市縣級水庫大壩信息監(jiān)管平臺的建設(shè)

趙子峰

（梨樹縣水利工程質(zhì)量服務(wù)中心 吉林省四平市 136500）

相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，截止2018年，我國水庫數(shù)量達到98795 座，其中中小型水庫的占比超過了95%。受建設(shè)條件、觀念認識和資金條件等的影響，多數(shù)水庫在使用和管理的過程中，都暴露出了一些問題，如管理模式粗放、檢修維護不到位等，給工程的安全運行埋下了巨大隱患?；诖?，市縣級主管機構(gòu)應(yīng)該嚴格依照相關(guān)規(guī)范的要求，對水庫大壩運行中的狀態(tài)信息進行管理，提升其運行的穩(wěn)定性和可靠性。

1 市縣級水庫信息化建設(shè)現(xiàn)狀

以相關(guān)政策為指引，信息化技術(shù)在水利工程領(lǐng)域得到了應(yīng)用，在防洪抗旱、水資源調(diào)度、水利工程建設(shè)管理等方面發(fā)揮出了非常積極的作用。不過，市縣級水庫本身的規(guī)模相對較小，其管理工作并沒有收到足夠的重視，這也使得有關(guān)部門在信息化建設(shè)方面相對滯后，對比國家級和省市級水庫而言，信息化建設(shè)水平偏低。事實上，市縣級水庫是我國水利工程中的一個重要組成部分，在水庫中占比較大，相關(guān)主管機構(gòu)需要承擔水庫監(jiān)管、信息收集、統(tǒng)計上報等各種工作，從提升數(shù)據(jù)信息管理效率的角度，必須進一步加快信息化建設(shè)。不過，因為資金條件、技術(shù)因素等的影響，一般情況下都是直接照搬國家或者省級水行政主管部門建設(shè)的信息管理系統(tǒng)，適用性不足，功能也缺乏實用性?；诖?，市縣級水行政主管部門需要充分重視起來，切實做好水庫大壩信息監(jiān)管平臺的建設(shè)工作，借助相應(yīng)的平臺來整合水庫運行管理的各種信息，為水庫的穩(wěn)定可靠運行奠定堅實基礎(chǔ)[1]。

2 市縣級水庫大壩信息監(jiān)管平臺建設(shè)

2.1 明確系統(tǒng)框架

在進行信息監(jiān)管平臺建設(shè)的過程中，應(yīng)該立足市縣級水行政主管部門的信息管理需求，對系統(tǒng)框架進行明確，強調(diào)“技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理”等需求，推動上下級管理機構(gòu)和相關(guān)單位的互通互聯(lián)，為統(tǒng)一監(jiān)管提供便利。系統(tǒng)總體包括了市縣級管理層和現(xiàn)場管理層兩部分，如圖1所示。

市縣管理層級包含了數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用平臺和業(yè)務(wù)功能，現(xiàn)場管理層級則主要是借助設(shè)置在水庫大壩現(xiàn)場的水情雨情監(jiān)測系統(tǒng)、安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等，借助相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換平臺，結(jié)合水庫規(guī)模和大壩類型，將采集到的各種數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)绞锌h管理層級中的數(shù)據(jù)庫[2]。

在系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫可以分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫和綜合數(shù)據(jù)庫，不同的數(shù)據(jù)庫負責對不同數(shù)據(jù)信息的收集和整理；應(yīng)用平臺可以為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供相應(yīng)的基礎(chǔ)類服務(wù)，如數(shù)據(jù)整編、報表服務(wù)、預警分析等；業(yè)務(wù)應(yīng)用則包括了基本信息、安全監(jiān)測、水情雨情、綜合管理等模塊，借助對應(yīng)的子系統(tǒng),不同模塊之間對信息的高效傳遞以及對成果的整合共享。

圖1：系統(tǒng)總體框架

圖2：數(shù)據(jù)交換方案

2.2 技術(shù)方案設(shè)計

依照縣市級水庫大壩信息化管理的現(xiàn)實需求，以及系統(tǒng)總體框架設(shè)計，在全面考量各方面的影響因素后，決定采用.NET 平臺和B/S 模式進行系統(tǒng)構(gòu)建，系統(tǒng)研發(fā)環(huán)節(jié)，采用了模塊化、分層化的思想。前端開發(fā)采用的是Bootstrap、OpenLayer、HTML5 等，服務(wù)器端采用的開發(fā)技術(shù)有ASP.NET MVC、C#等，選擇Dapper 作為ORM 框架，Visual SVN 作為版本版本管理，數(shù)據(jù)庫環(huán)境選擇了SQL Server 2012，可以在Windows Server .Net Framework 等環(huán)境下運行[3]。

2.3 數(shù)據(jù)整合共享

面對新的發(fā)展環(huán)境，在構(gòu)建水庫大壩信息監(jiān)管平臺的過程中，必須對照相應(yīng)的水利資源整合需求，做好相關(guān)單位和部門數(shù)據(jù)信息的梳理、整合與共享，結(jié)合實際情況，建立起了相應(yīng)的數(shù)據(jù)標準規(guī)范體系，設(shè)置好統(tǒng)一的標準，以數(shù)據(jù)庫為支撐，規(guī)范數(shù)據(jù)格式的同時，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度共享，保證了水庫數(shù)據(jù)的集中管理，對數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)使用目標進行了統(tǒng)一。

2.3.1 確定數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案

市縣級水庫運行管理中，數(shù)據(jù)資源眾多，而且分散在不同的單位和行政區(qū)域，想要對數(shù)據(jù)進行整合共享，要求技術(shù)人員必須能夠結(jié)合實際情況，建立起標準規(guī)范的數(shù)據(jù)中心，借助數(shù)據(jù)中心的整合功能，為水庫大壩的運行管理提供必要的數(shù)據(jù)支持[4]。為了實現(xiàn)這一目標，有關(guān)部門必須及時更新觀念認識，對照信息監(jiān)管平臺的建設(shè)需求，推動數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和完善。就目前而言，我國已經(jīng)制定出了相應(yīng)的水庫管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，如《水利工程建與管理數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標識符》（SL700-2015）、《歷史大洪水數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標識符》（SL591-2014）等，以這些標準數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)為支撐，技術(shù)人員可以更好的確定數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案，依照統(tǒng)一標準完成監(jiān)測數(shù)據(jù)上報、數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)集成等操作，降低了不同標準下數(shù)據(jù)集成的難度。對于一些尚未制定可參考標準的數(shù)據(jù)庫表，設(shè)計人員可以從系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能的實際需求出發(fā)，對照《水利信息數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標識符編制規(guī)則》（SL478-2010）開展相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計。

2.3.2 確定數(shù)據(jù)交換方案

市縣級水管機構(gòu)管轄的水庫數(shù)量眾多，在大中型水庫中，因為資金條件充足，技術(shù)力量雄厚，基本都建設(shè)有相應(yīng)的信息化管理系統(tǒng)，而在這些系統(tǒng)中存儲了水庫運行管理中的各種數(shù)據(jù)信息，但是受開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)等差異性的影響，彼此之間的信息傳輸難度較大[5]，需要技術(shù)人員研究出具備較強通用性的數(shù)據(jù)交換服務(wù)，做好對于信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的有效整合，具體如圖2所示。

提出了一種以Web 為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)交換方案，該方案具備可視化的特征，可以在實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步操作的同時，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行清洗和寫入。對比常規(guī)的數(shù)據(jù)交換方案，該方案支持多數(shù)據(jù)源的高效配置，也能夠很好的滿足目標數(shù)據(jù)庫的配置需求，有著良好的適用性，支持非標準數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息交換。

2.3.3 數(shù)據(jù)共享服務(wù)方案

立足市縣級水庫主管部門對于信息化建設(shè)的實際需求，在對信息監(jiān)管平臺進行設(shè)計的過程中，應(yīng)該考慮好相呼應(yīng)的數(shù)據(jù)共享問題，可以借助以下兩種方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享服務(wù)：

（1）數(shù)據(jù)交換方式，這種方式強調(diào)對數(shù)據(jù)交換流程進行優(yōu)化配置，依照設(shè)定好的時間間隔，將數(shù)據(jù)推動給需求方；

（2）服務(wù)共享方式，這種方式是將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息封裝，形成相應(yīng)的Web 服務(wù)，在接收到需求方提出的服務(wù)請求后，會將Web 服務(wù)發(fā)送給需求方[6]。

2.4 主要業(yè)務(wù)功能

信息監(jiān)管平臺的功能基本實現(xiàn)了對水庫大壩運行管理業(yè)務(wù)的全面覆蓋，不同的用戶權(quán)限享受到的業(yè)務(wù)功能也會有所不同。

2.4.1 基本信息

基本信息作為系統(tǒng)平臺的一個核心業(yè)務(wù)模塊，能夠為用戶提供數(shù)據(jù)信息的綜合查詢功能，從管理人員的角度，可以結(jié)合實際需求，就水庫詳細信息進行統(tǒng)計和查閱，也可以依照水庫的規(guī)模、性質(zhì)以及所處行政區(qū)域等進行分類統(tǒng)計。

2.4.2 實時信息

（1）雨量統(tǒng)計?？梢砸勒账畮焖幮姓^(qū)域以及統(tǒng)計時段等，實現(xiàn)對降水量、累積雨量等的自定義查詢，系統(tǒng)平臺可以將用戶查詢的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)表或者柱狀圖等形式呈現(xiàn)出來；

（2）水情統(tǒng)計?？梢愿鶕?jù)實際需求，查詢水位監(jiān)測點的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)也可以顯示查詢時間段的最值，依照時間進行排序；

（3）安全監(jiān)測。系統(tǒng)平臺會借助列表的方式，將所有設(shè)置有安全監(jiān)測儀器的水庫大壩實時測值信息顯示出來，如最大變形、最大滲壓、最大應(yīng)力等[7]。

2.4.3 運行管理

（1）工程檢查，工程檢查能夠包含了水庫大壩的日常巡視、雨季的汛前檢查以及定期檢查維護等，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的整理和分析，能夠幫助管理部門更好的把握水庫的運行情況；

（2）注冊登記，注冊登記是對水庫大壩進行統(tǒng)一管理的前提，需要管理部門的重視，對于一些尚未完成注冊登記的水庫，應(yīng)該督促其盡快通過登記的方式對信息進行完善；

（3）安全鑒定，工作人員必須依照水庫大壩最新的安全鑒定時間，做好相關(guān)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)計匯總，確定下一次的安全鑒定時間；

（4）除險加固，同樣是默認為列表形式，可以對用戶管轄水庫的除險加固信息進行統(tǒng)計，同時也支持病險水庫除險加固資料細節(jié)的查閱[8]。

3 結(jié)語

總而言之，信息化時代背景下，水利信息化發(fā)展迅速，市縣級水庫管理機構(gòu)對于信息化資源整合與共享的需求變得越發(fā)迫切，本文設(shè)計了一種面向市縣級水庫大壩的信息監(jiān)管平臺，能夠很好的滿足上述需求，幫助市縣水行政管理部門實現(xiàn)對所轄水庫的統(tǒng)一管理，經(jīng)過實踐驗證效果良好，有著較高的推廣價值。