水庫(kù)管理信息化的相關(guān)問(wèn)題分析

　　摘 要：本文分析了水庫(kù)信息管理自動(dòng)化所依靠的主要技術(shù)類(lèi)型，對(duì)水庫(kù)信息化管理系統(tǒng)中的主要功能進(jìn)行了闡述。最后以實(shí)例概述了以GIS為基礎(chǔ)的某水庫(kù)信息化管理系統(tǒng)主要特點(diǎn)。
　　關(guān)鍵詞：水庫(kù)管理 信息化 問(wèn)題分析
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TN9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（a）-0009-01
　　我國(guó)有豐富的水力資源，水庫(kù)數(shù)量數(shù)以萬(wàn)計(jì)，但多數(shù)水庫(kù)屬于中小型水庫(kù)，且由于后期管理不善，出現(xiàn)病險(xiǎn)狀況的水庫(kù)數(shù)量隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)出遞增的趨勢(shì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水庫(kù)管理的理念已經(jīng)總體上落后于實(shí)際需要。要提高水庫(kù)的管理效率，就需要利用現(xiàn)代科技成果，將水庫(kù)在實(shí)際運(yùn)行中的氣象、水文、調(diào)度信息等進(jìn)行信息化處理，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)管理現(xiàn)代化，從而推動(dòng)水利事業(yè)的健康發(fā)展。
　　水庫(kù)管理信息化的實(shí)現(xiàn)途徑就是將水庫(kù)流域的水文氣象資料、防洪調(diào)度實(shí)施信息、發(fā)電調(diào)度信息、工程實(shí)時(shí)運(yùn)行信息、決策與執(zhí)行信息等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集，構(gòu)建能夠快速查詢(xún)和分析的信息平臺(tái)，利用傳感器、衛(wèi)星遙測(cè)、計(jì)算技術(shù)和軟件管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)調(diào)度的實(shí)時(shí)決策。從水庫(kù)信息化管理的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，大致經(jīng)歷了從早期的水情測(cè)報(bào)、大壩安全監(jiān)測(cè)和當(dāng)前的水庫(kù)調(diào)度自動(dòng)化三個(gè)階段。就當(dāng)前水庫(kù)的信息化管理所面臨的實(shí)際情況來(lái)看，雖然從需求的角度已經(jīng)對(duì)水情測(cè)報(bào)和實(shí)施調(diào)度系統(tǒng)等提出了較高的要求，但面臨著水文監(jiān)測(cè)站點(diǎn)儀器陳舊、技術(shù)水平落后等瓶頸的制約，要進(jìn)行水庫(kù)管理的信息化建設(shè)，必然要求對(duì)這些陳舊的信息采集設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，在資金上往往存在著一定的缺口。其次，在實(shí)測(cè)資料的分析方面還存在著技術(shù)方面的制約，不能夠充分利用，關(guān)鍵是缺乏能夠有效分析實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)資料的管理系統(tǒng)，各類(lèi)數(shù)據(jù)之間也往往存在著各自獨(dú)立，不能夠有效交換的缺點(diǎn)。此外，不同水庫(kù)的信息管理系統(tǒng)之間由于標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，也存在溝通不暢的問(wèn)題。這對(duì)于上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一調(diào)度和決策不利。
　　1 水庫(kù)信息化管理主要技術(shù)
　　水庫(kù)管理信息化需要依賴(lài)于一個(gè)整合了信息采集、信息存儲(chǔ)和信息分析的綜合管理平臺(tái)系統(tǒng)。因此系統(tǒng)的構(gòu)建就要分別針對(duì)這幾個(gè)主要的問(wèn)題來(lái)展開(kāi)。從總體布局上講，水庫(kù)信息管理系統(tǒng)往往都會(huì)采用分布式的應(yīng)用程序的層次結(jié)構(gòu)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和管理系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)。各主要的技術(shù)手段概述如下：（1）分布式體系。分布式體系一般會(huì)選用COM+或者CORBA，二者分別對(duì)應(yīng)于微軟操作系統(tǒng)平臺(tái)和跨系統(tǒng)平臺(tái)的能力，為便于整合不同類(lèi)型的軟硬件平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等因素，通常都會(huì)采用中間件來(lái)實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型技術(shù)之間的資源共享。（2）Web服務(wù)器。在水庫(kù)信息管理系統(tǒng)中常用的是APache HTTP Server，具有源代碼開(kāi)放、支持跨平臺(tái)的應(yīng)用、以及具有良好的可移植性等優(yōu)點(diǎn)。（3）數(shù)據(jù)處理技術(shù)。因水庫(kù)管理軟件開(kāi)發(fā)目的的不同，所采用的技術(shù)類(lèi)型也有所差別。常用的有數(shù)據(jù)庫(kù)和信息處理軟件有Oracle、SQL server、Silver light等。
　　2 水庫(kù)信息管理系統(tǒng)的功能
　　2.1 水庫(kù)管理系統(tǒng)的基本功能
　　水庫(kù)信息化管理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備涵蓋水庫(kù)基本信息、水情預(yù)報(bào)信息以及主要水庫(kù)調(diào)度模型和實(shí)時(shí)調(diào)度信息等模塊。（1）水庫(kù)基本信息模塊。水庫(kù)基本信息模塊包括對(duì)水庫(kù)所處的自然環(huán)境、工程參數(shù)、調(diào)度要求以及流域梯級(jí)等對(duì)本水庫(kù)的約束條件等都應(yīng)涵蓋，這些內(nèi)容可包含在水庫(kù)基本信息模塊中，可作靜態(tài)查詢(xún)。這一模塊的實(shí)現(xiàn)手段可采用ASP技術(shù)配合3層結(jié)構(gòu)（B/S）等。（2）水情、預(yù)報(bào)信息模塊。水情預(yù)報(bào)信息模塊需要處理水庫(kù)與上下游河道的水位信息、出入流量過(guò)程、控制斷面的水位流量信息等，并應(yīng)實(shí)現(xiàn)和自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的有效連接，能夠給出具備一定的預(yù)見(jiàn)期水庫(kù)的天氣情況和入庫(kù)流量情況，為水庫(kù)調(diào)度決策提供基礎(chǔ)資料。（3）水庫(kù)調(diào)度模塊。這一模塊中應(yīng)包含和水情、預(yù)報(bào)信息模塊的接口，以利用實(shí)時(shí)的預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并能依據(jù)這些數(shù)據(jù)，選擇合適的水庫(kù)調(diào)度模型來(lái)模擬調(diào)度和分析，為水庫(kù)決策服務(wù)。
　　2.2 管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全
　　由于水庫(kù)管理系統(tǒng)涉及到網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，因此網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題就顯得尤為重要，尤其是要避免水庫(kù)重要運(yùn)行數(shù)據(jù)的丟失和破壞。對(duì)于水庫(kù)管理信息系統(tǒng)的安全問(wèn)題，可采用系統(tǒng)入侵警告和病毒預(yù)警兩種方式來(lái)應(yīng)對(duì)。前者是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)包授權(quán)掃描來(lái)監(jiān)測(cè)非法入侵信息，可采用網(wǎng)絡(luò)掃描、實(shí)時(shí)監(jiān)控以及防火墻技術(shù)等來(lái)配合完成。病毒掃描則是通過(guò)對(duì)進(jìn)出信息管理網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的掃描來(lái)監(jiān)控進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)的文件，通過(guò)IP地址定位、端口定位等技術(shù)手段來(lái)防范系統(tǒng)內(nèi)的病毒活動(dòng)。
　　其次，對(duì)于管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全，應(yīng)以數(shù)據(jù)的完整性和可用性作為管理的基本目標(biāo)。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理方式應(yīng)盡量采用分布式管理，并采取嚴(yán)格的權(quán)限認(rèn)證，對(duì)重要數(shù)據(jù)加密，避免非法入侵者從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)盜取運(yùn)行數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)這一目的的技術(shù)手段可通過(guò)內(nèi)外網(wǎng)物理隔離、訪問(wèn)控制和分段隔離等。
　　3 應(yīng)用實(shí)踐
　　本文將結(jié)合上述分析，以某水庫(kù)的信息化管理系統(tǒng)建設(shè)為例，探討實(shí)現(xiàn)途徑。本文的研究背景是依據(jù)上級(jí)要求，結(jié)合可視化技術(shù)，構(gòu)建web GIS水庫(kù)信息管理系統(tǒng)，在系統(tǒng)中采用GIS、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等，將水庫(kù)管理中的主要環(huán)節(jié)都融入到管理系統(tǒng)中。
　　3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
　　在信息系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)上分為三層：客戶(hù)層、中間層和服務(wù)層。其中客戶(hù)層以瀏覽器的方式來(lái)展示水庫(kù)管理的基本信息和調(diào)度結(jié)果，不同級(jí)別的客戶(hù)端具有各自的權(quán)限。中間層主要通過(guò)web服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)層與客戶(hù)端的網(wǎng)絡(luò)連接。服務(wù)層的主要內(nèi)容是一系列的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如水庫(kù)調(diào)度信息數(shù)據(jù)庫(kù)、流域地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)、水情遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)等。
　　3.2 權(quán)限管理
　　在系統(tǒng)設(shè)置中，按照不同權(quán)限，分別設(shè)計(jì)了不同的操縱版本。不同管理權(quán)限的客戶(hù)端進(jìn)入系統(tǒng)后所能接觸到的內(nèi)容是不一樣的，從而最大限度的避免了越權(quán)操作給數(shù)據(jù)安全帶來(lái)的隱患。
　　3.3 圖文信息查詢(xún)
　　在本水庫(kù)信息管理中最重要的兩個(gè)部分是水情遙測(cè)和水庫(kù)調(diào)度模塊。并可通過(guò)GIS技術(shù)將控制點(diǎn)的圖形、屬性、流量、水位信息等以多媒體的形式進(jìn)行展示，具有圖表聯(lián)動(dòng)功能。可在界面上拖動(dòng)控制曲線而得到相應(yīng)的調(diào)度結(jié)果以供領(lǐng)導(dǎo)決策。
　　3.4 報(bào)表功能
　　系統(tǒng)可根據(jù)在一定周期內(nèi)的調(diào)度結(jié)果，自動(dòng)生成相應(yīng)的報(bào)表，如入庫(kù)流量與庫(kù)容之間的變化、水量使用率、總發(fā)電量與耗水量之間的關(guān)系匯總等。
　　4 結(jié)語(yǔ)
　　信息化管理已經(jīng)成為水利現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，可借助于日益成熟的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)將各類(lèi)水庫(kù)管理數(shù)據(jù)以綜合管理平臺(tái)的形式來(lái)進(jìn)行整合，可有效提高水庫(kù)管理和決策的水平和效率，是未來(lái)水利現(xiàn)代化的發(fā)展發(fā)向。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]董大富，趙建達(dá).web技術(shù)在水庫(kù)信息化系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用[J].大壩與安全，2008（1）：25-26.
　　[2]賀新春，邵東國(guó).水庫(kù)信息化建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)及對(duì)策[J].水力發(fā)電，2005，31（3）：13-16.
　　[3]譚華，劉耕，桂文軍.水利信息化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)初探[J].人民長(zhǎng)江，2011，33（12）：41-4