东营市麻湾灌区信息管理系统设计与应用

苏庆文

（东营市水利灌溉管理处，山东 东营257091）

麻湾灌区是东营市在原打渔张引黄灌区工程基础上新建引黄闸和总干渠，贯通原打渔张灌区二、三、四干渠形成的独立引黄灌区。辖区内有灌区设计灌溉面积4.93万hm2，有效灌溉面积3.91万hm2。经过多年的运行，麻湾灌区充分发挥了水资源的社会效益、经济效益、环境效益，为东营市经济社会发展提供了坚强的水源支撑，但也暴露出一些问题，具体表现为：现代化管理手段落后；沿途村镇密集，企事业单位众多；干渠供水直接开口到支渠，支渠上缺乏必要的水量计量系统，在日常巡渠、供水水量、工程设施管理上还是以人工巡渠、人工观测、人工计量、人工操作为主，达不到精细化管理要求；对水利工程缺乏全生命周期的过程监管，如遇汛期洪水入渠、黄水东调入沉砂池泵站停电等突发事件无法及时发现处理问题；粗放式的管理模式与现代化管理差距甚大。

1 灌区管理信息系统设计目标和原则

1.1 灌区管理信息系统设计目标

总体目标是应用先进的技术来打造完善、完整、协调的信息化灌区综合系统，在整个系统的作用下以用水管理为重点，按照国家防洪减灾的基本要求，为灌区可持续发展提供配套设施的支持，实现整个灌区的数字化、信息化、网络化、自动化和标准化发展，由此提升整个灌区的管理效率，提高水资源综合利用率。一是打造完善的灌区信息化基础设施。通过完善灌区信息化基础设施建设来解决整个灌区发展资源缺乏的问题，将以往由人工完成的灌区测试分析转变为信息系统自动化测试分析，在整个灌区范围内打造出完善的数据信息采集、传输和应用系统。二是完善灌区的信息资源，借助信息技术扩大整个灌区的实时性监测范围，将灌区业务在整个地区范围内广泛推广，以提升整个灌区的资源利用率。

1.2 灌区管理信息系统设计原则

1）实用性原则。麻湾灌区信息管理系统在打造的过程中不能够单一的以完成上级考核为重要目标，在整个灌区发展建设的过程中还需要充分考虑整个系统的实际应用性和可靠操作性，系统开发必须充分考虑输水各项业务活动的实际需要，贴近用户的需求与习惯，做到功能强大、界面友好和美观、操作简单、使用灵活。因此，必须在运作的过程中打造出完善的系统设计模块，在系统模块的作用下实现对灌区现有资源的充分利用，提升灌区资源利用率。

2）可靠性原则。系统必须在建设平台上保证系统的可靠性和安全性，设计中可有适量冗余及其他保护措施，平台和应用软件应具有容错性、稳健性等。

3）需求主导，资源共享原则。麻湾灌区建设发展以实际需求为出发点，根据实际需求来进行灌区管理。另外，在实施灌区管理的时候要加强对现代化通信设施和计算机系统的应用，完善灌区资源共享信息基础设施。

4）统一标准、安全可靠的原则。麻湾灌区系统的建设要符合国家信息化工程标准，借助先进的技术形式来提升麻湾灌区系统的兼容性，并根据需求为整个灌区系统技术更新升级提供重要支持。

2 灌区信息化管理系统的基本架构

2.1 用户层的信息

用户层是麻湾灌区信息化管理系统的使用者，在整个系统运作的时候会根据不同的工作内容和工作需求来为用户层分配不同的权限，并在整个系统运作的过程中充分明确管理人员、决策服务人员等不同工作人员的工作职责。

2.2 业务系统层的信息

业务系统层是指麻湾灌区直接面向灌区管理人员所提供的服务，整个系统位于上层，包含主页、组织管理、报表统计分析、系统管理等内容。业务系统层涵盖整个灌溉区域标准化管理的内容，采取了B/S架构体系，打造出了多层次的网络浏览服务模式和可视化空间图形操作界面，能够为灌区范围内数据信息的使用提供重要支持。

2.3 数据层

麻湾灌区信息化管理系统数据层负责对系统数据的存储、管理，在对各个信息进行分类、组织、管理、存储、维护的过程中还会打造出完善的数据库资源系统，数据层直接操作数据库，能够根据需要完成对数据信息的增添、删除、修改、查找、更新，在处理数据信息之后为整个系统数据资源的管理和使用提供重要支持。

2.4 采集层

采集层是麻湾灌区信息化管理系统的核心，在运作的时候牵扯到信息的采集、传输。通过对数据信息的采集整理能够为系统中心数据的管理和使用提供重要来源支持。而传输网络则是能够为系统运行提供各类软硬件设施环境的支持，具体包含服务器、计算机、防火墙、网关设备等。

3 灌区信息化管理系统实现的关键技术

3.1 灌区信息化管理系统事项流程控制

麻湾灌区管理信息系统操作事项借助麻湾灌区信息化管理系统软件完成对流程数据信息的流转和控制，从而将管理手册的要求转变为具体网络传输信息流，并在系统传输流的运作下实现对数据信息的高效率管理。

1）灌区日常性的检查处理流程。灌区日常检查对象是整个灌区范围内的渠道工程、建筑物工程、节制闸、泵站，在管理的过程中会涉及到各个节制闸、渠道内外坡、渠道堤坝等情况。在对灌区内各个工作环节进行检查的时候需要严格遵循规范的标准，并在灌区检查完成之后填写对应的巡查记录报告，定期将报告交由给工灌科审查。

2）灌区的定期检查。灌区的定期检查是在每年灌溉期前后，为确保供水工程建设和维护安全所开展的全面性检查，检查内容参照常规检查规范。

3）特别检查是在灌区遭受重大洪涝灾害之后所开展的检查。定期检查由麻湾所机关领导负责组织，在检查操作的过程中技术人员和管理人员需要全部参与这项工作中，同时，在检查的过程中还可以根据地区实际情况来委托专业检测机构对灌区工程进行安全鉴定。

4）灌区维修养护。灌区维修养护工作的开展不能够影响灌区供水渠道底部淤泥和杂草的处理，同时，在开展灌区维护检修的过程中要确保各个设备性能的良好。

3.2 灌区闸门的智能化调度管理

1）麻湾灌区的远程控制。麻湾灌区控制功能的实现离不开各个现地单元的支持，具体包含闸门开度仪、主令闸位计、现代自动化控制系统、控制电气元器件、供电系统、网络传输系统等。

对这些系统的控制方式包含现地手动操控、现地远程遥控控制、系统控制。系统控制会根据场地所拥有的传感器数位模拟量数值和闸门开关数值来完成对一系列数据信息的采集整理，在整理信息之后将这些信息传输到集中控制中心，由集中控制中心来对水闸现场进行研究，根据现场实际情况来操控闸门的开关。

2）智能化调度系统。在整个系统运作的时候会按照灌区不同区域、不同需求来制定出具体的输水方案，整个智能化调度系统在调度模型的作用下来决定是否开启或者关闭闸门，在整个智能化调度系统的作用下能够借助远程操作系统完成引输水务，在完成一系列的操作之后将运行结果反应到用户层，为用户的决策提供重要支持。

在整个系统运作时系统智能化调度技术应用涉及两方面的内容：一是数据中心系统根据水动力学调度模型进行计算分析，在计算分析之后得出一个具体的调度预案，之后通过指令将预案下发到终端系统，之后根据指令对闸门进行开闭处理，实现对灌区水资源的调度管理。二是整个智能调度方案分为蓝色、红色和黄色三种类型。蓝色预案系统能够对闸群进行无人值班自动开闭管理；黄色预案和红色预案会将预案发送给不同级别的负责人员管理，在审批完成之后对闸群进行动作操作；红色预案在使用的时候无法及时审批，紧急信息发送到所有的干系系统开发给相关人员，并由人工介入的方式来处理紧急情况。

4 结语

综上所述，社会的发展进步对水利工程建设发展提出了更高的要求，标准化管理信息系统是整个水利工程标准化管理的重要手段，在这个系统的作用下能够实现对水利工程标准化过程的动态监督管理和监督考核，在先进信息化技术的作用下来驱动灌区工程标准化管理，实现对工程台账信息的全过程监督管理，从而为整个麻湾灌区的运行管理提供重要支持。