自動化監控系統在蕪湖水利工程建設管理中的應用

夏麗

自動化監控系統在蕪湖水利工程建設管理中的應用

夏麗

隨著經濟社會飛速發展，水利工程的地位越來越重要，但水利工程是一個龐大和復雜的系統工程，對水利工程的管理應該貫穿水利工程整個生命周期。隨著現代通信、網絡、計算機技術和人工智能的發展，建立基于Web的自動化監控系統，為及時分析監測數據、實時評判水利工程建筑物的安全狀態，提供了一種好的解決方法。這種利用遠程網絡技術對處于異地的對象實施監測和處理自動化采集的系統，可進行觀測數據采集、分析判別、預警報警，制作各類統計報表，數據通信（計算機網絡），數據記錄存儲（數據庫），系統的遠程操作和維護等。以公共基礎地理和水利工程業務數據為基礎，通過綜合運用GIS、服務融合等技術手段，對多時空水利數據進行綜合管理、分析，并提供標準服務接口，為水利業務應用系統的提供功能和服務共享，并以此為基礎，通過軟件分析功能，輔助進行科學管理和決策，實現實時信息匯總、分析、統計等功能，提高水利工程管理現代化、科學化、自動化水平。

一、基于Web的自動化監控系統

Internet自誕生以來，在短短的十幾年間，已經從一種簡單的數字傳輸數據的方式發展成為一個巨大的產業，Internet也為分析和解決地理問題提供了絕佳的通信環境。通過Internet可以在地球的任何地方方便經濟快速地獲取和傳輸地理數據。GIS所強調的正是在Internet上發布地理數據，正如用戶可以在其他網站上獲取數據一樣。由于地理數據在Internet上具有很大的自由度和移動性，從而最終能夠在許多領域解決許多實際問題，如信息管理等。基于Web的自動化監控系統采用國際流行的三層體系結構，將表現層、邏輯層、數據層三層分離，在GIS平臺層面上實現數據有效管理和各種功能的實現。

二、在蕪湖水利工程建設管理中的應用

1.系統簡介

蕪湖市各縣區分布范圍廣，水利工程項目眾多，生命周期長，采用人工信息采集和對其進行管理并監測狀態具有相當的難度。隨著水利現代化的飛速發展，對水利工程自動化、信息化管理的要求也越來越高，因此采用自動化監控系統管理水利工程也顯得尤為重要，大大減輕了數據采集和監控管理的工作量。

本文主要介紹蕪湖市水利建設管理綜合信息系統，這種自動化監控系統是通過Web連接起來的一個分布式監測和集中型控制系統，它可以將大量的監測數據集中到控制中心進行統一管理、控制和評價，突破了地域限制，實現了遠程監測，在線瀏覽監測數據并實現交互處理，實現了“移動的是數據而不是人”，從而節約了時間并降低了費用。基于Internet的信息管理系統功能強大，信息共享的方式多樣，內容更新迅速，提供Web瀏覽、信息查詢、輔助決策和網絡預警的功能，并且支持數據、圖形等信息的傳播。GIS平臺技術是水利建設管理綜合信息系統的一個重要工具，通過GIS平臺可以展現各類水利工程分布，直觀展現水利工程的各項信息，實時雙向監控項目建設。

大范圍的共享診斷資源，形成豐富的評判知識庫和評判數據庫，可實現多專家和多系統的遠程協作診斷，從許多方面增強或擴展了其實時評判功能，提高了評判效率，提高了診斷的準確性和可靠性，避免了由于評判不及時而造成巨大經濟和生命財產損失。正是由于具有如上這些功能，因此，總結蕪湖市水利建設綜合信息系統具有如下特點：信息共享和兼容；信息存儲和挖掘；信息可視化；信息遠程發布；先進性；實用性；可靠性；分布性和開放性；可維護性和可擴展性；經濟性等。

2.蕪湖市水利建設綜合信息系統的架構

（1）基礎設施層。基礎設施層是水利建設管理綜合信息系統的運行環境，包括應用服務器、數據庫服務器、工作站、數據庫管理系統、操作系統、GIS系統等基礎軟硬件產品。

（2）計算機網絡層。計算機網絡層是各種業務的運行平臺，為各級管理機構之間數據、圖像等各種信息提供高速可靠的傳輸通道。主要依托水利政務內網和水利政務外網，其中，政務內網是與因特網物理隔離的涉密網絡；政務外網是與因特網邏輯隔離的非涉密網絡。

（3）數據資源層。數據資源層是對數據存儲體系進行統一管理，主要包括數據庫維護管理、數據匯集交換平臺等部分，并對元數據庫、防洪工程數據庫、空間數據庫、業務數據庫、基礎數據庫、多媒體數據庫等數據進行存儲與管理。

（4）應用支撐層。應用支撐層提供統一的技術架構和運行環境，為應用系統建設提供通用應用服務和集成服務，為資源整合和信息共享提供運行平臺。主要由各類商用支撐軟件和開發類通用支撐軟件共同組成。

（5）業務應用層。業務應用層是綜合運用聯機事務處理技術、組件技術、地理信息系統（GIS）、決策支持系統（DSS）等高新技術，與水利工程專項業務相結合，構建的先進、科學、高效、實用的水利建設管理綜合信息系統。主要由空間服務系統、水情查詢系統、移動巡檢系統、工情管理系統、視頻監控系統、項目管理系統、檔案管理系統、綜合業務管理系統組成。

（6）應用交互層。應用交互層是直接與用戶交互的層面，主要內容是內網統一用戶，面向業務人員提供應用系統的統一訪問入口。

（7）標準規范體系。標準規范體系是支撐蕪湖市水利建設管理綜合信息系統建設和運行的基礎，是實現應用協同和信息共享的需要，是節省項目建設成本、提高項目建設效率的需要，是系統不斷擴充、持續改進和版本升級的需要。

（8）安全保障體系。安全保障體系是保障系統安全應用的基礎，包括物理安全、網絡安全、信息安全及安全管理等。

3.系統功能

蕪湖市水利建設管理綜合信息系統具有如下功能：

（1）系統安全模塊：接收用戶登錄信息，通過電子身份認證，按照用戶不同的使用權限進入不同的系統界面，向用戶提供不同的操作功能，同時對每個管理用戶的所有數據庫操作、系統軟件操作、登錄情況進行記錄。

（2）數據采集模塊：通過計算機網絡方式，實現監測數據的實時采集、傳輸和儲存并且及時更新。

（3）在客戶端實現基本的圖形操作：如漫游、縮放、全景以及動態調整圖形信息疏密，能夠定位對象、顯示圖元、顯示導航窗口。

（4）數據檢索模塊：通過GIS界面，選擇各種數據庫的字段，檢索查詢、分類匯總實時監測監控數據和歷史數據，同時，具備查詢各種統計結果的功能。

（5）自動報警模塊：能夠根據指標的狀態自動判別是否報警，并且報警后有默認的自動處理方式和事先設置的處理方式。

（6）數據庫管理模塊：能夠導入導出、儲存和維護每個監測、監控點的基本情況，具有日志管理。

（7）信息發布模塊：通過Web服務器發布，定制局領導和工作人員兩個不同的功能、權限；自動生成Web網頁，在市政務信息網和公眾網自動發布監測信息。

（8）幫助功能：對于系統的操作問題，有相關的幫助主題和提示。

管理者可以通過瀏覽器輸入IP地址或遠程手機登錄蕪湖市水利建設管理綜合信息系統，及時了解水資源各監測點的狀態，作出正確決策。客戶是通過Web服務器與一個或多個空間服務器進行通訊的，空間服務器響應客戶端需要數據的請求，生成要素再通過中間件傳遞給客戶端。中間件管理客戶端和服務器端之間的數據，以達到最佳效率與傳輸速度，在多用戶提交同一請求時，就不需提交相同的請求給服務器，而是直接將執行的結果傳遞給客戶端，從而減小了服務器的壓力，并且可以迅速返饋用戶的需求，使用戶不需等待太長時間，同時支持多用戶的并發操作。

三、結論

水利工程建設完成后，對水利工程的日常管理則至關重要，只有在日常管理中掌握、分析、利用這些信息，才能保證水利工程安全運行，發揮其應有作用。

自動化監控系統是水利現代化發展的必由之路，通過GIS提供的可視化平臺顯示各測點的實時狀態，對水利工程整個生命周期進行實時監控，并將各監測點的狀態信息保存到中心數據庫進行統一管理，用戶可以對信息進行分析利用，從而能更加及時、準確、有效地評判水利工程實時狀況，做出正確決策。自動化監控系統極大地提高了蕪湖市水利工程建設管理工作效率，提升了管理決策水平和水利現代化水平■

（作者單位：蕪湖市鐵路項目建設管理處241000）