水利工程质量监督管理机制及指标体系研究

2021-11-12肖涛

山西水土保持科技 2021年3期

肖涛

（梅州市梅县区水利水电工程质量安全技术中心，广东梅州514700）

水利工程的施工对我国社会的发展有积极作用，属于战略性较强的施工工程。近些年来，我国高度重视水利工程的施工建设从资金以及政策等方面为水利工程建设提供有利的环境[1]。在水利工程建设过程中，为保证水利工程质量，采取相应的监督管理机制是必不可少的。我国以往针对水利工程质量监督管理过程中，由于需要层层递交材料，导致监管延迟时间较长，在监管时效性方面存在不足[2]。因此，针对水利工程质量监督管理机制展开优化设计是十分必要的。本文以提高水利工程质量监督管理效率为目标，从制定管理机制及指标体系两方面入手，降低水利工程监督管理延迟时间。

1 水利工程质量监督管理指标体系构建

根据水利工程质量监管不同环节的不同要求，利用分布对象技术实施全程监管，保证水利工程质量监管数据的集成性。

本文提出的水利工程质量监督管理机制及指标体系构建流程为：

第一步，通过处理监管数据，使得水利工程质量监管的整个过程都能够受到所有节点的共同监督；

第二步，根据多源异构数据治理技术中的ASD.CNE编程语言提取监管元数据特征；

第三步，结合多源异构数据治理技术统一底层信任特征编码，进行监管元数据特征加权融合，并依据该特征融合程度进行排序输出；

第四步，基于多源异构数据治理技术元数据清洗，提高监管数据的质量；

第五步，通过散列函数计算得到监管数据摘要，从而得到完整τ 的监管数据。设监管数据摘要的计算表达式为，则有公式（1）[3]。

在公式（1）中，L指的是电力运营过程监管数据的诱导值；m指的是电力运营过程监管数据的特征相似度。

通过公式（1），即可得出监管数据摘要。根据监管数据摘要，得出监管完整信息数据。

2 水利工程质量监督管理机制

水利工程质量监督管理是目前水利工程提高监管质量的重要方式，在水利工程质量监督管理中，发送方需要用接收方特定的公钥对监管数据进行加密处理，从而形成监管数据密文，密钥由发送方和接收方共同持有，且不向第三方透漏，保证信息在共享过程中的安全性。

2.1 水利工程质量监管数据处理

为解决传统水利工程质量监督管理中数据无法顺畅传递，导致在传递过程中出现监管数据失真的问题，本文采用扁平的分布式数据管理架构对水利工程过程监管数据进行处理[4]。具体的水利工程质量监督管理数据处理流程为：

第一步：采集水利工程过程监管数据，并将自身的公钥作为标识，向水利工程监管数据记录节点提交上传请求；

第二步：当值的水利工程监管数据记录节点对该节点中的公钥进行校验，并确定该节点上是否具有对水利工程监管数据上传的权限，并回复、接收上一节点的上传请求；

第三步：区块节点利用自身私钥对水利工程监管数据进行数字化签名，并利用公钥对数据进行加密处理；

第四步：通过节点私钥对加密后的水利工程监管数据进行解密处理，并利用水利工程监管数据上传节点的公钥对数据解锁并进行数字化签名[5]。确认水利工程监管数据由该节点负责上传，将水利工程监管数据部分存储在区块链中，加密数据存储在分布式数据库中；

第五步：每隔十分钟，通过水利工程监管数据记录节点对区块中的水利工程监管数据信息进行非对称加密计算，并将记录节点中的公钥标注在区块头当中，随机选择多个数据监管节点对区块头中的数据进行校验；

第六步：连接水利工程监理数据记录节点，进行下一组监理数据管理。

通过以上步骤可知，每个水利工程监管数据均包含三个基本元素，分别为公钥、水利工程监管数据和元数据信息。将这些传递关系用数学方法进行模拟归纳，数据影响因素变量x的最小值、最可能的值、最大值分别为a、b、c，三个数就可以构成一个三角分布，其数据影响因素的概率密度函数表示为：

该数据影响因素概率密度函数对应的分布函数为：

由上述公式得出：公钥主要用于对上传的水利工程监管数据身份及访问权限进行识别；水利工程监管数据主要用于对水利工程监管数据进行非对称加密计算，用于验证水利工程监管数据存储是否完整；元数据信息中存储着水利工程监管数据的描述性信息，例如：监管数据的生成日期、生成种类等，方便在后续的管理中根据不同的类别对水利工程监管数据查询，提高对水利工程监管数据的搜索速度。

2.2 提取水利工程质量监督管理元数据特征

在完成水利工程监管数据处理的基础上，提取水利工程监管元数据特征[6]。首先，将水利工程监管元数据特征信息初始化，将其中的异常数据视为特征点，以特征点为单位进行随机采样，通过计算特征点之间的距离，划分水利工程监管元数据特征区间，进而分析水利工程监管元数据之间的特征区别，去除特征点中的噪声特征以及无关特征。将经过处理的水利工程监管元数据特征集合，形成多特征集。考虑到水利工程监管元数据规模很大，正常情况下可以达到TB 级别，但监管元数据本身为GB 级别，可以通过多源异构数据治理技术对两种级别的元数据进行同时有效特征提取。

2.3 水利工程质量监督管理元数据特征加权融合

在完成水利工程监管元数据特征提取的基础上，输出水利工程监管多源异构元数据特征。由于多源异构元数据特征通过MATLAB 编译器以DCAD的格式存在，要输出多源异构元数据特征，必须计算水利工程监管元数据特征距离度量，对监管元数据特征进行归一化处理。监管元数据特征集中包含三种特征，分别为：多源异构监管元数据分布特征、多源异构监管元数据统计特征以及多源异构监管元数据Serfacelves 特征。

根据相应的水利工程特点计算监管元数据特征距离度量，假定每个监管元数据特征对应的距离度量为d（x，y），运用多源异构数据治理技术中的多元数据验证，为每个监管元数据特征赋予一个特征值为Ts，对每个监管元数据特征对应的距离度量进行求解。在求解过程中，可以通过距离加权求和得到最终的水利工程监管元数据多特征综合相似距离。水利工程监管元数据特征距离度量可通过距离加权函数进行表示，则有公式（4）[7]。

式中：n指的是监管元数据特征点位置；i指的是监管元数据特征个数，为实数；l指的是多源异构元数据多特征之间的相似度；m指的是监管多特征之间的重要度。

由公式（4）求得监管元数据特征距离度量，即为监管元数据多特征中每个特征的贡献度。根据每个监管元数据特征的贡献度，结合多源异构数据治理技术统一底层信任特征编码，进行监管元数据特征加权融合，并依据该特征融合程度进行排序输出。

除此之外，还可以增设供应链质量监管反馈机制，建立水利工程质量与监管部门直接交流的平台，定义反馈信息为水利工程质量监管信息流。以此，实现水利工程质量监督管理机制及指标体系构建。

3 实例分析

3.1 实验准备

实验对象选取某水利工程，在保证不受到外部环境干扰的条件下，首先使用本文设计的机制进行水利工程质量监督管理，通过MATLAB 软件测得其监管延迟时间，记为实验组；而后使用传统机制进行水利工程质量监督管理，同样通过MATLAB 软件测得其监管延迟时间，记为对照组。设计在水利工程堤坝处设置10 个监测点，监测点的选取为以往水利工程中堤坝易渗漏点位，通过对比两种机制下的监管延迟时间，监管延迟时间越少证明该机制的监管效率越高，得出实验结果。