城市防洪工程的信息化的探討

席 晶

吐魯番市高昌區水管總站 新疆 吐魯番 838000

城市防洪工程管理的主要功能是水利和氣象等防汛主管部門為了對管轄區域內水情的收集、匯總、傳輸以及核對等管理工作，而在傳統工作方法中，這些信息的收集和管理難度比較大，因此需要現代化數據信息系統的支持。雖然當前我國在防洪工程信息系統的建設中已經不斷完善，但是由于數據收集不全面，工程資料匱乏等導致防洪工程系統不完善。同時防洪信息交換方式單一，缺乏穩定性。通過信息化項目管理和調度設施完善，有利于城區的調水和防洪排澇工作開展，對城區防洪排澇以及城市調水工作的順利開展具有直接影響。

一、城市防洪工程信息化系統及功能

城市防洪工程信息化、自動化建設需要嚴格按照水利信息建設需求，結合基礎設施建設合理設置工作內容。在信息技術平臺的構建中，充分利用計算機、通信以及網絡等技術，保證平臺建設的科學性和全面性。保證技術平臺的控制能力、業務處理能力以及數據采集能力等綜合能力實施，保證組建工作的協調性，信息傳遞以及指揮決策等方面的高效性，進而提升防洪調度作用，保證防洪防旱、水環境整治等方面工作建設的效率和質量，提升城市防洪工程服務質量和調度職能[1]。

從邏輯結構方面分析可以分為一個中心、兩個平臺。其中一個中心指的是城市防洪工程管理中信息化處理中心，其中包括基礎、業務以及監測等方面的信息功能內容；兩個平臺，其一為自動監控平臺，主要負責對城市防洪工程情況的監控以及集中管理和調控；其二為綜合業務管理平臺，主要負責對防洪工程的統一管理、調度和指揮，同時也包括協同辦公管理、防汛防旱以及設備和物資等方面的管理等。

二、城市防洪工程系統設計方案

為了更好的實現城市防洪工程信息化管理，需要做好防洪工程樞紐運行以及周邊環境的監控工作，為上級水利管理平臺提供有效的數據支持。在系統建設中可以分為三個服務層次，分別為數據采集與控制、數據交換與服務以及業務管理與應用。

（一）數據采集與控制

數據采集與控制層主要負責的任務為通過采集現場數據為防洪決策提供參考，通過對水利現場信息以及視頻信號的采集，保證現場控制工作的準確性。在現場數據采集以及設備控制中主要通過對子系統的控制以及視頻監控兩部分內容構成。現場自動控制子系統中主要以PLC為主要技術內容，對各個機組設備的電壓、電流控制信號等進行采集，同時通過傳感器對進行上下游水位等數據和信息的收集、整理。并利用PLC機組開關實現系統控制，通過TCP/IP接口完成遠程控制服務器進行數據傳輸[2]。通過現場視頻能夠對子系統中各個泵閘位置攝像機信息圖像進行采集，并將這些信息在水利樞紐硬盤進行存儲，在對這些數據調用過程中向專用網絡進行相應數據、信息的傳輸，進而進行遠程監控。在信息命令的傳輸和交流中需要利用監視以及控制子系統，通過交換機等設備實現。

（二）數據交換與服務

在防洪工程信息化系統中數據交換與服務指的是采集以及接受基礎數據，并對這些數據進行處理和分類，結合具體防洪需求做好數據處理以及外部數據的訪問。數據交換與服務中包含較多的子系統，比如數據庫等子系統。工況、水位等信息主要是綜合數據庫的內容，而數據整理編制、入庫、本外系統數據交換等服務內容則屬于通信服務子系統。現場子系統將采集的現場數據向通信服務子系統傳輸后，根據數據整編對現場數據進行整合、分析和處理，將最后的處理結果記錄和存儲到綜合數據庫中。并根據在現場采集的數據情況，按照數據處理規則向上級平臺進行發送，接收到上級子系統查詢命令后，根據相關規則完成業務數據的組織，在數據組織中需要以平臺要求為標準進行編碼，同時通過采集接口向平臺進行提交。

（三）業務管理與服務

防洪工程信息化系統中在數據管理和分析等業務開展中主要通過綜合數據庫進行，其中包括協同辦公、巡檢等管理系統，在工作落實中需要結合不同城市防洪特點進行，并對防洪相關業務和服務進行總結。

三、網絡系統具體設計形式

網絡系統在設計過程中需要保證專業性、開放性、先進性以及實用性等原則，促進性能與經濟的統一，以及安全性與可靠性的融合。通過適度擴展以及可用性等以當前網絡建設為基礎，充分利用現有資源和管理維護協議等提供網絡健康運行保障。新建立網絡必須要保證數據中心與各樞紐間的互動性，保證數據中心與水利專網間的連接，使防洪水利樞紐管理中實現數據和信息的交流以及共享，保證防洪工程信息化平臺的運行和管理水平，提升信息化管理質量和效能，使防洪工程中信息的交流和共享更順暢。

在防洪工程信息化網絡建設中，涉及到的鏈路比較多，總體結構以雙星型、樹型為主，同時在所有防洪工程區域中都需要設置獨立管理模塊，保證核心網絡接入層兩端區域的連接性，為了實現用戶的有效控制，需要在各個區域末端設立一個客戶端；信息數據集控中心設置交換機，并將交換機網絡設置為雙主干網絡和雙核心，保證主干空間的充足性，預留容錯空間，這樣即使一臺交換機運轉出現問題，另一臺備用交換機仍然可以正常運轉。在數據傳輸交換過程中可以利用以IP交換的為主要功能的硬件體系完成，主干路則采用千兆位的以太網交換方式，保證主干道的傳輸效率。

結語：

綜上所述，通過城市防洪工程信息化系統建設，能夠利用信息技術手段有效預防洪水泛濫時部分地區被淹沒的風險以及為市民帶來的經濟損失。或者降低受淹部分地區的生活影響，防止城市洪澇災害造成生態環境問題，同時還可以通過提前做好防汛準備工作降低災害破壞率。