水庫(kù)工程管理信息化建設(shè)實(shí)踐研究

田雪平

（河南省白龜山水庫(kù)管理局，河南平頂山 467031）

水庫(kù)工程管理信息化建設(shè)實(shí)踐研究

田雪平

（河南省白龜山水庫(kù)管理局，河南平頂山 467031）

水庫(kù)工程信息化建設(shè)是提升水利設(shè)施管理水平的重要內(nèi)容，雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，并在防汛抗旱減災(zāi)體系中發(fā)揮了重要作用?；诖?，著重就當(dāng)前水庫(kù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀及實(shí)踐展開(kāi)探討，并從未來(lái)完善思路上提出建議，提升水庫(kù)工程信息化精度和信息資源共享水平。

水庫(kù)工程；信息化建設(shè)；改進(jìn)建議

我國(guó)水利建設(shè)信息化系統(tǒng)推進(jìn)迅速，特別是各地從水庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)到試點(diǎn)建設(shè)中，也取得了初步成效，積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在提升水庫(kù)防汛抗旱減災(zāi)中發(fā)揮了積極作用。由于我國(guó)水庫(kù)工程水量較多，不同地域水庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)控水平參差不齊，特別是在病險(xiǎn)加固施工、水庫(kù)水情、雨情監(jiān)測(cè)及水庫(kù)應(yīng)急處置等方面還存在不足。為此，本文將立足水庫(kù)信息化建設(shè)實(shí)踐，就其問(wèn)題展開(kāi)探討，并提出積極的改進(jìn)對(duì)策和建議。

1 當(dāng)前水庫(kù)工程動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)概述

水庫(kù)工程動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)多采用多通道水庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)控裝置，包括聲波水位計(jì)、雨量計(jì)、防雷技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和三維GPS想信息系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)水位、雨量、氣溫、大壩信息等方面的監(jiān)測(cè)與信息采集［1］。如信息采集系統(tǒng)主要有電源電路、各采集設(shè)備及智能主控單元構(gòu)成，在信息接收系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)多線程信息的采集與傳輸來(lái)進(jìn)行加密、解密、校驗(yàn)處理，并存儲(chǔ)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)；對(duì)于信息管理與預(yù)警系統(tǒng)，主要從各類(lèi)數(shù)據(jù)的查詢(xún)、處理中來(lái)了解水庫(kù)運(yùn)行狀況，特別是查看水庫(kù)水位、雨量、大壩穩(wěn)定性、安全性參數(shù)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的自動(dòng)報(bào)警。如水位一旦超過(guò)某限制水位或低于某死水位，都將觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警機(jī)制，以便于迅速根據(jù)預(yù)警監(jiān)測(cè)來(lái)進(jìn)行及時(shí)快速有效處理。在水庫(kù)工程信息化建設(shè)系統(tǒng)中，還有GIS信息系統(tǒng)及其他預(yù)警控制軟件系統(tǒng)，如與中國(guó)移動(dòng)、聯(lián)通等通信網(wǎng)絡(luò)的連接，能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)觸發(fā)、各部門(mén)多級(jí)數(shù)據(jù)同步共享管理，來(lái)提升水庫(kù)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理水平，更好地防范和化解水庫(kù)病險(xiǎn)及減災(zāi)任務(wù)。

2 水庫(kù)工程信息化建設(shè)重點(diǎn)內(nèi)容

在水庫(kù)工程信息化建設(shè)實(shí)踐中，隨著氣候變化，各類(lèi)洪災(zāi)的危害日益嚴(yán)重，如南方強(qiáng)降雨、汶川地震等災(zāi)害，給水庫(kù)安全提出更高的要求。對(duì)于各地大中型水庫(kù)工程來(lái)說(shuō)，在除險(xiǎn)加固及信息化建設(shè)中，無(wú)論是硬件投入還是軟件建設(shè)都較為完備；而對(duì)于一些小型水庫(kù)，因其分散性

強(qiáng)，數(shù)量多，在安全預(yù)警及信息化建設(shè)中還存在不足。以河南省小型水庫(kù)信息化建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，除了具備對(duì)大壩各重要監(jiān)測(cè)點(diǎn)的安全監(jiān)測(cè)與水情測(cè)報(bào)外，很多小型水庫(kù)因位置偏僻，信息化管理成本高而難以實(shí)現(xiàn)有效、及時(shí)的安全監(jiān)測(cè)，也給一些小型水庫(kù)工程帶來(lái)安全隱患。

為此，要提升水庫(kù)防洪抗災(zāi)水平，必然需要從信息化建設(shè)中，結(jié)合不同水庫(kù)工程工情、水情、雨情實(shí)際來(lái)進(jìn)行優(yōu)化和管理。一是做好試點(diǎn)建設(shè)工作，特別是針對(duì)小型水庫(kù)信息化建設(shè)，要從水庫(kù)安全信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)中，針對(duì)雨水、洪災(zāi)及干旱等災(zāi)害特點(diǎn)，來(lái)設(shè)置不同批次、不同等級(jí)的水庫(kù)信息化建設(shè)試點(diǎn)范圍，以積極完善試點(diǎn)建設(shè)工作。二是推進(jìn)不同等級(jí)水庫(kù)信息化預(yù)警系統(tǒng)安裝、建設(shè)，特別是圍繞水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)等開(kāi)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)招投標(biāo)管理，提升水庫(kù)工程信息化管理水平。三是加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，特別是隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，特別是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，以智慧水利為特征的水庫(kù)動(dòng)態(tài)信息化監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，以移動(dòng)手機(jī)等為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)對(duì)各水庫(kù)工程狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控。如利用手機(jī)水庫(kù)監(jiān)管系統(tǒng)APP軟件，可以對(duì)水庫(kù)基礎(chǔ)信息、水庫(kù)水位信息、水庫(kù)狀態(tài)信息等查詢(xún)與顯示，為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)化管理提供了條件，也增強(qiáng)了水庫(kù)工程信息化管理的實(shí)效性［2］。從水庫(kù)動(dòng)態(tài)信息監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)成效來(lái)看，一方面從信息技術(shù)的應(yīng)用中來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)狀態(tài)信息的獲取，特別是每15min即可完成對(duì)預(yù)警狀態(tài)數(shù)據(jù)的更新，對(duì)水庫(kù)常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)如水位、蓄水量、溫度等數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，提升了水庫(kù)信息化水平；另外，在對(duì)強(qiáng)降雨及險(xiǎn)情狀態(tài)下，能夠按照每5min一次的間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，便于及時(shí)了解水位風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)置汛限水位、壩頂高程及與當(dāng)前水位之間的關(guān)系，提升各相關(guān)管理部門(mén)對(duì)水庫(kù)基礎(chǔ)資料的了解，增強(qiáng)對(duì)水庫(kù)狀態(tài)的實(shí)時(shí)性管理與安全防范。另一方面，通過(guò)應(yīng)用信息化監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，可以利用多種方式來(lái)查看水庫(kù)狀態(tài)，了解各類(lèi)安全汛限信息及安全隱患風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)與專(zhuān)門(mén)人員的手機(jī)關(guān)聯(lián)來(lái)及早進(jìn)行處理。同時(shí)，通過(guò)信息化技術(shù)的應(yīng)用，可以降低水庫(kù)監(jiān)控預(yù)警管理成本，減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，特別是通過(guò)自動(dòng)化水情、水位、險(xiǎn)情的采集，不僅大大降低信息監(jiān)測(cè)成本，還提升了工作效率。另外，通過(guò)水庫(kù)工程信息化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，使得水庫(kù)安全管理人員責(zé)任意識(shí)得到提升，增強(qiáng)了對(duì)水庫(kù)安全管理及水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)的快速查詢(xún)，提升了抗風(fēng)險(xiǎn)水平。

3 改進(jìn)水庫(kù)工程信息化建設(shè)的對(duì)策和建議

3.1 注重監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的完善，提升全天候監(jiān)測(cè)水平

在水庫(kù)工程信息化建設(shè)改進(jìn)方案優(yōu)化上，一是可以增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)，特別是在夜間實(shí)現(xiàn)水庫(kù)狀態(tài)信息的全覆蓋。當(dāng)前的監(jiān)測(cè)攝像頭多為固定式，缺乏對(duì)水庫(kù)整體性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，且在設(shè)備分辨率上顯得不清晰，尤其是在夜間監(jiān)測(cè)時(shí)，因光線暗、環(huán)境變化而影響監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。同時(shí)，在監(jiān)測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)上如大壩、泄洪洞、庫(kù)內(nèi)水位等增加紅外裝置，以有效補(bǔ)充夜間監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度。二是對(duì)重點(diǎn)水庫(kù)工程實(shí)現(xiàn)全天候視頻監(jiān)測(cè)。由于視頻監(jiān)測(cè)所需設(shè)備投入高，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸流量大，系統(tǒng)運(yùn)行成本較高，因此在一些水庫(kù)工程中采用間隔模式來(lái)運(yùn)行，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)信息的全天候監(jiān)測(cè)。對(duì)于下一步信息化建設(shè)重點(diǎn)，要針對(duì)水庫(kù)工程分類(lèi)及等級(jí)要求，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)水庫(kù)全天候觀測(cè)與視頻記錄，以增強(qiáng)水位、雨量等狀態(tài)信息的時(shí)效性。三是逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。信息化建設(shè)自動(dòng)化預(yù)警機(jī)制的建設(shè)，重點(diǎn)在于與通信運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的對(duì)接，特別是從技術(shù)研發(fā)與管理上，加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)工程各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化報(bào)警管理。同時(shí)，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集精度、信息采集廣泛性上，能夠涵蓋水庫(kù)壩體、水庫(kù)環(huán)境、水庫(kù)關(guān)鍵狀態(tài)如水位、雨量、流量、溫度等指標(biāo)的感知與記錄，提升傳感器的采集效度和效率［3］。

3.2 拓寬對(duì)水庫(kù)工程信息化保障機(jī)制的建設(shè)

針對(duì)一些小型水庫(kù)工程信息化管理現(xiàn)狀不足問(wèn)題，在優(yōu)化信息化建設(shè)，提升信息化管理水平上，要?jiǎng)?chuàng)新管理方法，拓寬信息化監(jiān)測(cè)預(yù)警建設(shè)范圍，真正實(shí)現(xiàn)“管好”“用好”目標(biāo)。一是注重水庫(kù)信息化頂層設(shè)計(jì)，協(xié)同省級(jí)主管部門(mén)，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃上作為整體方案的建設(shè)，提升水庫(kù)實(shí)時(shí)報(bào)訊工作水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)水庫(kù)病害、險(xiǎn)情、防災(zāi)能力的管理。二是注重多方協(xié)同管理機(jī)制建設(shè)，特別是圍繞省級(jí)主管部門(mén)要求，逐步細(xì)化市縣級(jí)及水庫(kù)庫(kù)區(qū)管理單位的協(xié)同推進(jìn)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)庫(kù)區(qū)管理職責(zé)的劃分，提升庫(kù)區(qū)安全管理、技術(shù)管理、信息化管理水平。三是注重對(duì)軟件系統(tǒng)平臺(tái)的整合，避免投資浪費(fèi)。特別是在對(duì)小型水庫(kù)工程動(dòng)態(tài)監(jiān)管與信息化管理中，要著力從水庫(kù)信息綜合平臺(tái)建設(shè)上，實(shí)現(xiàn)資源信息的共享、共用，提升水庫(kù)工程安全性分析，對(duì)洪水預(yù)警機(jī)制信息化管理實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、優(yōu)化調(diào)度。四是注重視頻監(jiān)控力度建設(shè)，推進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用。從系統(tǒng)信息化研發(fā)到新技術(shù)的推廣，要從水庫(kù)工程信息化視頻監(jiān)控與預(yù)警機(jī)制整體化設(shè)計(jì)上，逐漸實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改造與系統(tǒng)接入，提升水庫(kù)信息化監(jiān)管服務(wù)器分布式管理水平，提升系統(tǒng)服務(wù)器級(jí)聯(lián)及備份能力，提升系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、安全性水平。

［1］殷蓬.水庫(kù)信息化系統(tǒng)建設(shè)模式的探索［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2013（16）：272.

［2］張玉炳，周啟，何向陽(yáng).水庫(kù)管理信息化中工程安全管理體系設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.人民長(zhǎng)江，2015（16）：97-100.

［3］段釔江.水庫(kù)工程信息化系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)探索［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2016（2）：85-87.

Practice Research on Information Construction of Reservoir Engineering Management

Tian Xueping
（Henan Baiguishan Reservoir Management Bureau，Pingdingshan Henan 467031）

Information construction of reservoir engineering is an important part of improving the management level of water conservancy facilities,although started late,but developed rapidly,and has played an important role in flood control and drought relief system.Based on this,the present state of informatization construction of the reservoir was discussed,and put forward suggestions from the future improvement ideas,to enhance the level of reservoir engineer?ing information accuracy and information resource sharing.

reservoir project；informatization construction；improvement suggestions

TV697-39

A

1003-5168（2016）10-0050-02

2016-09-18

田雪平（1977-），女，本科，助理工程師，研究方向：水利工程管理信息化建設(shè)與維護(hù)。