基于水库标准化管理的信息平台研究与建设

田雪平

(白龟山水库管理局，河南 平顶山 467031)

为了更好地保障人们的生活用水，合理规划水资源的使用，水库成为我国“留住淡水，合理用水”的关键设施。第一次全国水利普查结果显示，我国共有10万m3及以上的水库98 002座，且地下水普遍水质较差，如何开展水库的标准化管理成为人们生活、工作保障用水的关键。目前，我国已经全面进入数字信息化时代，信息技术也被应用于各行各业中。水库因其占地广、变化快、检测难等特点，管理难度较大。为了能够更好地发挥信息技术在水库管理中的优势，还需广大从业者进一步开展信息化平台的研究和建设。

水利工程关乎社会经济的持续、稳定增长，也是生态文明建设的重点内容。我国地域广阔，但水资源分配不均衡，兴建水利工程有助于实现水资源的合理配置与利用，并承担改善水环境、防汛减灾等重要作用。我国水利工程数量和规模持续扩大，尽管已经开始大规模抢险加固，但水库管理工作仍存在覆盖范围广、内容繁琐复杂、管理难度较大等问题，如何保障水库大坝运行安全成为水库管理的重难点所在。随着我国水利行业的迅猛发展，大坝在线监测和水情预报等信息技术手段得到了广泛应用，可辅助水库安全管理高质量开展，助力水库行业健康可持续发展。为了改善以往水库运行中的问题，应积极推动水利工程现代化建设和转变，以科学调度为重点，推动水库信息化改革。相关学者针对水利信息化建设也作出了研究分析，积累了丰富的研究成果，为后续的水利工程信息化改革提供支持。优化传统的管理模式，实现自动化、信息化水库管理，为我国水利事业注入持久发展的动力与活力。

1 基于水库标准化管理的信息平台主要结构

水库的巡查及检测是当前水库管理中较难开展的工作。信息平台中运用GPS定位技术、GIS地理信息系统及RS遥感技术，辅助电站管理、大坝安全管理、水库防洪调度、泄洪闸管理、水质自动监测等工作的开展，形成多个子系统，构建一体化的数字集成平台，能够有效提升水库管理工作质量和效率。基于此种方式，在水情、雨情和水质监测设施的基础上，联合计算机网络系统、通讯系统以及决策支持系统构建信息化水平更高的水库综合信息平台，摆脱传统水库管理模式对人员的束缚，模拟分析水库的各种状态，在可视化条件下遥测控制，使数据信息采集、传输和处理信息化，水库管理规范化、防汛调度科学化，提高管理工作效率和质量，实现全过程的数字化管理。

建立由历史类数据库、实时类数据库、基础类数据库、元数据库和分析类数据库等构成的综合数据库，是构建信息化管理平台的核心所在。数据管理平台能够进行资源整合和综合数据集成，提供统一、标准的数据交互接口，实现数据信息在各系统内的交流传输，保证数据信息的高效采集、存储、分析和处理。决策支持系统需要大量数据信息支持，在防洪调度模型、数据管理平台、水环境评价和模型、综合数据库的支持下模拟方案，为后续管理和决策提供参考。

2 基于水库标准化管理的信息平台关键技术

2.1 数据库集成开发技术

数据库集成开发技术是水库标准化管理信息平台建设中的核心技术，是平台正常运行的首要前提。收集水库的动态数据、静态数据和实时数据，使软件平台在丰富的数据支持下发挥应有的作用。基于数据存储标准、可扩展数据采集标准，优化数据信息的采集、整理和存储，并在Web Service与HTTP Service协议上集成，提供优质的数据服务。

2.2 720°全景图技术

720°全景图技术是地理信息技术和全景图技术的有机整合，便于更加直观、清晰地了解水库的运行管理状况，应用范围较广。全景本质上是一种映射周围景象几何关系的平面图片，需要借助专门的全景播放器矫正处理后方可呈现三维全景图，便于多角度观察和分析。借助无人机低空720°全景采集数据，与闸门、泵站和大坝等被拍摄物体的距离控制在50 m左右，相机视角水平360°×垂直180°，分辨率0.2 m，拼接后像素在3 000万以上。运用全景拼接技术对拍摄的多幅图片进行后期拼接处理，进而形成720°全景图，输出图像长宽比2∶1，对于失真的图片进行适当调色和优化。

2.3 NFC安全巡查巡检技术

此项技术即近场通信技术，借助配备了NFC技术的移动智能终端，在接近测量物体时实现数据交互，借助单一芯片集成感应式读卡器与点对点通信功能，实现数据通信。此项技术集合了移动互联网技术、物联网技术、云技术、GPS定位技术等，在此基础上构建SaaS互联网+架构模式。进入登录界面后APP程序启动，完成任务后将采集数据上传到云端数据库，计算机后台处理。安全巡查系统具有水行政巡查、巡查任务和工程巡查等功能，能够及时发现和解决问题，提升水库设备的管理和维护能力。下载巡查任务和巡查计划，根据实际情况对区域进行巡查，一旦发现违法、违规行为及时上报和处置，点击巡查签到，记录人员签到时间和具体位置，上传巡查内容，便于后期检查和处理。

2.4 信息化管理子系统

基于信息化管理子系统，可以实现视频监控、工程管理、安全管理、工程调度、水生态保护、档案管理等功能。作为综合管理系统的核心，与水库标准化建设内容紧密结合，提供的业务模块可以满足现有水库信息化管理需求，辅助日常管理和综合评估工作高效开展。后台的管理子系统，具有通知公告、下达任务、部门管理、用户管理和权限管理等模块，用于辅助管理人员开展工作，维护数据库信息。

2.5 系统集成互联技术

将采集的静态数据、动态数据与实时数据等信息集成上传到云端数据库后，可以借助系统集成互联技术实现泵闸监控系统、安全监测系统、信息采集系统和水资源调度管理系统的互联互通，开展模型综合分析。水库巡查巡检工作主要包括检查坝体表面是否存在异常、坝身是否存在裂缝或塌坑、有无白蚁活动、背水坡有无浸水或渗漏、排水导渗设备是否运转正常等内容。在传统的水库管理工作中，巡查巡检完全依靠巡查员，巡查员在工作中难免疏忽大意，导致水库存在安全隐患。将信息技术应用到水库的动态巡查巡检工作中，能够辅助巡查员完成每一个检查步骤，确保大坝及水库各种设备都处于正常和安全的工作状态中。管理人员能够通过信息平台完成对水库的实时监测工作，监督并提醒巡查人员完成巡查工作，同时在信息平台中实现对巡查人员巡查轨迹的回访和统计，以做备用。

2.6 安全日志

水库安全日志主要起到提醒和备忘的作用。在传统的水库管理工作中，水库的调度命令、设备的安全检查等都需要进行手动记录，不利于查看、传达和保存，若日后需要对该段时间的工作进行追溯，也缺乏依据。在信息平台中完成相关工作，能够将水库的调度命令第一时间传达至每一位工作人员，并提醒检修人员及时完成检修工作，以保障水库的正常运行。水库安全日志还包括对水、电、油等内容的记录，及时对工作所涉及的各种设备进行检测，进而保证管理工作的正常开展，提升水库管理工作质量。若问题已经发生，应及时记录到安全日志并向上级汇报，妥善处理相关问题，将其对水库管理工作的影响降至最低。此外，为了保证数据信息的安全，应根据工作需要部署安全防火墙，全面落实数据访问管理和数据安全管理，保证主备用系统中数据的一致性。

3 信息平台建设优化对策

3.1 加大硬件投入

为了保证信息平台的质量，应加大在硬件方面的投入。虽然信息平台在使用时没有较高的设备要求，但是架构高质量的信息平台必须具有一定的硬件基础。信息平台的运行需要数据库的支撑，为了保障数据的实时性和高效性，在采购各种设备时必须对其性能进行严格把控，机架服务器、存储硬件和光纤的采购应以大品牌、高性能为主，以提升数据库和硬件设备质量，增强其应用的安全性。

3.2 开发多种使用功能

信息平台是为水库工作人员服务的，为了有效提升信息平台的实用性，在建设信息平台时应多从水库工作人员的角度考虑，增添各种实用的功能。例如，巡查任务查看功能，在信息平台中为巡查人员单独开发一个区域，在该区域中巡查人员能够查看到需要巡查巡检的各个地点，在各个地点的后面还要有正常/异常两个选项，若选择正常选项则表示该地区巡查完毕无异常，若选择异常选项则表示该地区存在异常需要解决。同时，巡查人员也能够自行创建巡查计划，在巡查计划中填写执行计划的原因即可，给予巡查人员在工作范围内的最大自由，有效提升工作质量。在开发各种方便水库工作人员的功能时，开发人员应谨记实用性这一核心要件，促进水库标准化管理。

3.3 强化工作人员的技术能力

信息平台是为水库工作人员建设和服务的，其核心理念是帮助水库工作人员以最高标准完成管理工作，并且其在操作上已经做了大量简化，方便工作人员使用。但对信息平台的维护工作仍需专业人员进行，如果维护人员的能力水平较低会严重影响信息平台的使用体验。为了更好地完成维护工作，水库督导人员应定期对维护人员的技术能力进行考核，采取科学的奖惩制度，使维护人员能够真正为信息平台的维护工作负责，逐步完善并提高自身能力，为水库信息平台的建设和维护提供更高水平的保障。

3.4 制定科学完善的使用制度

需要制定科学完善的水库信息平台使用制度，后台管理人员的登录和信息发布必须严格符合规定，规定主要涉及四个方面：第一，安全管理。水库工作人员的登录账号，尤其是具有发布消息权限的账号和密码，应由专人负责管理和使用，严禁随意告诉他人。密码设置应具有一定的安全等级强度，并定期更换。第二，平台维护。水库信息平台的日常管理由各科室自行完成，若出现技术问题则向局信息中心申请进行维护。第三，日常更新。各科室自行负责信息平台内容的更新，并开展各科室年度评比，按规定进行奖励或处罚。第四，内容准确性。各科室必须保证发布信息的及时、准确，发现问题及时改正。

4 结语

水库是保障人们基本生活用水和生产用水的重要设施，其工作效率和质量的高低影响着人们的生活质量。信息平台建设可促进水库各项工作的全面开展，相关人员应积极落实各项措施，为水库工作的正常运行提供保障。