水利工程数字化管理的探索和实现以水利工程管家系统为例

余天一

（杭州定川信息技术有限公司，浙江 杭州 310020）

1 问题的提出

水利工程数字化管理是浙江省水利工程管理“三化”改革的重要组成部分，也是构建新时代水利工程管理机制，提升管理水平的切实保障。浙江省一直致力于水利工程数字化转型，将数字化与自动化、物业化相结合，各地已开发完成山洪灾害预警系统、水利工程标准化运行管理系统等多套管理平台。在多年实践的基础上，浙江省水利厅“三化”改革将数字化作为重点之一，大力打造数字水利工程，建立数字化管理流程。

水利工程管家系统串联“三化”中数字化、物业化的需求，以物业化管理模式为依托，以工程管理规程（标准）为基础，开发数字化管理流程系统，提升水利工程管理效率和水平，保障水利工程安全、规范、专业运行。

2 系统总体设计

2.1 建设目标

水利工程管家系统充分考虑物业化模式下水利工程管理机制的改变。在其设计中，物业公司作为水利工程的运行管理方，借助该系统实现水利工程的规范化、高效化、流程化管理；管理单位则借助该系统实现对物业公司的监督、约束和考核。系统针对不同类型的水利工程开发不同的数字化管理模块，包括运行管理、视频监控、工程检查、维修养护、设备管理、物业监管和应急管理等模块，实现水利工程全流程的数字化管理与监督。

2.2 总体架构

系统包括6个主要层次，分别为用户层、应用层、应用支撑层、数据层、网络层和采集层；涵盖管理和监督2大体系。系统总体架构见图1。

（1）用户层：面向管理单位、物业公司、现场操作人员等用户提供不同的功能页面和权限，保障各层级用户的使用需求。

（2）应用层：包括Web端的水利工程管家系统及移动端的管理平台。

（3）应用支撑层：为各级用户提供用户认证、消息推送、流程引擎、数据分析、报表生成等服务，通过数据汇集支撑应用层的各项功能。

（4）数据层：借助数据管理软件的开发实现各类数据的汇总和管理，涵盖数据的分类、组织、编码、存储、维护等功能。

（5）网络层：包括为系统提供网络支持的各类硬件、软件的集合。

（6）采集层：包括人员、工情、雨情、水利工程特性、视频监控、物业信息等各类基础信息的 采集。

（7）管理体系：根据各类水利工程的特性，物业公司通过水利工程管家的各类功能模块应用实现水利工程的数字化管理。

（8）监督体系：管理单位根据监管流程对物业化工作和水利工程运行管理状况进行考核。

图1 系统总体架构图

2.3 功能设计

针对不同的水利工程需求设计不同的系统功能，主要包括运行管理、视频监控、工程检查、维修养护、设备管理、物业监管、应急管理、台账管理等模块。

（1）运行管理模块：管理水利工程的运行状态，包括运行调度、放水预警、应急响应、安全监测等状态的数据，并显示设备设施的运行情况。各业务系统的实时数据是管控一体化的纽带。

（2）视频监控模块：将视频监控自动化采集系统接入水利工程管家系统，登录水利工程管家账号即可在该模块实时查看工程监控情况，保障工程实时信息的获取和监管。

（3）工程检查模块：包括工程的日常检查、定期检查、特别检查等内容。工程检查需配合水利工程管家移动管理平台进行日常巡查、设备检查等工作，发现问题实时上报并生成隐患处理待办事项，由审批流程所涉及的岗位进行在线审批并下发处理指令，根据工程实际情况选择恰当的处理方式进行隐患处理，最后形成完整的电子台账并归档，以便日后查询。

（4）维修养护模块：主要针对工程设备的日常维修养护以及维修养护流程管理。构建维修养护工作模型，结合工程检查流程实现水利工程的维修养护流程，包括维修养护的原因（问题来源）、维修养护的审批、维修养护方式的选择、维修养护前后的情况等信息，形成完整的电子台账并归档。

（5）设备管理模块：建立设备台账信息，对设备进行管理。明确设备基本属性如编号、名称、类型、规格型号、制造单位、出厂编号、出厂日期、购置时间、设备原值、安装位置等信息。通过对设备进行卡片式管理，可以查询、预览每台设备的详细资料，包括移交单导入、档案资料、安装记录、故障记录、保养记录、维修记录等。通过对设备的备品备件出入库进行流程化管理，实现对备品备件采购、领用的电子台账的归档。

（6）物业监管模块：通过物业化监管智慧模型，实现管理单位对物业单位及自身的监管和考核。工程在实际运行过程中遇到对应的审批流程时，通过智慧工作模型自动实现流程及审批对象的选择，简化审批流程。管理单位能够通过该模块，加强对物业单位的监管力度，方便并清晰明了地查看物业单位的工作，比如巡查次数、维养次数等是否达到指标，完成对物业公司的各项考核并提高监管效率。

（7）应急管理模块：包括预案管理、预警发布、应急演练、防汛物资等子模块。预案管理模块实现预案的分类存储及查询功能；预警发布模块主要实现设备参数超限时自动向技术人员报警，同时提供在线统计实时数据的超限情况等信息；应急演练模块实现对演练情况的记录；防汛物资模块实现防汛抢险物资的登记与管理。

（8）台账管理模块：包括台帐填报、查看、历史查询及统计，实现各类事项的电子台帐填报。

2.4 流程设计

水利工程管家系统包括工程检查、维修养护、调度运行、物业监管4大业务流程。其中，工程检查及隐患处理流程见图2，维修养护流程见图3。

图2 工程检查及隐患处理流程图

图3 维修养护流程图

3 系统关键技术

事项流程是水利工程管家系统的关键功能之一，每个流程都需要在平台中实现并完成电子台账记录。流程控制的重点是按照水利工程管理规范将事项流程固定下来，限定各用户各事项的操作步骤，在流转过程中确保操作顺序、操作选择的正确性，最终形成流程闭环。用信息流的流转取代纸质文件的传递，可以显著提高工作效率，做到水利工程管理电子化留痕，以便工程管理人员进行归档和检索。系统流程的实现主要有以下3个要点：

3.1 路径与用户

根据水利工程管理规范和工程实际情况确定流转路径以及相应的用户。流程开启后，流转路径对事项的处理步骤及处理人员进行详细界定，各岗位用户需按照既定路径完成流程派发的工作，可以登录账号通过待办事项查看具体信息、及时完成任务并流转至下一节点。

3.2 流程的可配置化

水利工程的管理需要考虑各个工程的差异性，制定不同的管理流程，使其符合工程的实际需求。在系统流程的实现过程中难以制定统一的、标准化的事项流程处理程序，因此在系统流程设计时将其可配置化，在确保符合工程管理规范的前提下，用户可根据工程实际配置流程的部分流转路径，选择恰当的流程节点处理人员。

3.3 权限控制

不同级别的用户账号具备不同的权限，在流程流转和实现过程中权限控制尤其重要。每位用户只能操作推送至本人账号的流程环节，对已形成的流程环节不能进行更改和删除（管理员账号除外），确保流程安全有效地流转。

4 系统的初步实现

采用Windows 10操作系统支持下的Microsoft Visual Studio 2019和MYSQL数据库进行软件代码编写和数据存储，目前已经完成系统各功能模块。

（1）运行管理：该模块与水利工程已建设的自动化系统相结合，接入视频系统、安全预警系统、水雨情系统等，记录工程运行调度各类台账，帮助管理人员全面掌握工程运行管理情况。

（2）巡查检查：记录工程日常巡查、汛前检查、汛后检查、特别检查等信息，在线查看巡查轨迹和台账，实时掌握工程检查状况，实现手机端和平台端的互联互通

（3）流程处理：根据定制的流程处理程序对隐患、维修养护等流程进行在线处理。流转到具体节点时，相应的处理人员可在其用户账号的待办事项中查看流程处理信息并按要求进行处理，管理人员登录账号可实时查看流程处理进度。

（4）物业监管：管理单位可登录管理账号对物业公司的工作情况进行监管，并对物业化工作进行分类考核。根据工程实际情况自主配置考核项、制定考核表格，最终形成对物业公司的考核结果。

5 结 语

水利工程管家系统的开发建设以浙江省水利工程管理“三化”改革为主旨，实现物业化、数字化的有效结合，规范物业公司的管理程序，为物业公司的日常运行维护工作和管理单位的监督管理工作提供服务。

该系统的开发运用推动了水利工程管理“三化”深度改革的落地，为物业化模式下的水利工程管理提供数字化解决方案，切实提升水利工程的管理水平和运行效率。