數(shù)字化管理在水利工程運(yùn)行中的構(gòu)建思路

相芹，張文靜

（山東省濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)冶源水庫運(yùn)行維護(hù)中心，山東 濰坊 262605）

數(shù)字化管理即將數(shù)字化領(lǐng)域的最新技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)等運(yùn)用于數(shù)據(jù)處理中，將管理對象與管理行為量化，將復(fù)雜且龐大的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化、組合、統(tǒng)一處理的過程。

數(shù)字化管理要以管理科學(xué)學(xué)派和決策理論學(xué)派的理論為基礎(chǔ)，基于這兩個基本條件運(yùn)行的前提是管理行為和管理活動，是基于網(wǎng)絡(luò)的。通過利用計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)建立一個高度集成的信息共享交換網(wǎng)，信息交換網(wǎng)可以為數(shù)字化管理提供信息資源，從而方便信息搜集與加工處理。不僅如此，信息化管理也可以利用計算方法做出決策，從而將管理活動標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

1 數(shù)字化管理的作用

（1）水利工程中運(yùn)用數(shù)字化管理可以改變傳統(tǒng)的管理模式。改變傳統(tǒng)的金字塔型組織結(jié)構(gòu)，方便管理者與被管理者的溝通，淡化管理者與被管理者的界限。水利工程建設(shè)中，項(xiàng)目數(shù)據(jù)種類多數(shù)量大，而且數(shù)據(jù)較為分散，在水利工程建設(shè)中帶來許多不便。目前，水利工程建設(shè)不管是規(guī)模還是數(shù)量都在逐年增長，較為傳統(tǒng)的管理模式已不能適應(yīng)水利工程建設(shè)的當(dāng)前趨勢。

（2）水利工程的建設(shè)多數(shù)處于位置比較偏遠(yuǎn)的地方，基礎(chǔ)設(shè)施不完善，會給管理部門和自身工程正常運(yùn)行帶來諸多麻煩。例如，日常管理缺乏會導(dǎo)致臺賬等重要資料管理方面出現(xiàn)資料保存不齊的情況。針對這些情況，就要求水利工程部門優(yōu)化管理方式。在日常監(jiān)管過程中，將現(xiàn)代化技術(shù)融入日常管理中，結(jié)合自身特征構(gòu)建一個適合水利工程建設(shè)的運(yùn)營監(jiān)管體系，從而確保各部門平穩(wěn)運(yùn)行，確保水利工程的安全實(shí)施。

2 存在問題

2.1 數(shù)字化管理建設(shè)不完善

水利工程建設(shè)選址一般比較偏遠(yuǎn)，尤其在一些山區(qū)，地形復(fù)雜、交通不便、技術(shù)落后，對于建設(shè)灌區(qū)、山塘工程來說，難度較大。在工程建設(shè)過程中，不能全方位多維度掌握周圍地形，給工程建設(shè)造成了諸多困難。例如，在工程建設(shè)初期，因?yàn)閷χ車匦尾皇煜ぃ荒軠?zhǔn)確選址；在工程建設(shè)過程中，不能及時監(jiān)測周圍要素變化，不能及時掌握工程建設(shè)情況。

2.2 數(shù)字化管理程度偏低

在水利工程運(yùn)行過程中，容易出現(xiàn)當(dāng)前的工程管理與審批工作與實(shí)際情況存在一定偏差的情況。這是因?yàn)樗こ倘粘徟鄶?shù)基于自己的理解和日常行為規(guī)范管理手冊。審批工程與實(shí)際存在偏差容易造成重復(fù)工作的情況，不利于水利工程正常健康運(yùn)行和功能的有效發(fā)揮。

2.3 軟硬件不適配

現(xiàn)有水文站的防洪與測洪標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)與20～50年一遇的堤防標(biāo)準(zhǔn)一致。水文站自身信息采集能力差，不能在降雨時及時且全面地掌握范圍內(nèi)的實(shí)時降雨情況，而且水文站自身的應(yīng)急監(jiān)測水平低，防洪能力弱，同時，對于雨情掌握不全面，在汛期不能為防汛工作提供及時有效的數(shù)據(jù)。如果遇到50年一遇以上的超強(qiáng)洪水，那么，水文站就不能及時提供防洪應(yīng)急措施。當(dāng)前水文站建設(shè)也缺少一定的應(yīng)急電源應(yīng)急設(shè)備，當(dāng)發(fā)生特大暴雨導(dǎo)致線路不通甚至出現(xiàn)斷電這樣的情況時，水文站就沒辦法將檢測到的數(shù)據(jù)及時上報，缺少水文站監(jiān)測的數(shù)據(jù)，防洪防汛工作難度大大增加。

3 數(shù)字化管理基本構(gòu)架

3.1 應(yīng)用層

應(yīng)用層采用B/S（Browser/Web Server）結(jié)構(gòu)，基于WebGIS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器應(yīng)用模式和可視化多層次的空間圖形操作界面，為水利業(yè)務(wù)提供信息服務(wù)、查詢、管理及發(fā)布等功能。應(yīng)用層可以結(jié)合中間技術(shù)，把業(yè)務(wù)應(yīng)用和信息資源之間建立連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與當(dāng)前所需要解決的業(yè)務(wù)進(jìn)行對接，為可以有針對性解決問題提供了綜合應(yīng)用支撐。應(yīng)用層掌握核心信息的同時，也為信息發(fā)布處理提供了一個平臺。

3.2 支撐層

支撐層是應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，通過提供具體包括地圖服務(wù)、短信服務(wù)、語音服務(wù)等在內(nèi)的軟件支撐，為應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支持，提高了功能應(yīng)用的可行性。同時，支撐層也是應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層之間數(shù)據(jù)共享的橋梁，也保障了數(shù)據(jù)交換時的安全性。

3.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層主要負(fù)責(zé)將收集入庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理。數(shù)據(jù)層通過將收集的實(shí)時數(shù)據(jù)、地圖信息等進(jìn)行分類，然后，重新編碼最后存儲維護(hù)。數(shù)據(jù)層將處理后的信息上傳到平臺，為上層信息共享提供了互通渠道。數(shù)據(jù)層的建立大大縮短了水利工程數(shù)字化管理過程中搜集信息方面所耗費(fèi)的時間，同時，簡化了工作程序。

3.4 硬件與網(wǎng)絡(luò)層

硬件層是系統(tǒng)運(yùn)行過程中必備的像計算機(jī)服務(wù)器等硬件設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)層不僅僅包括支持硬件設(shè)施平穩(wěn)運(yùn)行的路由器，信息搜集中需要用到的互聯(lián)網(wǎng)，還包括能為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行提供一個安全網(wǎng)絡(luò)平臺的防火墻。硬件與網(wǎng)絡(luò)層的建立，可以保證信息采集過程中的安全，防止信息外泄或丟失。

3.5 采集層

主要采用C/S（Client/Serevr）結(jié)構(gòu)，進(jìn)行包括雨情、工情、水質(zhì)等在內(nèi)的數(shù)據(jù)采集。以服務(wù)應(yīng)用程序類型實(shí)現(xiàn)后臺自動運(yùn)行，將數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的格式通過硬件與網(wǎng)絡(luò)層存儲到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)功能的設(shè)計包括水利工程管理的各個方面，主要由以下要素構(gòu)成。

4.1 綜合地圖

綜合地圖區(qū)別于傳統(tǒng)只有地形地貌的地圖，而是將各類工程相關(guān)的檢測疊加到地圖中，實(shí)現(xiàn)工程巡查軌跡的在線回放。

4.2 監(jiān)測監(jiān)控

通過監(jiān)測監(jiān)控，對各類工程的實(shí)施情況、水情、雨情具體情況有準(zhǔn)確的掌握，并且將監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。監(jiān)測監(jiān)控也可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際的工程類型提供相符合的數(shù)據(jù)。例如，可以為建設(shè)海塘工程提供潮汐數(shù)據(jù)。

4.3 工程檢查

實(shí)現(xiàn)對各種不同工程的各類安全巡查，例如，日常巡查、年度檢查、特別檢查等進(jìn)行管理。對于需要定期檢查的工作，系統(tǒng)會提供定期提醒。巡查的結(jié)果可以通過手機(jī)客戶端進(jìn)行上報，平臺通過上報的數(shù)據(jù)檢測是否存在隱患，并逐級上報。同時，平臺可以把檢測記錄進(jìn)行分類統(tǒng)計，并支持記錄在線查看功能。

4.4 維修養(yǎng)護(hù)

維修養(yǎng)護(hù)主要負(fù)責(zé)工程計劃的不同時間段、不同程度的維修養(yǎng)護(hù)的資金籌集與落實(shí)方面的管理。維修工作的具體計劃的審批，維護(hù)工作具體落實(shí)的資金審批和修養(yǎng)維護(hù)的進(jìn)度，都可以在手機(jī)客戶端完成。

4.5 調(diào)度運(yùn)行

不同的工程類型需要進(jìn)行的調(diào)度事項(xiàng)和處理流程都不相同，為了實(shí)現(xiàn)各類工程調(diào)度工作正常運(yùn)行，需要對各類工程的調(diào)度運(yùn)行進(jìn)行管理。調(diào)度運(yùn)行工作可以在手機(jī)客戶端的支持下確保各類調(diào)度工作進(jìn)行，例如，水庫調(diào)度運(yùn)行中的調(diào)令下達(dá)和執(zhí)行反饋等。

4.6 應(yīng)急管理

應(yīng)急管路是為了解決水利工程實(shí)施中由于天氣等因素導(dǎo)致的緊急情況的發(fā)生，同時，可以通過應(yīng)急管理查詢各類工程應(yīng)急預(yù)案、歷史險情處置情況查詢。應(yīng)急管理措施可以對防汛物資入庫實(shí)現(xiàn)在線管理。

4.7 臺賬管理

臺賬管理主要負(fù)責(zé)電子臺賬的統(tǒng)計，其中包括各類工程、各類工程紙質(zhì)檔案、工程檢查、維修等。臺賬管理系統(tǒng)可以避免臺賬資料丟失的情況。臺賬管理也會對各類資料進(jìn)行整理，方便查閱。

5 數(shù)字化管理平臺設(shè)計

5.1 工程管理監(jiān)管

對于工程運(yùn)行中的調(diào)度信息、水位預(yù)警、設(shè)備狀態(tài)檢查及運(yùn)行過程中工程檢查，設(shè)備的維修等進(jìn)行監(jiān)控，可以參考交通信號燈。在不同的信息加載界面顯示目前狀態(tài)，綠色代表安全，黃色代表需要注意，紅色則代表危險。

5.2 工程信息

工程信息模塊將工程建設(shè)中需要用到的信息，例如，工程的承包單位、預(yù)計工期、工程圖片、各級安全負(fù)責(zé)人等集中展示，以便于對工程信息的全面掌握。

5.3 運(yùn)行監(jiān)管

運(yùn)行監(jiān)管模塊提供大中型水庫、小型水庫、山塘、水閘、海塘、堤防、泵站、灌區(qū)、農(nóng)村供水工程、圩區(qū)等11類水利工程的工程巡查、汛前檢查（灌溉前檢查）、年度檢查觀測資料初步分析、控運(yùn)計劃、調(diào)度運(yùn)行、工程隱患和維修養(yǎng)護(hù)等運(yùn)行管理事項(xiàng)的查詢統(tǒng)計功能，以督促基層水管單位日常工作依標(biāo)、依規(guī)開展。

5.4 日常事務(wù)

日常事務(wù)將日常工作中需要進(jìn)行的每日工作內(nèi)容和其他需要跟進(jìn)的工作審批情況、工程維護(hù)修理情況等進(jìn)行整理，方便處理。同時，通過日常事務(wù)模塊各項(xiàng)工作的進(jìn)度進(jìn)行上報，如工程人員調(diào)整、檢測情況、調(diào)度工作、宣傳信息等進(jìn)行上報，方便上級監(jiān)管處理。

5.5 待辦事項(xiàng)

待辦事項(xiàng)主要將收到的與發(fā)出的督辦，以及需要審批的事項(xiàng)集中展示在同一頁面中。督促用戶對待辦事項(xiàng)進(jìn)行處理，同時，系統(tǒng)會對用戶進(jìn)行定時提醒，便于處理日常工作，避免遺漏或者遺忘。

5.6 輔助功能

輔助功能在日常工作中起到了輔助作用，主要負(fù)責(zé)工作中公告的通知、統(tǒng)計報表和意見建議收集上報等。通過手機(jī)平臺通知客戶端更新、數(shù)據(jù)上報等情況公告，每個客戶端都會收到一份公告，在用戶收到公告后，可以在客戶端進(jìn)行確認(rèn)，以確保通知到每個人。統(tǒng)計報表根據(jù)不同部門每日上傳的數(shù)據(jù)自動生成信息報表，包括每日簽到等，方便員工日常考勤和年終考核。輔助功能為員工提供了意見建議發(fā)表平臺。員工可以通過平臺對平臺運(yùn)營、工程運(yùn)營等通過匿名的方式提出意見，以達(dá)到優(yōu)化運(yùn)營的目的。

6 結(jié)語

在水利工程建設(shè)中，合理規(guī)范地運(yùn)用數(shù)字化管理，可以有效解決目前水利工程建設(shè)中遇到的問題，推進(jìn)水利工程建設(shè)順利進(jìn)行。同時，應(yīng)該有效利用現(xiàn)有的人員與技術(shù)，推進(jìn)水利工程的數(shù)字化建設(shè)。