農村水電綜合管理信息系統建設

□吳海東 姜子南

（遼寧省水利事務服務中心）

1 綜述

遼寧省農村水能資源相對匱乏，截至2017 年底，遼寧省已建成農村水電站189 座，總裝機容量52 多萬kW，年發電量14多億kW·h。雖然遼寧省農村水能資源量相對較少，但農村水電站所有制形式多樣、分布分散、運營管理水平參差不齊特點顯著，這給行業管理帶來很多困難，遼寧省自2006年起開始建設農村水電管理系統。

2 系統建設的目的、原則與構架

2.1 目的

遼寧省希望借助于綜合管理信息系統，在各市、縣和水利廳之間搭建起信息的橋梁，實現電站信息的快速收集和準確處理，進而形成全省的水電站資料信息庫。同時利用地理信息技術，制作全省水電站的電子地圖，實現在地圖上對每個電站的直觀管理。對于集中后的全省水電站信息資料（包括基礎信息、照片等多媒體信息和圖紙、文件等資料），采用先進的數據分析技術，實現快速、直觀的統計分析、數據查詢、問題報警和決策支持等功能。從而全面提升水電站的信息化管理水平，減輕日常工作，促進水電站管理和決策的科學化。

2.2 系統建設原則

2.2.1 穩定性、靈活性原則

項目建設嚴格按照系統工程的程序設計、開發和實施，嚴格質量管理。嚴格遵循系統建設的程序和標準規范，開發的成果和運行系統應具備完備的技術文檔，在系統建設過程中按照嚴格的管理制度和規章，保障系統的可靠運行。在保證穩定性的前提下，盡可能考慮項目建設的靈活性，保證系統能在不同的運行環境下能兼容運行，系統擁有足夠的二次開發維護能力，能滿足業務工作人員根據日常工作要求對系統功能所作的一些簡單修訂。

2.2.2 擴展性原則

在滿足遼寧省農村水電管理基礎需求的基礎上，具備開放性、可擴展性和伸縮性。此外，系統應該能夠方便地與其它系統對接。一方面為其它系統提供數據和分析成果；另一方面也可以方便地將其它系統功能嵌入到本系統之中。

2.2.3 安全性原則

由于整個系統所涉及的數據可能涉及國家和政府的內部資料，因此保證系統安全與數據保密是系統設計的根本要求，系統建設必須在保證這一原則基礎上進行。通過設計合理的身份認證、權限、角色等系統來實現對數據的安全使用。同時通過物理或軟件手段保證數據不被非法入侵和盜用或破壞。

2.3 系統構架

農村水電信息綜合管理系統包括：商務智能軟件（BI）、地理信息系統（GIS）、工作流引擎等。系統結構設計時要充分考慮對中期、遠期需求的支持，具有足夠的前瞻性，在電站數據庫中加入規劃電站的字段，并通過數據分析，很容易得到已、在建農村水能資源，及規劃電站的基本信息。整個系統建設以“數據整合”+“數據倉庫”+“商務智能平臺”+“工作流”+“地圖引擎”+“專題應用”+“個人門戶”+“二次開發”的模式進行搭建。系統通過優化數據結構，可以針對200 多種數據源的連接器，包括對多種大型應用系統（SAP、SAS、SPSS等）、主流數據庫系統（Oracle、DB2、SQL Server、Sybase 等）、常 用 數 據 文 件（EXCEL、TXT、Access、ASCII 等）、常用服務（Web Service、MQ、JMS、FTP等）都提供強大的整合能力。

應用以上系統整體建設思路搭建的“遼寧省農村水電綜合信息管理系統”的構成如圖1所示。

圖1 系統架構圖

3 系統主要功能

3.1 信息發布

信息發布模塊類似于一個綜合性網站，信息發布的內容涵蓋多方面的信息，包括水電行業政策法規，新聞動態，地方水事，水事專題，防汛抗旱，水電建設等，同時包括一句話新聞、通知、告示、活動照片等。結合農村水電業務管理，業務信息的發布是此功能實用性的最大體現，從業者可通過瀏覽網站，了解行業最新業務信息，以及行業內的成功管理方式和辦法。

3.2 數據錄入

在數據錄入過程中，一方面要解決如何全面采集全省的水電站的準確信息，另一方面要解決好如何利用這些信息實現對水電站的科學管理，即充分發揮信息的價值。系統收集的數據包括：水電站的建設、經營、管理信息等，不同規模水電站關注的指標各不相同，此系統的數據錄入和導入功能必須具備靈活的可配制性。根據不同電站的數據特點、上報數據范圍、種類對錄入數據的內容、格式等時行自由配制。數據錄入方式包括網上填報和EXCEL模板導入兩種方式。在系統設計和系統開發時，首先對數據錄入功能進行抽象，實現通用的功能模塊，然后再以通用功能為基礎擴展實現每項具體的數據錄入功能。

3.3 流域區域數據管理

流域導航即是以水系流域為主線進行信息查詢和數據分析。通過逐級篩選河流，獲取河流相應的電站信息，同時完成按河流主線的數據分析功能。首先要完成對水系流域的信息進行梳理，整理出整個遼寧省從一級到末級的全部河流的名稱，河流編碼，河流上下級關系，整理各個電站與河流的對應關系。水系流域的整理工作以水利部水利普查工作中遼寧區河流編碼的成果為基礎，進一步完成末級河流的梳理，并結合系統建設要求進一步擴展和完善，以滿足系統的建設要求。按水系流域通過逐級河流的篩選查找到相應的電站信息，河流結合其他條件進行篩選查詢水電站信息等。數據分析方面，從水系流域的角度對水電站數量、裝機規模、電站形式、發電量等指標進行分析，同時實現從一級河流到末級河流的信息鉆取等。

結合電子地圖，實現在地圖上按流域進行數據查詢和分析，如選擇某一河流，在地圖上顯示所有該河流上的水電站（跨行政區域）。通過下拉菜單選擇具體河流名稱可快速跳轉到目標圖層并顯示相關信息查詢和分析結果。實現按不同流域的統計分析報表，可進行不同流域的電站數、裝機容量等數據的橫向（同級河流）對比分析以及縱向（上下級河流）鉆取分析。

3.4 地圖功能

基于GIS電子地圖的直觀水電數據信息展示功能，可供用戶通過GIS地圖直接查找所關注的一所或多所電站，并通過在地圖上的簡單點擊操作，獲取所管轄電站的分布、自然資源、各電站詳情等信息。同時，利用系統所提供的政區、流域、單一電站三種靈活的數據角度，實現對管轄區域內電站分布、自然資源、電站詳情的多角度信息獲取。系統開發過程中，利用地理信息系統軟件，根據水電站管理的特點，進行二次開發，在網頁中實現所有電子地圖的基本功能的實現，包括圖形放大、縮小、平移、全圖、鷹眼、圖形檢索和導航等功能。此外還可以實現如下功能：在線編輯圖元對象的功能，用戶可以在Web程序中新增、修改和刪除點線面圖元，并且可以編輯圖元對象的其它屬性信息；提供了用戶自定義關聯信息的功能，用戶可以在Web程序中為每個圖元對象掛載文檔、URL、自定義信息和知識庫中相應的模塊頁面等信息。

3.5 數據分析

數據分析功能包括綜合分析和專題分析。綜合分析將農村水電基礎數據與水能資源調查評價緊密結合。此應用包括水能資源可開發情況，水能資源已開發情況，流域（河流）基本情況三部分。水能可開發情況可以在系統自行選擇按政區或按流域顯示，通過不圖的圖表可以查看政區或流域可開發情況的數據，包括理論蘊藏量、裝機容量，年發電量，電站數量以及開發率情況，并通過圖表的方式顯示各政區或流域裝機容量，年發電量對比情況。在水能資源已開發情況模塊下，描述了目前已開發的電站的情況，展示相關裝機容量、年發電量，電站型式，自動化情況，建設情況，所有制形式，水資源情況，并通過圖表的方式顯示該政區、該流域下電站開發情況，以及近10 a年發電量情況和項目建設情況等。

專題分析是按事先設計好的分析方法和分析內容，固化在系統中的分析展現形式。專題分析內容以圖表的形式進行占比、區域對比、鉆取等分析方法，進行數據追溯和詳細分析，采用更多的分析方法實現對數據的多角度、多展現形式、層層剝離的詳盡分析。常用的數據分析的方法如：對比分析、焦點分析、追溯分析、聯想分析和其它分析等。同時，系統還設置自由分析功能，自由分析的分析方法和分析內容可變，展現方式可變，主要以圖表、表單等形式展現分析結果，用戶可在頁面上進行勾選，拖拽等操作，選定分析方法和分析內容，完成不同內容的不同側面的數據自由分析。自由分析以直觀、快速、方便為特點。通過點選所需的分析指標，就可以快速生成任意數據組合的分析報表和分析圖表。

3.6 業務信息管理

系統首次將農村水電業務管理納入到平臺中，系統將與農村水電站日常管理相關的業務信息整合進來，涵蓋了遼寧省農村水電行業管理的全部業務，包括對水能資源的管理、在建項目的管理及投入運行水電站的管理等。系統還能夠實現對電站安全年檢制度、防汛責任人制度、防汛檢查、防汛預案審查、電站安全隱患排查信息的全面掌握，在收集各類電站安全信息及業務信息后，再結合BI 技術提供有效的安全管理信息化手段。遼寧省綜合信息管理系統了實現水電站基礎信息的采集與農村水電業務完善結合，使系統不單單對農村水電站基礎數據進行分析處理，還對農村水電全行業管理信息進行綜合運用，從而真正實現農村水電綜合管理的信息化、數字化。