峡江水利枢纽工程标准化管理信息平台建设

张飞 江西省水利规划设计研究院 南昌市 330029

0 概况

峡江水利枢纽工程位于吉安市峡江县巴邱镇约6km的上游峡谷河段，是一座以防洪、灌溉、发电、航运等综合利用的大型水利枢纽工程。水库正常蓄水位46.0m，防洪高水位49.0m，设计洪水位49.0m，校核洪水位49.0m；防洪库容6.0×108m3，水库总库容11.87×108m3；发电厂房安装了9台水轮发电机组，装机容量360MW；灌溉耕地面积32.95万亩。

为了让峡江水利枢纽工程达到水利工程管理责任明细化、管理运行安全化、管理工作制度化、管管理范围界定化、理人员专业化等，峡江水利枢纽工程通过进行标准化运行管理建设，建立完善的工程标准化管理体系和运行管理机制，提升工程标准化建设水平，从而实现工程安全、持续、高效运行管理，确保峡江水利枢纽工程能够发挥最大社会、生态和经济效益，为江西省水利工程标准化管理树立“示范工程”和“样板工程”。

1 信息平台架构设计

峡江水利枢纽工程标准化管理信息系统由数据采集层、传输层、数据资源层、应用支撑层及应用层组成。数据采集层包括视频监控、水情监测、闸门监控、安全监测、移动巡查以及OA系统等方式采集数据，还从气象、国土、环保等行业系统采集数据；传输层主要包含由交换机、路由器、光纤等设备组成的通信网络。数据资源层是标准化管理信息平台的数据支撑，包括工程基础数据库、空间数据库、多媒体数据库、工程运行数据库及业务管理数据库等；应用支撑层包括统一用户体系、统一地图服务、数据采集汇聚服务、工作流引擎、报表工作、消息服务等；应用层包括标准化管理信息平台桌面端及标准化管理信息平台移动端。峡江水利枢纽工程标准化管理信息系统的总体架构如下图所示：

图1 总体架构图

峡江水利枢纽工程标准化管理信息平台建设的内容主要包含数据资源层、应用支撑层和应用层，并完善部分数据采集层设施。系统平台采用统一设计，实现各类监测与信息管理应用、决策支持应用及调度专业应用。实现安全监测、视频监控、水雨情、气象、闸门控制等数据统一采集、展示、预警、报表等应用，可实现门户网站、闸门远程控制、办公自动化等专业移动应用，实现全景WEB发布及GIS展示等信息管理应用[1]，以及实现业务分析和会商决策支持等综合应用。

通过利用现代信息管理技术对水利数据分类、汇集、存储、更新、交换、服务和共享方式的研究[2]，建立安全可靠、先进实用、应用服务等功能的水利工程信息管理系统平台[3]。

2 数据库建设

系统平台数据库建设包括对工程已有各类数据的收集整理、已建各类业务系统数据进行集成、数据整编入库等工作。从水情、工情、视频监视、安全监测、自动化控制等实时监测信息，到社会经济信息、地理信息、档案资料、工程资料、工程管理资料、多媒体资料、水文水生态以及办公等数据。

系统综合数据库分为监测数据库、基础信息数据库、多媒体数据库、空间数据库及业务数据库。

2.1 监测数据库

监测数据库构建需满足标准化管理对工程开展的各类水情、工情、安全监测等数据建库外，监测数据包括：

（1）水雨情：雨量、水位、流速、流量、温度、湿度、闸门启闭流量、降水量、河道闸坝等。依据管理工作的实际情况，依据有关标准进行水雨情数据库建设。

（2）视频监测：对营区、泄水闸区域、厂房外区域、安装有视频监视探头的区域及拟建设视频监控的区域如库区安全监测、管理房安全监测等实时视频监测图像。

（3）运行管理监控：枢纽调度、大坝、闸门（泄水闸、船闸、左右灌溉进水口、鱼道控制闸门）、电排站、涵闸、堤防、鱼道、灌溉闸、高压输配电设施、导托渠监测等。

（4）检查巡查：位移、沉降、渗漏、裂缝、GPS定位以及闸门、泵站、渠系、枢纽及库区巡查检查等。依据管理工作的实际情况，进行实时工情数据库标准化建设。主要是对主体对象的实时出险及突发事件信息的即时存储，满足对水利工程实时动态信息，特别是出险信息、突发事件信息、灾情等图形资料的查询、分析决策以及宏观调控的需要。

（5）气象信息：天气、温度、湿度、光照、风速。气象信息数据库主要保存数据采集程序从互联网上采集到的卫星云图、气象雷达和一周天气图等数据，主要包括卫星云图、气象雷达图等。

（6）水景况观测：图像监控、突发水事件、新闻。

（7）水资源水生态监测：多时相卫星遥感影像的枢纽/库区岸线变化、水深、水面积、蓄水量，水质要素，水温、排污口、水质等。

（8）水土保持：枢纽及库区边坡滑坡、植被变化、土壤侵蚀、水土流失等。

（9）地下水监测数据：包括接入地下水水位、水温、沉降情况等数据，此部分接入数据来自省水文局的地下水数据库[4]。

2. 2 基础信息数据库

基础信息数据库按信息的不同类型建立不同的数据库，为便于管理和应用，不同的数据库均划分成多个数据表，存放不同种类的数据。具体内容如下：

（1）多媒体数据库

多媒体数据库包括视频数据、音频数据、图形数据等内容，主要保存管理单位现有的一些图片、音频及视频监控数据。

（2）基础水利工程数据库

基础水利工程数据库包括相关设施的表格、文本、图形、图像、声音、工程图纸、动态影像数据等基本信息。

（3）文档数据库

文档数据库包括：项目档案信息、办公信息数据、综合业务信息、审批业务信息等。

（4）社会经济数据库

社会经济数据库包括工程区域内的人口、房屋、公共设施、工农业和财产信息等内容。

2. 3 业务数据库

业务数据库服务于峡江水利工程的日常管理和防汛应急管理，存储日常管理中产生的办公信息，包括办公管理、值班管理、巡查管理、考勤管理、项目档案管理等数据和应急管理数据[5]。

2. 4 空间数据库

依据国家水利部相关标准和防汛信息化建设工作的实际情况，由矢量图及栅格和地理信息组成的数据库，通过与属性数据的关联，提供包括电子地图、数字正射影像（DOM）、数字高程模型数据（DEM）、遥感图等直观和数据分析等支持。

（1）数据类型：

矢量图、栅格图、文字、数字。

（2）数据内容：

基本图层要素：行政界线、高速公路、铁路、等高线、村委会、行政区划、单位、居民地等；

专题图层要素：河流水系、流量站、水位站、雨量站、水闸、水质站、视频监测、土地利用和生态环境数据等。

空间数据库的建设按照不同业务要求建立各种不同比例尺的水利专题图和数字高程图，并根据具体业务要求进行基于级别和类型的细化分层，同时分别列出不同的属性数据[6]。

2. 5 多媒体数据

多媒体数据含音视频数据和图形映象数据等；多媒体数据将应用在门户、公众信息发布、监测等各种环节。

多媒体数据主要服务于信息的交互，属于非结构化数据类型，对非结构化数据的统一采集、应用和共享服务，适用于标准化管理信息系统和智慧水利枢纽对非结构化数据的管理要求。

2.6 数据集成

为了使系统能够灵活适应业务需求的变化，系统平台建设统一设计思路，集成现有的各类信息化系统，建立统一的综合数据库，打通信息孤岛，提供统一的访问机制，实现不同权限用户的对不同的数据访问和不同的业务应用，达到业务协同的目标。

3 结束语

峡江水利枢纽工程标准化管理信息系统平台以日常管理业务和运行管理业务为核心，将工程管理、基础信息、安全监测、工程检查、组织机构、维修养护、调度运行、应急管理各项工作管理数据、岗位职责、管理流程、管理结果等内容进行信息化管理。系统提供了综合地图、工程基础信息、设备资产管理、调度运行、检查巡查、监测监控、维修养护、应急管理、达标考核、组织机构、综合首页、管理配置等功能，并开发配套的移动应用APP。同时，信息平台为后期构建峡江智慧水利枢纽一体化管理系统预留功能接口和数据汇集接口。