北京南水北调水务工程对象编码应用

杨素花，姚 阁，邹晓涛

（1.北京市水利自动化研究所，100036，北京；2.北京市南水北调信息中心，100195，北京）

南水北调工程是优化我国水资源时空配置的重大举措，是解决我国北方水资源严重短缺问题的特大型基础设施项目。随着北京市南水北调信息化项目的建设，如何统一各系统的水务对象编码，为信息资源整合提供标准依据，成为亟待解决的问题。

2014年北京市南水北调办开展了智能调度管理系统建设。智能调度管理系统是北京市南水北调配套工程运行调度和供水安全的核心支撑手段，是提升南水北调运行效率和水资源优化配置的有力工具，也是与其他管理部门工作协同、信息共享的桥梁和纽带。项目实施后能提高南水北调工程的供水调度能力、供水安全保障能力、工程安全管理能力和应急处置及指挥能力。在智能调度管理系统项目中提出工程对象编码方法，为项目建设和资源整合提供了统一的编码标准，便于配套工程信息资源的标准化、规范化管理，实现信息资源的高度共享。

一、工程对象编码流程概况

为了保证水务工程对象的业务数据、动态监测数据、空间数据的统一关联性，结合项目建设需求，设计了工程对象的编码流程，如图1所示。

工程对象编码主要包括工程对象类和对象梳理挂接、编码规则设计和编码实现。

1.工程对象类及对象梳理和挂接

通过梳理北京市南水北调水务对象类之间关联关系，构建水务对象类体系框架；结合北京市南水北调工程对象的基础数据信息，梳理工程对象之间的所属关系，并通过对象类和对象的梳理结果进行成果挂接，保证所有的工程对象有类可属，所有对象类有对象可包含，满足编码规则的完整性要求。

2.编码规则设计

编码规则制定原则是要满足唯一性、相对稳定性、完整性、简单实用和规范性。依据现行国家及行业标准，结合配套工程中水利工程特点，以适应信息处理为目标，对配套工程主要建筑工程基础设施按类别、属性或特征进行科学编码，形成编码体系。

3.编码实现

为提高编码实现效率，结合工程对象的属性信息和编码规则，设计自动化程序，实现工程对象的自动编码。

图1 工程对象编码流程

二、工程对象梳理及挂接

1.南水北调水务工程对象类梳理

通过梳理北京市南水北调水务工程对象类现状，梳理出水务工程对象包括输水工程、调蓄工程、独立对象一级对象类，根据工程对象的所属关系梳理出附属的工程对象类包括现地站、重点穿越工程、附属设施和设备等二级对象类。

项目中采用线分类方法，通过该方法可以选择对象类的属性实现类别的逐级划分，在分类体系中，各类别之间的关系为并列或者隶属关系。该方法可以用树形结构进行表示，通过不同的类别码进行区分，符合编码的唯一性要求，便于工程对象类关系的管理。由于北京市南水北调水务工程对象相对固定，应用线分类方法可以较好地实现对象类梳理。梳理的水务工程对象类关系如图2所示。

其中，输水工程对象包括PCCP管道、明渠、暗渠、暗涵和隧洞，共计5个对象类。调蓄工程对象包括调节池和调压池，共计2个对象类。独立对象包括干渠取水口、水库、用水户和行政区划，共计4个对象类。现地站对象包括闸站、泵站、输水倒虹吸、排水倒虹吸、分（退）水口、排空井、排气阀井和阀井，共计8个对象类。重点穿越工程对象包括桥梁、铁路、公路、市政轨道交通、河道和市政管道，共计6个对象类。附属设施对象包括干井、湿井、出水阀井、排气阀井、蝶阀井、调流测流井、调流阀检修间、测流井、接头井、进水管、出水管、消防井、通气孔、排空井、调压井、调压塔、排气井、检修井、连通井、盾构接收井、盾构接收始发井、二衬施工竖井和减压井，共计23个对象类。设备对象包括PCCP管道设备、阀门、闸门、水泵机组、监测设备和水坝，共计6个对象类。

2.工程对象梳理

南水北调水务工程对象梳理以空间水务工程对象信息为基础数据，从业务层面，结合调度业务、预警业务、巡查和抢险业务，补充完善工程对象；从管理层面，收集工程建设管理中心、调水运行管理中心、南干渠、团城湖管理处、大宁管理处、东干渠管理处、水质监测中心和干线管理处等单位业务工作中的工程基础手册，补充完善工程对象，并根据工程对象的属性信息，梳理工程对象之间的隶属关系。

图2 北京市南水北调水务工程对象类关系图

3.工程对象与对象类挂接

通过分析对象的类别属性和可配置操作，实现对象与对象类的挂接，保证所有对象有类可属，所有对象类有对象可包含。

三、编码规则设计

根据中华人民共和国水利部2012年发布的《水利工程代码编制规范》（SL 213—2012），并结合北京市南水北调配套工程的特点及建筑物编码对象的特性，编写《北京市南水北调配套工程基础信息代码编制规定》，以满足北京市南水北调水务对象编码工作需求。编码规则设计工作应面向对象体系，结合各个水务工程对象之间的隶属关系，实现对象编码规则设计。

1.编码总体设计规则

（1）编码格式

水务对象基础信息代码采用字母和数字的混合编码，编码方式统一采用组合码。组合码是由2个或2个以上完整的独立代码组成。

（2）分类方式

水利工程编码的首位用1位字母（去掉 I、O、Z）表示水利工程类别，工程所在位置按所属渠段及管道进行分类。

（3）编制顺序

按水流方向先左岸后右岸、先上游后下游的顺序进行编码。反向调水工程按工程小桩号至大桩号方向编码。

2.编码体系设计

（1）输水工程编码体系设计

采用6位字母和数字的组合码，分别表示配套工程上的某段输水工程的工程类别、输水工程编号、顺序码及类别。编码格式：ASMMYT。

（2）调蓄工程编码体系设计

采用5位数字和字母的组合码，分别表示配套工程上的某个闸门的工程类别、所属输水工程、编号及闸门类别。编码格式:ASMMT。

（3）现地站编码体系设计

采用9位数字和字母的组合码，分别表示配套工程上的某个现地站的工程类别、所属输水/调蓄工程、编号、现地站类别。编码格式：ASSSSSNNY。

（4）附属设施工程编码体系设计

采用数字和字母的组合码，分别表示配套工程上的某个附属设施的工程类别、所属输水/调蓄工程、编号、附属设施类别。输水/调蓄工程附属设施编码格式：ASSSSSNNY；现地站附属设施编码格式：ASSSSSSSSSNNY。

（5）重点穿越工程编码体系设计

采用9位数字和字母的组合码，分别表示配套工程上的重点穿越工程类别、所属输水工程、编号及重点穿越工程类别。编码格式：ASSSSSNNY。

（6）设备编码体系设计

采用数字和字母的组合码，分别表示配套工程上的配套设备类别、所属现地站工程、编号及配套设备类别。编码格式：A******NNNY。

（7）独立工程体系设计

①干渠取水口。采用5位字母和数字的组合码，分别表示干渠取水口工程类别（QSK）及顺序码（NN）。 编码格式：QSKNN。

②水库。按《中国水库名称代码》（SL 259—2000）规定执行，采用 11 位数字和字母的组合码，分别表示水库所在流域、水系、编号及类别。

图3 编码实现流程图

③用水户。采用11位数字和字母的组合码，分别表示配套工程上的某个用水户的工程类别、所属行政区划、编号、用水户类别。编码格式：ASSSSSSNNNY。

④行政区划。行政区划编码按照统计局颁布的《中华人民共和国行政区划代码》（GB/T 2260—2013）执行。

四、编码实现

作为南水北调信息管理中重要的基础信息资源，水务对象编码在编码库中唯一存在，且必须通过标准化的申请流程，经过专业的编码部门对所申请的编码进行审核，实现水务工程对象的正确性和唯一性编码。具体的编码实现流程图如图3所示。

编码实现包括3个步骤：①判断是否存在于编码库，如果存在于编码库，流程结束，如果不存在于编码库则进行下一步流程；②调用规则库中的规则，规则库将规则文档进行了结构化，便于编码的自动生成，通过编码规则，判断所要编码的对象是否属于独立工程对象类下，独立工程可直接进入生成编码和编码入库流程，非独立工程需要判断其上级隶属对象是否具有编码，如果判断有编码，可以进入下一个流程，如果没有编码，则需要进入编码申请流程子流程；③生成编码和编码入库，应用已经构建的规则库，结合水务对象的隶属关系信息，实现编码自动生成和入库。

五、结 语

项目结合北京市南水北调水务工程对象现状，应用线分类方法对工程对象类进行了梳理，并且梳理了工程对象信息，构建了对象类与对象的隶属关系。项目结合相关编码规范，应用面向对象体系方案设计了编码规则，并实现水务对象的自动化编码，保证了编码工作的稳定性和科学性。

水务工程对象编码工作为南水北调信息化提供了标准化的基础信息，解决了信息共享和系统集成过程中遇到的困难，提高了工作效率，适用于北京市南水北调配套工程基础信息管理及信息的采集、存储、检索、分析和输出等数据处理工作；为北京市南水北调信息化工作提供了一套标准规范的编码基础信息，在智能调水系统项目中，水务对象编码目前已经有效地支撑了南水北调数据汇集平台、调水智能管理系统、监测预警系统、抢险应急和工程运维系统。 ■