周大鵬

（遼寧省水利水電科學研究院，遼寧 沈陽 110003）

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遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)與應用探析

周大鵬

（遼寧省水利水電科學研究院，遼寧 沈陽 110003）

摘 要：遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)以全省 921 座水庫和重點輸供水項目作為研究對象，結(jié)合水庫防洪和興利調(diào)度管理，整合水庫報訊、水資源管理、視頻會商等基礎(chǔ)應用，以 GIS 為應用平臺，采用 B/S 和 C/S 相結(jié)合的開發(fā)模式，建設(shè)成一套全省水庫調(diào)度管理的綜合管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合共享，達到防汛會商決策和水資源優(yōu)化調(diào)度管理的目標。

關(guān)鍵詞：水庫管理；預報調(diào)度；信息管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫

0 引言

遼寧省水利信息化建設(shè)經(jīng)歷了從無到有、從單機到網(wǎng)絡(luò)、從局部應用到全面應用的過程，已建成了國家、省、市、縣四級計算機網(wǎng)絡(luò)和視頻會議平臺，仍存在部門間各自為政、資源重復、數(shù)據(jù)分散、信息孤島等現(xiàn)實問題，難以形成統(tǒng)一的信息共享和管理平臺。

遼寧省供水局作為全省水庫的管理單位，承擔了全省水庫工程和防汛安全管理的具體工作，負責省直水庫的防洪、興利、供水、調(diào)度等工作。據(jù)遼寧省水利普查成果統(tǒng)計，遼寧省共有水庫 921 座，其中大型水庫 36 座、中型水庫 77 座、小型水庫808 座，針對龐大的水庫群而言，某些大型水庫已建設(shè)成單一的水庫管理信息系統(tǒng)，但多處于數(shù)據(jù)孤島，難以滿足全省層面的水庫管理，針對以上問題，遼寧省供水局于 2012 年提出遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)想[1-3]，旨在強化水庫的安全管理，提升應對突發(fā)洪澇災害的應急能力，優(yōu)化全省水資源的調(diào)配，最大限度的發(fā)揮水庫防洪與興利的作用，推動遼寧省水安全保障和水生態(tài)文明的建設(shè)。

1 建設(shè)目標與任務(wù)

1.1 建設(shè)目標

遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)是符合國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略要求，結(jié)合遼寧省水庫管理實際需求，運用現(xiàn)代化信息和水利科學技術(shù)手段，在整合現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果的基礎(chǔ)上，建立一套以信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托、水庫調(diào)度管理中心為平臺、各專業(yè)分析系統(tǒng)為支撐、調(diào)度管理系統(tǒng)為核心綜合管理信息系統(tǒng)，為全省水庫的蓄水、調(diào)水、供水提供全面的技術(shù)支撐，提升水庫防汛會商和興利調(diào)度的管理水平，真正意義上實現(xiàn)遼寧省水庫的現(xiàn)代化管理。

1.2 建設(shè)任務(wù)

作為遼寧省水利廳水利信息化建設(shè)的重點工作，遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)是一套將設(shè)備集成、軟平臺構(gòu)建、信息管理應用為一體的綜合管理信息系統(tǒng)。具體建設(shè)任務(wù)如下：

1）水庫調(diào)度管理中心建設(shè)。即大屏幕顯示、音響、會議討論、遠程視頻、集中控制、供電及綜合布線等硬件設(shè)備的集成安裝。

2）水庫調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)。包括 1 個平臺和4 個子系統(tǒng)，即信息化平臺和防洪調(diào)度、興利調(diào)度、值班管理和綜合數(shù)據(jù)庫等子系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)嚴格按照國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)框架進行設(shè)計，采用 B/S 和 C/S 相結(jié)合，在整合水情、工情、計量、調(diào)度、視頻等信息基礎(chǔ)上，為水庫防汛調(diào)度管理提供全面的技術(shù)支撐。

2.1 業(yè)務(wù)流程

遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)采集、預報、調(diào)度、會商及執(zhí)行等過程[4-6]，其業(yè)務(wù)流程如圖 1 所示，為遼寧省供水局實現(xiàn)防洪調(diào)度、興利調(diào)度、值班管理等 3 項功能平臺。

圖 1 業(yè)務(wù)流程圖

1）防洪調(diào)度。實時水雨情、工情等訊息的接收，進行洪水預報與模擬調(diào)度，制定切之可行的調(diào)度方案，在保障工程安全基礎(chǔ)上，制定優(yōu)化調(diào)度方案。

2）興利調(diào)度。掌握省直各大水庫工農(nóng)業(yè)供水和輸水工程信息，制定正確、合理、科學的供水計劃，控制用水量。

3）值班管理。將水庫辦公與業(yè)務(wù)管理集于一體，規(guī)范化管理，提升工作效率。

2.2 邏輯結(jié)構(gòu)體系

系統(tǒng)劃分 4 個層次，包括數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層、應用層和用戶層，其數(shù)據(jù)流邏輯圖如圖 2 所示。

1）數(shù)據(jù)層是對各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲與管理。

圖 2 數(shù)據(jù)流邏輯圖

2）業(yè)務(wù)層是利用專業(yè)模型進行分析計算，獲取成果信息，供應用層服務(wù)。

3）應用層是水庫調(diào)度管理中心和系統(tǒng)通過獲取數(shù)據(jù)成果進行防汛調(diào)度管理。

4）用戶層是針對不同級別用戶對系統(tǒng)進行管理、維護及應用。

3 系統(tǒng)建設(shè)與開發(fā)

3.1 水庫調(diào)度管理中心建設(shè)

供水局調(diào)度中心總體結(jié)構(gòu)由拼接顯示、矩陣切換、音響擴聲、會議討論、遠程視頻會議和集中控制等系統(tǒng)組成，于 2014 年 6 月建設(shè)完成，硬件設(shè)備采用性價比高的產(chǎn)品，設(shè)備故障率低，控制軟件操作簡便，經(jīng)歷 2014—2015 年多次集中會議和遠程視頻會商的檢驗，運行穩(wěn)定可靠。硬件設(shè)備集成結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。

3.2 水庫調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)

水庫調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)為項目的軟系統(tǒng)建設(shè)與開發(fā)，系統(tǒng)于 2014 年 12 月投入試運行，主要由 1 個平臺和 4 個系統(tǒng)組成。

1）信息化系統(tǒng)平臺建設(shè)。由水庫調(diào)度管理和地理信息系統(tǒng)平臺組成[7-11]。a. 系統(tǒng)平臺建設(shè)采用 B/S 與 C/S 相結(jié)合的開發(fā)模式，中心系統(tǒng)平臺采用 B/S模式開發(fā)，基于 Web 瀏覽器運行，實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的有機結(jié)合，為各子系統(tǒng)的整合提供統(tǒng)一框架平臺；各專業(yè)子系統(tǒng)采用 C/S 模式開發(fā)，保證系統(tǒng)的安全性與可靠性。b. 地理信息系統(tǒng)平臺基于 Google Earth 基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)各種監(jiān)測信息、屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)的交互查詢、管理和分析，提高系統(tǒng)的可視化水平。

圖 3 調(diào)度中心硬件設(shè)備集成結(jié)構(gòu)圖

2）防洪調(diào)度子系統(tǒng)開發(fā)。包括水雨情信息管理、小（Ⅱ）型水庫報汛信息管理、視頻監(jiān)控、水庫洪水預報調(diào)度和搶險救災信息管理 5 個部分。a. 水雨情信息管理。為滿足供水局對省直十大水庫水雨情信息進行匯總統(tǒng)計的需求，開發(fā)省直水庫水雨情信息管理系統(tǒng)；直接訪問遼寧省水文水雨情信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對市屬大型、中型和小（Ⅰ）型水庫水雨情信息的統(tǒng)計、查詢和整編。b. ?。á颍┬退畮靾笱葱畔⒐芾?。結(jié)合基于 APP 的手機水雨情報汛終端，完成數(shù)據(jù)的上報；建立小（Ⅱ）型水庫報汛系統(tǒng)，實現(xiàn)對全省?。á颍┬退畮焖昵樾畔⒌慕y(tǒng)計、查詢和整編。c. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口。集成已建的 49 座水庫視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對于未建的 337 座中型以上水庫需進一步建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在每個水庫值班室建立值班視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并配套屏幕顯示設(shè)備。d. 水庫洪水預報調(diào)度。對于省直水庫，建立省直十大水庫預報調(diào)度成果管理平臺，實現(xiàn)對省直大型水庫預報調(diào)度成果的統(tǒng)一管理；開發(fā)省直大型水庫洪水預報調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口；對于市屬大、中、小型水庫，開發(fā)遼寧省水庫預警系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，集成水文局已建預警系統(tǒng)，目前已完成市屬大型12 座、中型 74 座、小（Ⅰ）型 10 座，其它 270 座水庫待進一步完成。e. 水庫防汛預案信息管理。實現(xiàn)對搶險人員、避險點、救災物質(zhì)、救災倉庫、防洪預案等信息的管理與調(diào)度。

3）興利調(diào)度子系統(tǒng)開發(fā)。分工業(yè)及生活、農(nóng)業(yè)及生態(tài)、大伙房輸水及重點供水調(diào)度等 3 層結(jié)構(gòu)。a.工業(yè)生活及農(nóng)業(yè)供水調(diào)度。直接訪問遼寧省水資源管理信息系統(tǒng)，對水庫工業(yè)生活及農(nóng)業(yè)供水計劃、供水計量和實時監(jiān)測等信息進行統(tǒng)計與查詢，為科學調(diào)度、合理供水提供參考依據(jù)。b. 大伙房輸水及重點供水調(diào)度。開發(fā)供水信息管理系統(tǒng)接口，將大伙房輸水供水調(diào)度計劃、供水計量、流量監(jiān)測納入子系統(tǒng)中，系統(tǒng)形成優(yōu)化調(diào)度方案，并預留重點供水信息管理系統(tǒng)接口。

4）值班管理子系統(tǒng)開發(fā)。值班管理子系統(tǒng)為水庫日常調(diào)度運行提供平臺，內(nèi)容包括日常值班、調(diào)度計劃、相關(guān)文件、業(yè)務(wù)報表等。a. 工程運行管理。包括工程基本資料、工程設(shè)備運行狀態(tài)、設(shè)備維修記錄、搶險應急預案等，對各類型水庫的防汛預案進行管理和維護。b. 調(diào)度日常值班管理。包括防汛和供水值班模塊的開發(fā)，包括調(diào)令發(fā)布、調(diào)令執(zhí)行、值班表、值班記錄、重大事件處理及值班日志等內(nèi)容。c. 防汛組織管理。實現(xiàn)對防汛組織和人員等信息的管理。d. 辦公自動化。為各級管理人員提供資源共享和信息交互的平臺，滿足用戶日常辦公的需要，實現(xiàn)對通知公告信息的管理與查詢。具體內(nèi)容包括合同管理、政策法規(guī)、報告上傳，建立文件服務(wù)器，實現(xiàn)調(diào)度日常工作自動化。

5）綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)。完成水雨情、工情、防洪調(diào)度、興利調(diào)度、空間和值班管理 6 個數(shù)據(jù)庫的建立（如圖 4 所示）及資料成果的整編與錄入。

圖 4 數(shù)據(jù)庫框架結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語

遼寧省水庫調(diào)度管理系統(tǒng)經(jīng)歷了 2015 年度汛期的考驗，展現(xiàn)其功能強大、運行可靠、操作便利等特點，實現(xiàn)了水庫水雨情信息、洪水預報預警、防汛調(diào)度成果、供調(diào)水數(shù)據(jù)的綜合信息管理，顯著提高了水庫的洪水預報效益和水資源的優(yōu)化配置，為全省水庫安全、有效的運行提供了技術(shù)支撐，系統(tǒng)運行和管理過程中需注意的問題如下：

1）充分考慮數(shù)據(jù)查詢的運行效率，建議從外界獲取數(shù)據(jù)采用聚合或同步方式進行整合。

2）運行操作人員掌握的熟練程度不同，建議界面結(jié)構(gòu)優(yōu)化，簡潔清晰。

3）進一步加強運行調(diào)試過程，降低程序bug問題的出現(xiàn)。

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Construction and Application Analysis on Reservoir Dispatching Management System in Liaoning Province

ZHOU Dapeng
(Liaoning Province Research Institute of Water Resources and Hydropower, Shenyang 110003, China)

Abstact:This study taking the entire 921 reservoirs and key water supply project as the research object, develops a set of comprehensive reservoir dispatching management system based on GIS application platform, by the use of B/S and C/S mode, combining with reservoir flood control, irrigation scheduling management, reservoir telecommunication, water resource management, and video in consultation. It realizes the share and integration of data resources and business system, and reaches the goals of flood control and consultation and water resources optimization scheduling management.

Key words:reservoir management; forecast scheduling; information management system; database

中圖分類號：TV697.1+3

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9405(2016)02-0064-05

收稿日期：2016-01-22

作者簡介：周大鵬（1981-），男，遼寧營口人，高級工程師，從事水利水電自動化和信息化科研與設(shè)計工作。