智慧化管理系統在岸堤水庫管理中的應用

張新山，于長征

（臨沂市水利工程保障中心，山東 臨沂 276000）

1 系統架構及功能

智慧化管理系統項目以充分發揮水利設施工程效益、非工程措施創新技術應用、提高水庫智慧化、信息化管理水平為總體目標，形成全息感知、應急指揮、聯合調度一體化平臺，為水庫安全運行保駕護航。

1.1 工程監測

構建一個從水文監測、水質監測、閘門監測、大壩安全監測、視頻監控等為一體的全方面感知體系，形成一體化的綜合智慧岸堤水庫平臺。通過水位、流量、工情、大壩安全監測、視頻安防監控等實時數據的監測預警，保障水庫全天候的運行安全，最終形成更透徹的感知、更全面的互聯互通。

1.2 工程巡查

作為水庫業務與信息技術深度融合的典范，實現岸堤水庫人、事、物的一體化綜合管理目標。利用信息技術對感知體系、數據服務、業務協同進行全新的賦能，形成流域一體化管理的智慧水庫高效協同管理平臺，建立健全統一指揮、反應靈敏、運轉高效的水庫綜合管理機制，全方位監測監控水庫，保障水庫安全運行管理，輔助單位內部協同辦公管理。

1.3 流域汛情聯防聯調

系統應用誤差抗差技術、模型參數線性化率定技術、預報誤差系統響應修正技術、系統自適應修正技術等關鍵技術，建立基于GIS空間處理的洪水預報系統，為流域描述洪水演進，分析不同洪水洪峰、洪量、洪水過程等，為保證洪水預報精度提供技術支撐。為全面實現防洪調度現代化奠定了堅實的基礎，極大提高了防汛工作效率。

1.4 自動跟蹤識別

系統能夠對視頻區域內出現的運動目標自動識別，進行可視化智能分析、AI智能語音模擬，并在水庫日常工作、防汛工作中成功運用。通過全面感知、識別、模擬和預測預報技術，實現水庫工程管理從徒步、眼觀、手抄、喊話到“基礎信息全面感知、實時信息監測預警、調度會商科學決策、工程調度集中控制、日常業務移動辦理、流域內多水庫協同管理”的工程管控智慧化。

1.5 流域工程協同管理

構建流域水庫工程協同管理平臺，在一個平臺框架下集成展示管理岸堤水庫各業務系統，同時實現上游“1+3”大中型水庫（岸堤水庫、黃土山水庫、張莊水庫、朱家坡水庫）工程基礎信息、安全運行狀態的查詢、預警，以及進行流域水庫群的執行追蹤，保障岸堤水庫管理人員及時掌握上游其他水庫工程的安全狀態及運行狀況，全面提升岸堤水庫流域協同管理水平。

1.6 岸堤水庫智慧管理系統

水庫智慧管理業務系統主要包括水庫綜合大屏展示、組織管理、工程信息、工程檢查、安全監測、維修養護、洪水預報、應急管理、設備管理等業務子系統。

1）綜合大屏展示。主要是將各種監測數據、預報調度結果進行融合可視化展示，科學直觀地反映水庫運行狀態及關聯信息，為防汛調度會商、研判、決策提供支撐，也可用于對外的形象展示、宣傳等。

2）組織管理。主要基于岸堤水庫管理處的組織結構設置及人員崗位信息，提供岸堤水庫組織管理以及日常行政辦公功能，有助于提高管理人員的工作效率。

從這些例子中可以看到,“石榴裙”“飯碗”“柴米”“花燈”等本來都是常見的事物名詞,語言中實際的指稱對象都很明確,意義具體明晰。由于語境的變化,語言交際中使用范圍的變化,人們依賴這種具體明晰的意義,使其他一些事物與之產生了特定的語義關聯,借以指稱代替其他事物。這樣代替指稱所產生的直接結果就是,在一個常用意義的基礎上,又各自產生了一個新的借代意義。

3）工程信息。通過對岸堤水庫相關基礎信息的采集與整理，提供岸堤水庫工程信息管理與查詢的功能，在線展示水庫各項信息與圖紙。

4）工程檢查。根據日常巡查及汛期隱患排查工作的實際需要，建立電腦端的工程檢查管理功能模塊，落實工程日常監測檢查規范化等標準化管理要求，為岸堤水庫的巡查及隱患排查管理提供有效的監管手段。

5）安全監測。基于本次新建的基礎感知體系，集成接入各項監控結果，建立統一的安全監測功能模塊。

6）維修養護。通過對日常維修養護、大修、搶修等作業過程的信息化管理，實現采集和查詢岸堤水庫維修養護管理基礎數據、制定維修養護年度計劃、管理養護項目、全程追蹤維修養護作業過程、統計分析維修養護管理數據，為養護管理人員提供快速準確、圖文并茂的工程養護管理服務，提升工程維修養護管理規范化、現代化水平。

7）水庫洪水預報。根據岸堤水庫以及上游黃土山水庫、張莊水庫、朱家坡水庫的防汛防臺實際工作和管理制度，應用計算機技術對工程運行調度工作的各個環節進行信息化管理，構建水庫預報模型，實現洪水自動預報和人工干預預報計算，以信息化手段保障工程運行安全，充分發揮水庫工程效益。

8）應急管理服務。在突發災害事件時，針對不同類型突發災害事件提出相應的應急響應方案和處置措施，最大程度地保證水庫工程安全。

9）設備管理。基于精細化管理理念，采用計算機技術對水庫設備設施進行數字化處理，實現水庫工程的各項設施設備信息的登記與查詢，同時對設備安全狀況進行統計，便于用戶掌握水庫設施設備總體情況。

10）水庫移動管理平臺。根據PC端的功能，在移動端實現部分配套應用，可實現水庫“基礎信息隨時查、監測信息隨時看、業務事項隨身辦”，包括基礎信息查詢、監測信息展示、業務事項辦理等功能。

2 系統作用與效能

科技賦能開啟了“智慧”水庫管理新模式。水庫動態監管系統的建成使用極大地提高了水庫安全監測監管及運行管理能力。系統投入運行以來，在水庫工程管理、防汛度汛工作方面發揮了積極作用。

2.1 提高工程巡查效率

工程巡查作為工程管理的重要手段，能夠及時獲取工程安全運行動態狀況，而要做好這項工作需要投入大量的工作人員，傳統模式是通過人走步量肉眼觀察，受主客觀原因影響，有可能會導致觀察有疏漏，而且工程點多面廣，耗時費力。但采用工程巡查系統后，該系統作為水庫業務與信息技術深度融合的典范，實現了岸堤水庫人、事、物的一體化綜合管理目標。工作人員可以利用手機下載系統APP進行巡查，巡查人員的巡查軌跡和內容實現“數字化”，可對巡查過程一目了然。對巡查過程中出現的問題進行拍照錄像，填報巡查部位隱患問題，并可直接聯系相關責任人對問題部門及時處理。利用APP自動生成檢查項目、檢查次數、存在問題，簡化水庫建設質量管理程序，積累形成水庫大數據檔案，實現質量監督大數據管理。形成了統一指揮、反應靈敏、運轉高效的水庫綜合管理機制，保障了水庫的安全運行管理。

2.2 保障水庫運行安全

防汛工作是水庫汛期工作的重點，通過水庫視頻監控、水雨情自動監測系統，實現對水雨情、工情、安全等數據實時采集，形成預警及時、對接迅速、處理高效的工作閉環，有效提高了水庫現代化管理水平，保障了水庫全天候的運行安全。防汛工作中，工作人員結合流域汛情聯防聯調智慧大腦系統實時數據及對未來洪水過程預報研判結果，迅速制定洪水調控方案，有效的錯峰、削峰，避免了洪水帶來的巨大威脅風險。2021年7月28日，第6號臺風“煙花”一路北上逼近山東，岸堤水庫處在了抵御臺風侵襲的前沿。專家組充分利用信息化平臺，用好“智慧堤壩”抵御臺風。系統實時提供的岸堤水庫當時的臺風路徑、降水過程及水庫庫容、水位狀況等信息，提高了專家組預測預報精準度，為及時作出科學研判制定洪水調控決策提供了可靠依據。28日早6點，按照市防指要求，提前采取措施做好調洪預泄工作，開啟輸水洞閘門，下泄流量35.9 m3/s，留足了防洪庫容，“贏戰”了臺風“煙花”。

2.3 實現視頻智能監控

視頻智能監控系統能夠自動識別視頻區域內出現的運動目標并跟蹤，能夠同時監測同一場景里多個目標，改變了以往視頻“被動”監控的狀態，不僅提供視頻畫面，而且能主動對視頻信息進行智能分析，識別和區分物體，一旦發現異常情況或者突發事件能及時地發出警報。系統在安防領域的應用有助于克服人力疲憊的局限性，從而更加有效地協助安全人員處理突發事件。通過臨沂市“智慧岸堤水庫”平臺建設，實現了數字化智能化運行管理，并與省、市水利部門實現數據互通共享，為在線巡庫、洪水在線分析、風險動態預報預警、可視化指揮調度等提供大數據支撐，還可以為公安部門提供治安線索。利用信息技術對感知體系、數據服務、業務協同進行全新的賦能。

3 結語

岸堤水庫自動化、信息化體系建設，是保障水庫工程調度運行安全、推進“臨沂智慧城市”建設、響應“兩山”理論，提高工程管理水平，適應水利現代化及水利信息化發展需要。在對水庫工程堅持24 h不間斷巡查的同時，借助先進技術手段，創新管護、人員、技術體系，推進了水庫管理現代化。通過智慧化信息系統提升，進一步提高了水資源利用效率，保障了供水安全，為水庫管理提供了科學依據，使除險加固工程及智慧防汛工程發揮出了更大效益。