tǒng)信息和軟硬件資源共享的重要保證，是系統(tǒng)有效開發(fā)和順利集成的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是系統(tǒng)安全運(yùn)行和平穩(wěn)更新完善的重要基石。城市防洪管理處系統(tǒng)建設(shè)主要按照國標(biāo)及水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行。

2.4 互聯(lián)互通、信息共享

在高速高效的寬帶網(wǎng)絡(luò)和可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體系的雙重保障下，實(shí)現(xiàn)管理層與應(yīng)用系統(tǒng)之間、本系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心與市防汛抗旱指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)互通，建立統(tǒng)一的應(yīng)用支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和軟硬件等各類資源信息的管理、整合與集成，實(shí)現(xiàn)信息高度共享。

3 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)建設(shè)的目的是提高防洪排澇調(diào)度、工程項(xiàng)目管理、行政辦公管理等各方面的科學(xué)水平和處理能力，實(shí)現(xiàn)高效高能。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)展現(xiàn)如圖1 所示。

圖1 自動(dòng)化調(diào)度運(yùn)行管理決策支持系統(tǒng)展現(xiàn)示意圖

3.1 終端層

終端層主要表示允許接入系統(tǒng)和使用系統(tǒng)的用戶采用的終端類型。允許接入系統(tǒng)的終端可以是PC機(jī)、手提電腦和其他方式。

用戶分為外部用戶和內(nèi)部用戶。外部用戶主要指相關(guān)行業(yè)部門用戶和社會(huì)人士，一般情況下只能通過訪問系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的互聯(lián)網(wǎng)站了解所需的信息。內(nèi)部用戶則包括行政與業(yè)務(wù)人員、決策人員及系統(tǒng)維護(hù)人員等，內(nèi)部用戶分配不同的權(quán)限，不同用戶根據(jù)不同權(quán)限使用系統(tǒng)提供的相關(guān)功能。

3.2 接入層

接入層表示用戶終端接入系統(tǒng)需要經(jīng)過的承載網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)類型按照功能要求劃分，主要包括公用互聯(lián)網(wǎng)和業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)，分別承擔(dān)不同的業(yè)務(wù)工作。

3.3 展現(xiàn)層

展現(xiàn)層主要描述用戶通過門戶進(jìn)入系統(tǒng)，為保證使用和運(yùn)行安全，將門戶分別設(shè)立外部網(wǎng)站與內(nèi)部門戶，外部用戶只能通過外部網(wǎng)站獲取自己所需的個(gè)性化的信息和特定服務(wù)，內(nèi)部用戶則可以通過內(nèi)部門戶操作使用內(nèi)部業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

3.4 業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)層

業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)層主要是先調(diào)查用戶的需求，根據(jù)需求再來設(shè)計(jì)、創(chuàng)造、實(shí)現(xiàn)用戶所需的多種服務(wù)功能，包括應(yīng)用系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)支撐平臺(tái)兩部分。

應(yīng)用系統(tǒng)主要開發(fā)實(shí)現(xiàn)泵閘站計(jì)算機(jī)監(jiān)控、防洪排澇調(diào)度運(yùn)行、視頻監(jiān)視、決策會(huì)商、工程管理、通用辦公等業(yè)務(wù)功能；應(yīng)用系統(tǒng)支撐平臺(tái)則是為實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供多項(xiàng)/多種的功能服務(wù)與保障，包括中間件及各類模型等。

3.5 數(shù)據(jù)資源管理層

數(shù)據(jù)資源管理層主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的信息和數(shù)據(jù)資源的處理，將多種數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、存儲(chǔ)、備份，方便日后的調(diào)取與管理。

3.6 數(shù)據(jù)傳輸層

數(shù)據(jù)傳輸層是將采集到的各種數(shù)據(jù)、信息、信號(hào)通過無線公網(wǎng)、專線、業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)等媒介實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠刂菔谐鞘蟹篮楣芾硖帞?shù)據(jù)中心。

3.7 信息采集層

信息采集層為最基層的大規(guī)模信息采集，采集各種工程應(yīng)用系統(tǒng)中所需要的工情、水情、視頻、圖像、氣象、水質(zhì)、辦公資料等信息。

4 應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

4.1 防洪排澇調(diào)度管理系統(tǒng)

防汛抗旱調(diào)度指揮系統(tǒng)主要是為決策者生成科學(xué)的調(diào)度決策提供服務(wù)，系統(tǒng)通過對(duì)水情信息、雨情信息、工情信息等的分析處理，結(jié)合池州現(xiàn)有防洪工程和防洪設(shè)施基本情況，根據(jù)調(diào)度模型生成最優(yōu)調(diào)度方案，供決策者選擇。主要包括信息采集與傳輸、信息服務(wù)與展示、防汛調(diào)度、汛情預(yù)報(bào)和災(zāi)情評(píng)估等。

4.2 泵閘站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

泵閘站監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)池州市各個(gè)泵站、涵閘的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過對(duì)各機(jī)組、涵閘的運(yùn)行狀態(tài)，以及相關(guān)重要運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中存在的險(xiǎn)情并進(jìn)行預(yù)警。

4.3 信息監(jiān)控與管理系統(tǒng)

信息監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)主要匯集各在線監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)信息，并通過數(shù)據(jù)接口將信息傳遞到其他應(yīng)用系統(tǒng)，為其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理提供數(shù)據(jù)支撐。主要有水位信息、水質(zhì)信息、安全監(jiān)測(cè)信息、視頻監(jiān)控信息等，該系統(tǒng)主要包括實(shí)時(shí)查詢、綜合展示和基礎(chǔ)配置等。

4.4 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要是通過在泵閘站、橡膠壩、涵閘、河道堤防、水位監(jiān)測(cè)站等站點(diǎn)安裝相應(yīng)的視頻信息采集、傳輸、處理等設(shè)備，并利用本系統(tǒng)建設(shè)的業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)完成城市防洪管理處調(diào)度中心與現(xiàn)地各視頻監(jiān)控點(diǎn)的視頻系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程/現(xiàn)地兩種方式的控制與監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握泵閘站的上、下游、控制室、泵閘站室環(huán)境和設(shè)備運(yùn)行狀況，并且可以全方位地實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視堤防險(xiǎn)情或涉水違法事項(xiàng)，城市防洪管理處相關(guān)部門和下屬各管理所根據(jù)授權(quán)均可對(duì)授權(quán)范圍內(nèi)的視頻監(jiān)控點(diǎn)圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程共享、訪問和控制，及時(shí)了解與工程安全生產(chǎn)運(yùn)行有關(guān)情況，包括觀察河道狀態(tài)、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、建設(shè)設(shè)施安全情況、電氣設(shè)備運(yùn)行情況等。

4.5 工程管理系統(tǒng)

工程管理系統(tǒng)包括工程運(yùn)行管理系統(tǒng)和工程建設(shè)管理系統(tǒng)，工程運(yùn)行管理系統(tǒng)主要為池州各類防洪工程運(yùn)行維護(hù)提供服務(wù)，包括工程巡查維護(hù)、突發(fā)事件響應(yīng)、工程維護(hù)養(yǎng)護(hù)、工程管理考核等內(nèi)容。

4.6 綜合會(huì)商系統(tǒng)

綜合會(huì)商系統(tǒng)包括為各項(xiàng)突發(fā)和重要事件提供決策支持手段與環(huán)境的綜合信息服務(wù)系統(tǒng)、會(huì)商支持系統(tǒng)、應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)等部分。會(huì)商支持系統(tǒng)、綜合信息服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)向參加會(huì)商的領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)人員提供各種信息支持和輔助決策功能；視頻會(huì)議系統(tǒng)為異地可視會(huì)商提供軟硬件支持。

4.7 通用辦公系統(tǒng)

通用辦公系統(tǒng)是一個(gè)覆蓋各部門及其直屬機(jī)構(gòu)，包括領(lǐng)導(dǎo)辦公、公文管理、通用辦公的一體化辦公系統(tǒng)。在本系統(tǒng)總體框架下，以城市防洪管理處業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)為基礎(chǔ)，圍繞實(shí)際辦公需要，制定規(guī)范的現(xiàn)行業(yè)務(wù)流程，設(shè)立覆蓋城市防洪管理處各部門及其直屬機(jī)構(gòu)的辦公系統(tǒng)，包括公文處理與管理、通用辦公系統(tǒng)、特殊業(yè)務(wù)辦公等子系統(tǒng)的通用辦公系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各部門以及直屬各單位間辦公信息互聯(lián)互通、資源共享、協(xié)同辦公，全面提高工作效率。

4.8 防汛一張圖

“一張圖”主要以GIS 地圖服務(wù)為基礎(chǔ)，對(duì)池州市城市防洪工程相關(guān)信息進(jìn)行可視化的展現(xiàn)，具體功能如下：

（1）展示雨情、水情、氣象、水質(zhì)、視頻、工情等在線監(jiān)測(cè)信息。

（2）展示水功能區(qū)、水源地、斷面、行政區(qū)劃、河湖、測(cè)站、湖泊、涵閘、泵站、堤防、險(xiǎn)工險(xiǎn)段等工程設(shè)施設(shè)備的分布及基礎(chǔ)信息。

（3）提供各類信息的查詢與統(tǒng)計(jì)功能。

（4）對(duì)超警戒水位預(yù)警、超警戒雨量預(yù)警、氣象預(yù)警、水質(zhì)超標(biāo)預(yù)警、洪水預(yù)報(bào)等結(jié)果進(jìn)行綜合告警。

5 結(jié)語

為了有效應(yīng)對(duì)海綿城市建設(shè)和減輕洪澇災(zāi)害需求，轉(zhuǎn)變城市防洪工程管理手段單一，管理方式落后的局面，通過建設(shè)自動(dòng)化調(diào)度運(yùn)行管理決策支持系統(tǒng)的建設(shè)，以采集各種數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并加以處理、傳輸、存儲(chǔ)和管理，通過運(yùn)用先進(jìn)成熟的信息采集與處理、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段，建立以信息采集與管理業(yè)務(wù)為核心，服務(wù)于防汛調(diào)度管理、閘站監(jiān)控、視頻監(jiān)視、水情監(jiān)測(cè)、工程管理、通用辦公及移動(dòng)辦公等業(yè)務(wù)的信息化作業(yè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息的采集自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、管理集成化等目標(biāo)，對(duì)于城市防洪工程的調(diào)度運(yùn)行，工程管理工作的提質(zhì)增效，海綿城市的順利開展都有顯著影響，可為類似工程實(shí)踐提供參考■