煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法

張廣元

摘? ?要： 煤炭港口周邊揚塵和污水的存在帶來了嚴重的環(huán)境污染，對水系統(tǒng)進行有效的數(shù)據(jù)管理成為迫切需要。針對傳統(tǒng)的煤炭港口水系統(tǒng)存在著重數(shù)據(jù)、輕管理，數(shù)據(jù)管理體系不健全、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理手段落后等問題，形成基于信息化的煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法：一是根據(jù)組織結構，將人力資源及相關制度文件等考慮在內(nèi)，形成內(nèi)控制度完善、具有約束力的煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理體系;二是建立水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺，實現(xiàn)基礎信息管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算分析、數(shù)據(jù)報表查詢等基本功能;三是將SPSS數(shù)據(jù)分析軟件接入水系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計模塊，直觀監(jiān)測月度、年度用水規(guī)律。煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法打破了手動抄表、計算等傳統(tǒng)管理手段，將水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理從靜態(tài)管理變?yōu)閯討B(tài)管理，提升了管理水平，減少了人為因素，提高了水系統(tǒng)調(diào)水效率。

關鍵詞： 煤炭港口;水系統(tǒng);數(shù)據(jù)管理;SPSS;組織結構;動態(tài)管理

引言

隨著我國煤炭港口規(guī)模不斷擴大，環(huán)境污染問題也日益嚴重，創(chuàng)建環(huán)境友好、生態(tài)優(yōu)良的綠色煤炭港口成為發(fā)展目標。

目前，煤炭港口的主要污染源是揚塵和污水。針對這一問題，煤炭港口投入并建立了大量的水系統(tǒng)基礎設施，實現(xiàn)了各水源與各泵站的互聯(lián)互通，形成了龐大的水系統(tǒng)網(wǎng)絡。這一水系統(tǒng)網(wǎng)絡不僅能滿足煤炭港口的日常生活用水及綠化用水需求，而且能結合合理的水源調(diào)度方式、及時的污水治理策略，將煤炭港口環(huán)境污染降至最低。

煤炭港口水系統(tǒng)的關鍵要素是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理是煤炭港口水系統(tǒng)管理提升效率的重要應用領域。目前，煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理主要存在重數(shù)據(jù)、輕管理，數(shù)據(jù)采集、應用的管理體系不健全，管理人員應用信息系統(tǒng)的技能有待提升，數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理手段落后等問題[1]。這些問題極大地制約了煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理質(zhì)量和效能。

據(jù)此，本文首先針對上述問題，提出煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理需求;其次，圍繞人力資源、設備資源及相關制度文件的調(diào)配，構建煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理體系;然后，通過信息化手段，搭建水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺，為水系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析做好準備;最后，結合水系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計實例，展現(xiàn)本文提出的水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法在水系統(tǒng)運行決策中發(fā)揮的重要作用。

1? 煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理需求分析

目前，煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)亟待從以下方面進行突破：

（1）解決“重數(shù)據(jù)、輕管理”的問題。目前水系統(tǒng)數(shù)據(jù)幾乎全部由人工抄寫、計算，Excel臺賬記錄也由人工填寫，無法統(tǒng)計的數(shù)據(jù)甚至是根據(jù)主觀經(jīng)驗猜測而來的。因此，當前的水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方式原始、簡單，人為因素多、漏洞嚴重，應從信息技術應用控制層面加強內(nèi)控。

（2）加強數(shù)據(jù)管理體系構建[2]。如果要實現(xiàn)水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理，除了對已有的數(shù)據(jù)進行采集、整理、統(tǒng)計、分析、規(guī)范以外，還需要對整個水系統(tǒng)的部門運行數(shù)據(jù)進行全面采集。哪怕只少一個業(yè)務班組、一塊業(yè)務或一個崗位的數(shù)據(jù)，都將導致數(shù)據(jù)管理體系不完整，這就需要對每個部門、每塊業(yè)務、每個崗位進行細化。

（3）提升信息化水平，注重人員操作技能。上文已提到煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)、臺賬由人工抄寫、猜測的管理現(xiàn)狀，因此，應注重水系統(tǒng)運行、管理人員信息化知識理論的掌握和操作技能的提高。但是，目前煤炭港口水系統(tǒng)信息化基礎相對薄弱、信息化需求不旺、信息孤島突出。此外，還存在現(xiàn)場硬件老舊、信息化軟件落后、數(shù)據(jù)無法正確上傳等問題，有待改進。

2? 煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理體系構建

對煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理體系進行構建，可以從頂層設計的高度，較為客觀、真實地反映出煤炭港口水系統(tǒng)的運行情況。當前，以新一代信息技術為基礎的數(shù)據(jù)管理體系，能夠?qū)⒍喾N不同類別的信息進行融合，增強信息的可用性;同時，運用先進的數(shù)據(jù)管理思想，能夠?qū)Ω鳂I(yè)務、各崗位工作進行細化，建立科學有效的績效考核制度，將靜態(tài)管理轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)管理，最終實現(xiàn)煤炭港口水系統(tǒng)運行過程的全面控制[3-4]。本文構建的煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理體系如圖1所示。

在煤炭港口水系統(tǒng)管理組織結構方面，根據(jù)現(xiàn)狀，將數(shù)據(jù)管理相應負責人考慮在內(nèi)，完善水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中需要的人力資源、設備資源及相關制度文件等，力求涵蓋水系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)貫穿始終[1]。

在人力資源管理方面，具體而言，在設立相應的數(shù)據(jù)管理崗位時，擺脫原先的崗位職責不清的狀況，系統(tǒng)合理地對相關人員進行協(xié)調(diào)分配，規(guī)定部門經(jīng)理為數(shù)據(jù)管理體系的總負責人，全員必須遵守數(shù)據(jù)管理體系相關制度，接受行為規(guī)范的約束[5]。

在數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計和分析方面，摒棄了手動抄表、計算、錄入的方式，而是通過智能水表每日定時將數(shù)據(jù)上傳至水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺（參見本文第3章），管理人員每日登錄該平臺審核數(shù)據(jù)上傳情況。該方式保證了數(shù)據(jù)的正確性、準時性、唯一性，也避免了數(shù)據(jù)的錯誤遺失，同時可對數(shù)據(jù)進行簡單的數(shù)據(jù)處理分析。對于較復雜的數(shù)據(jù)分析，參見本文第4章。

3? 水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺

在煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中，各水源進水量、各站點用水量、污水處理量以及各水池水位、壓力等數(shù)據(jù)資源是重要管理對象。為實現(xiàn)信息化管理，數(shù)據(jù)管理人員不僅要收集保管好這些數(shù)據(jù)，還要靈活編制數(shù)據(jù)管理報表，根據(jù)水系統(tǒng)管理目標，挖掘數(shù)據(jù)變化規(guī)律，對數(shù)據(jù)進行針對性的統(tǒng)計和分析，將水位信息變?yōu)樗?，壓力信息變?yōu)榱魉伲瑥亩康蕉ㄐ?，實現(xiàn)水系統(tǒng)動平衡管理[6]。

本章基于B/S模式，以Java和JS為開發(fā)語言，以Bex5企業(yè)快速開發(fā)平臺為依托，建立水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺[7-8]。

在數(shù)據(jù)采集方面，該平臺可實現(xiàn)供水數(shù)據(jù)采集、污水數(shù)據(jù)采集和調(diào)水數(shù)據(jù)采集;在數(shù)據(jù)報表查詢方面，該平臺可生成日數(shù)據(jù)報表和月數(shù)據(jù)分析報表;在基礎數(shù)據(jù)管理方面，該平臺可進行基礎數(shù)據(jù)配置、角色管理配置和角色權限配置。此外，平臺主體還有用戶登錄管理，登錄信息查詢，基于樹形結構的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)優(yōu)化、有效性檢查以及Excel數(shù)據(jù)報表導出等功能。水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺架構如圖2所示。

3.1? 功能模塊

根據(jù)圖2，該平臺包括四個模塊——基礎信息管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)計算分析模塊、數(shù)據(jù)報表查詢模塊。各模塊功能詳細介紹如下。

（1）基礎信息管理模塊。該模塊包括基礎數(shù)據(jù)配置、角色管理配置、角色權限配置，該模塊應用于系統(tǒng)的日常使用與維護。

（2）數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊根據(jù)煤炭港口業(yè)務需求分為供水數(shù)據(jù)采集、污水數(shù)據(jù)采集、調(diào)度數(shù)據(jù)采集三個界面，各業(yè)務人員根據(jù)自己的業(yè)務屬性分配相應的界面權限，并登錄界面完成數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)水系統(tǒng)數(shù)據(jù)的全面采集、錄入、存儲和編輯。數(shù)據(jù)采集包括自動讀取和人工錄入兩個部分。對于現(xiàn)場已安裝智能水表可自動采集數(shù)據(jù)的站點，系統(tǒng)每日采集一次數(shù)據(jù)并上傳至數(shù)據(jù)庫。對于現(xiàn)場不能自動采集數(shù)據(jù)的站點，業(yè)務人員登錄系統(tǒng)錄入每日數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)的采集。

（3）數(shù)據(jù)計算分析模塊。該模塊功能是協(xié)助水系統(tǒng)業(yè)務人員根據(jù)業(yè)務需求完成數(shù)據(jù)的計算和分析。該模塊以數(shù)據(jù)采集模塊為基礎，采用科學的數(shù)據(jù)處理方法，對基礎數(shù)據(jù)進行二次加工開發(fā)，進而得到業(yè)務需求數(shù)據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)報表查詢模塊。該模塊分為日數(shù)據(jù)報表和月數(shù)據(jù)分析報表兩個界面，用戶可根據(jù)查詢?nèi)掌?、用水屬性等查詢條件進行查詢，還可導出水系統(tǒng)進用水Excel表，便于管理人員掌握每日運行的水系統(tǒng)數(shù)據(jù)情況;月數(shù)據(jù)分析報表界面根據(jù)管理人員對水系統(tǒng)數(shù)據(jù)的月度數(shù)據(jù)分析需求，制定相應的統(tǒng)計分析方法，實現(xiàn)月度統(tǒng)計數(shù)據(jù)的查詢、展示和Excel導出。

3.2? 數(shù)據(jù)表類型

根據(jù)水系統(tǒng)業(yè)務屬性，該平臺的數(shù)據(jù)表有三類：供水表、污水表、調(diào)度表，每個數(shù)據(jù)表包括水量、水位、壓力等數(shù)據(jù)參數(shù)。

（1）供水表。供水表主要包括供水班組涉及的各站點水表數(shù)據(jù)，如一期泵房電廠供水、一期泵房市政供水、綠化用水、各水表壓力等數(shù)據(jù)。

（2）污水表。污水表主要包括污水班組涉及的各污水處理站污水處理量、用藥量等，如二期煤污水處理站處理量、PAC用藥量、PAM用藥量等數(shù)據(jù)。

（3）調(diào)度表。調(diào)度表主要包括調(diào)度班組涉及的各站點進、用水數(shù)據(jù)以及各水池水位信息等，如一期高壓用水、二期翻車機用水、5號池今日水位等數(shù)據(jù)。

3.3? 數(shù)據(jù)庫設計

該平臺使用SQL Server 2012，主要設計了以水系統(tǒng)數(shù)據(jù)（SXTSJ）為名稱的水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺后臺數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫主要包括：供水表（GSB），存放供水數(shù)據(jù)信息表;污水表（WSB），存放污水數(shù)據(jù)信息表;調(diào)度表（DDB），存放調(diào)度水數(shù)據(jù)信息表;組織機構表（SA_OPOrg），存放系統(tǒng)的人員信息;其他系統(tǒng)表。

3.4? 關鍵代碼

以調(diào)度錄入頁面為例說明關鍵代碼的實現(xiàn)過程，如下：

Model.prototype.savebuttonClick = function（event）{

var data=this.comp（"mainData"）;var data2=this.comp（"swfilterData"）

var sj=data.getValue（"fSJ"）;var sjr=sj.toString（）.substring（8，10）

var nDate = justep.Date.fromString（sj， 'yyyy-MM-dd'）;var date = justep.Date.increase（nDate， -1， "d"）;

var date1= justep.Date.toString（date，'yyyy-MM-dd'）;

var ny=sj.toString（）.substring（0，7）;

var name=this.getContext（）.getCurrentPersonName（）;

data.setValue（"fLRR"， name）;

var strDate = justep.Date.toString（new Date（）， justep.Date.STANDART_FORMAT）;

var lrsj = justep.Date.fromString（strDate，'yyyy-MM-ddThh：mm：ss'）;

data.setValue（"fLRSJ"， lrsj）;

var currentRowID = data.getCurrentRowID（）;

data.each（function（param） {var row = param.row;

if （row.getID（） ！== currentRowID && data.getRowState（row） ！== "none"） {data.setRowState（param.row， "none"）; };}）;data.saveData（）;data.refreshData（）;};

4? 水系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

根據(jù)煤炭港口水系統(tǒng)運行情況，水系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計采用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進行，接入第3章所述的水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺[9]。煤炭港口水系統(tǒng)每天都會產(chǎn)生大量不同類型的數(shù)據(jù)，但有些數(shù)據(jù)與水系統(tǒng)運行相關，而有些則無關。在水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中，數(shù)據(jù)的處理與統(tǒng)計是核心，若無法對數(shù)據(jù)做出正確的處理與統(tǒng)計，就會對未來水系統(tǒng)的運行、調(diào)度決策作出錯誤的判斷，帶來水資源的極大浪費。反之，則可對水系統(tǒng)運行決策提供正確的依據(jù)，帶來可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。

對于較復雜的數(shù)據(jù)分析，接入專業(yè)的SPSS數(shù)據(jù)分析軟件[10]?，F(xiàn)以煤炭港口水系統(tǒng)年度進水量為例進行說明。首先，登錄水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺，對進水量數(shù)據(jù)進行收集與整理;然后，在該平臺月度分析報表界面下載Excel數(shù)據(jù)表，如表1所示。

數(shù)據(jù)分析人員得到這些數(shù)據(jù)后，將其輸入至SPSS軟件，即可對數(shù)據(jù)進行分析對比，可到2019年市政水、電廠水、壓艙水、污水回用、生態(tài)水等水源進水量的變化波動圖，如圖3所示。

分析得知，新鮮水源（市政水、電廠水）趨勢大體一致，夏天7、8月份進水量最少，春天、秋天4、5、10、11月份進水量較多;生態(tài)水（雨水）趨勢則不同，夏天7、8月份顯著增多，冬天10、11月份明顯減少，跟季節(jié)氣候有很大關系，屬于人為不可控因素;壓艙水呈“M”型趨勢，3、6、9、10月份進水量較多;污水也呈“M”型趨勢，5、6、9、1月份較多，主要原因是冬季天氣寒冷，不處理回用污水，而夏季生態(tài)水（雨水）水源充足，處理污水較少。從月份進水量來看，市政水、污水回用進水量普遍高于其他水源，市政水是主要進水源，污水回用是第二大進水源，壓艙水、電廠水及生態(tài)水緊跟其后。在煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺通過此曲線趨勢圖監(jiān)測得到年度用水規(guī)律，就可以合理調(diào)配下一年市政水、電廠水、壓艙水及污水四大水源月度進水量，對下一年每月進水源的指標制定提供堅實有利的依據(jù)。

5? 結論與展望

本文首先分析了煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀，從煤炭港口水系統(tǒng)運行實際工作出發(fā)，以精細化管理為目標，基于數(shù)據(jù)管理思想，融合信息化手段，提出一套完整的煤炭港口水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方法。該方法通過構建合理的數(shù)據(jù)管理體系、搭建水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理平臺、接入專業(yè)的SPSS數(shù)據(jù)分析軟件等措施，讓數(shù)據(jù)具有實時展示功能，體現(xiàn)最大價值，摸索數(shù)據(jù)規(guī)律，把握好數(shù)據(jù)對煤炭港口環(huán)境影響的邊界條件，實施煤炭港口管理運行決策。

本文打破了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理手段，將水系統(tǒng)管理從靜態(tài)管理轉(zhuǎn)換為動態(tài)管理，力爭將數(shù)據(jù)管理達到最優(yōu)。目前水系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理尚在起步階段，仍存在系統(tǒng)功能簡單、數(shù)據(jù)分析維度較小等問題。如何將數(shù)據(jù)的顆粒度與企業(yè)的最優(yōu)決策相結合，更好地體現(xiàn)數(shù)據(jù)對煤炭港口管理的重要作用，是未來需要繼續(xù)探索與努力的方向。

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