摘要：引灤樞紐工程是我國重點水利工程，建設先進的工情信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)工程管理的自動化、信息化、現(xiàn)代化，最大限度地發(fā)揮工程效益，合理開發(fā)、利用、保護水資源，提高工程管理水平，具有重大的現(xiàn)實意義。目前，引灤樞紐工程的管理正處于轉型期，大量存在的工情信息零碎不全、數(shù)據(jù)結構五花八門，造成了各部門的工情信息管理方式不統(tǒng)一、信息資源不能共享等問題，這些問題大大制約了工程管理邁向科學化、現(xiàn)代化的進程。

關鍵詞：信息管理;自動化;信息化;工程管理

一、建立工情信息管理系統(tǒng)的必要性

引灤樞紐工程是我國重點水利工程，擔負著跨流域向天津和唐山兩市居民生產(chǎn)、生活以及下游地區(qū)約340萬畝耕地灌溉供水任務。工程建成投入運行30年來，綜合效益取得了舉世矚目的巨大成就。

工程的管理無論是管理理念、模式、對象和手段正處于轉型期，原有的工情信息零碎不全、數(shù)據(jù)結構五花八門，管理上大量采用的設備在質量、性能、數(shù)據(jù)等等造成了采集的數(shù)據(jù)結構、標準和精度等參差不齊，再加上各管理部門的工情信息管理理念、模式、對象和手段的不統(tǒng)一，造成了大量信息資源不能共享，這些問題大大制約了工程管理邁向科學化、現(xiàn)代化的進程。鑒于此，對包括大壩監(jiān)測、閘門監(jiān)控、工程視頻、設備管理、工程地質和工程水文等信息在內(nèi)的大量工程管理信息進行整合，為實現(xiàn)工程管理的自動化、信息化、現(xiàn)代化，最大限度地發(fā)揮工程效益，保護水資源，提高工程管理的整體水平，是十分必要的。

二、系統(tǒng)建設應遵循的原則。

建立一個能夠適應引灤樞紐工程特點的工情信息管理綜合業(yè)務平臺，是實現(xiàn)工情信息采集規(guī)范化、自動化和數(shù)字化的必要途徑，實現(xiàn)工情信息化管理必須遵循以下原則：

(1)實用性

遵循實用合理的原則進行系統(tǒng)功能設計和設備配置。選擇適合工程實際情況和特點的最優(yōu)化技術方案，采取科學的配置，以求達到最大的技術性價比。

(2)先進性

系統(tǒng)應采用先進的技術，功能設計具有一定的前瞻性。

(3)可靠性

系統(tǒng)設計、設備選型等都應嚴格執(zhí)行國家、行業(yè)的有關標準及有關信息安全技術防范的要求，保證系統(tǒng)的可靠性。

(4)安全性

系統(tǒng)應考慮系統(tǒng)主設備冗余、數(shù)據(jù)異地存儲設備冗余，建立數(shù)據(jù)應用身份認證、分級授權等技術手段，保障系統(tǒng)的信息安全，而完善的身份認證功能是保證本系統(tǒng)和對象系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的必要保證。

(5)開放性

采用行業(yè)標準協(xié)議，系統(tǒng)界面設計具有良好的開放性、可擴展性和兼容性。系統(tǒng)選用的設備全部采用通用的主流標準，要求實現(xiàn)接口標準通用。

(6)可擴展性

要求系統(tǒng)設計考慮各種擴展能力，包括信息采集方式的擴展，對信息通信傳輸?shù)谋O(jiān)控功能擴展，對信息采集對象系統(tǒng)的適應性擴展等等，要能夠適應對現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入的兼容性和便利性，也就是系統(tǒng)能夠滿足兼容和平滑擴展的要求。

(7)經(jīng)濟性

系統(tǒng)軟件、硬件系統(tǒng)采用模塊化設計，很好的保護現(xiàn)有投資。在滿足系統(tǒng)安全防范級別和穩(wěn)定可靠、性能良好的基礎上，同時兼顧系統(tǒng)的先進性，按需選擇系統(tǒng)功能和配置設備，做到實用、經(jīng)濟、先進、可靠，從而達到較高的性能價格比。同時在系統(tǒng)設計的過程中要充分考慮后期系統(tǒng)的運行維護成本，體現(xiàn)出項目建設的經(jīng)濟性。

三、自動化管理系統(tǒng)建設的構想

1、系統(tǒng)具備的功能

系統(tǒng)建設應考慮提供兩個層次的信息應用，第一層次為管理員層，通過網(wǎng)絡用戶端軟件，實現(xiàn)系統(tǒng)的全面管理。第二層次為信息共享層，通過引灤信息網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)平臺接入本系統(tǒng)，實現(xiàn)對全局的工情信息的共享。系統(tǒng)的具體功能如下：

›以GIS圖形化界面為主要工作界面，整合各種不同類型的工情信息資源，通過點擊相應的欄目提供相關信息資料的查詢。

›提供放大、縮小、定位、移動、選擇等GIS常用工具操作項。

›提供全局視圖與局部視圖參照聯(lián)動。

›GIS數(shù)據(jù)對象資源與多個不同類型數(shù)據(jù)庫相關聯(lián)，保證數(shù)據(jù)的完整性。

›可將部分實時監(jiān)測數(shù)據(jù)動態(tài)顯示在GIS主工作界面上，同時也可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并將統(tǒng)計分析結果以主題圖層的形式標注在GIS圖的對應位置。

›方便靈活的動態(tài)圖層控制，可編輯各不同類型數(shù)據(jù)層的操作屬性。

›利用GIS視圖組織各種類型的數(shù)據(jù)資源，同時結合傳統(tǒng)窗體表現(xiàn)各資源所對應的動態(tài)數(shù)據(jù)。

›支持部分關鍵數(shù)據(jù)報警功能。

›支持部分的GIS地理信息數(shù)據(jù)分析功能，如距離測量，地理信息數(shù)據(jù)查詢等。

2、技術指標。

GIS綜合數(shù)據(jù)實時展示監(jiān)視系統(tǒng)是工情信息管理系統(tǒng)重要的功能，主要負責日常設備數(shù)據(jù)和工況的實時數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理、監(jiān)視，如機組工作狀態(tài)、各重點部位視頻圖像、各類閘門狀態(tài)、閘門啟閉操作監(jiān)視、供水流量監(jiān)視等等。所以，GIS必須具備良好的技術特性:

(1)數(shù)據(jù)采集功能好

能及時準確的與視頻監(jiān)控、水情測報、工程安全、閘門監(jiān)控、電站機組系統(tǒng)交換數(shù)據(jù);

通過各個子系統(tǒng)提供的接口實現(xiàn)閘門、電站機組、安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)視。

(2)數(shù)據(jù)處理功能強

能迅速準確的對供水、工程安全、電站監(jiān)測數(shù)據(jù)實時采集、計算、處理;

對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)到時段歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理;(自動提取出最大值、最小值、平均值等特征量等)

(3)具備數(shù)據(jù)通信及交換能力

能準確無誤地及時向中心傳送數(shù)據(jù);

具備實現(xiàn)遙測設備的遠程管理、自動監(jiān)測遙測設備的狀態(tài)、出現(xiàn)故障時自動判斷故障類型的功能;

預留與其它相關系統(tǒng)或部門的數(shù)據(jù)通信接口。

(4)具有數(shù)據(jù)庫及其管理功能

能進行數(shù)據(jù)庫的生成和維護;

對實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)進行維護管理;

對數(shù)據(jù)進行備份與裝載;

(5)具備查詢及人機界面功能

能實時對電站機組信息監(jiān)視;

能實時對供水運行情況監(jiān)視;

能實時對工程安全信息監(jiān)視;

系統(tǒng)能對實時監(jiān)視及歷史數(shù)據(jù)查詢;

具備數(shù)據(jù)及系統(tǒng)各類信息查詢功能;

支持畫面、報表編輯、修改和打印功能;

(6)具有方便直觀的圖形功能

圖形畫面可分為靜態(tài)圖形和動態(tài)圖形：

靜態(tài)圖表主要包括工程簡介、系統(tǒng)簡介、工程主要概況圖片、遙測站點分布圖、靜態(tài)曲線等;

動態(tài)圖形主要包括遙測站點數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)視圖(直觀反映遙測站點分布情況及站點分類，并可動態(tài)顯示各遙測站的實時水位、流量或溫度、濕度、閘門狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)、安全監(jiān)測測量及分析等數(shù)據(jù))、遙測通信組網(wǎng)圖(反映遙測站點組網(wǎng)方式，并可顯示遙測站點故障情況)、各水情站點水位、流量過程線圖、閘門、電站測點狀態(tài)圖、工程安全數(shù)據(jù)監(jiān)測圖、樞紐實時監(jiān)視圖等。

(7)具備報表功能

使用報表編輯工具產(chǎn)生報表文件，雙擊報表文件即可運行。報表編輯部分作為報表系統(tǒng)的支撐軟件，通過報表系統(tǒng)函數(shù)庫提供十幾類上百個取值函數(shù)，滿足各種工程管理常規(guī)水情、電站、閘門、安全監(jiān)測報表計算需要。用戶可按照自己的要求，使用報表編輯子系統(tǒng)，設計制作新的報表，無需編程。

(8)可對數(shù)據(jù)查詢檢索

數(shù)據(jù)查詢由系統(tǒng)設置、實時數(shù)據(jù)、靜態(tài)參數(shù)、時段(包括日)數(shù)據(jù)、綜合數(shù)據(jù)控件組成。

系統(tǒng)設置：提供了如DAU定義、傳感器定義、計算量定義、報警設置等數(shù)據(jù)系統(tǒng)配置類數(shù)據(jù)的查詢和檢索。

靜態(tài)參數(shù)：提供了如水位流量關系曲線、水位庫容關系曲線、閘門泄流曲線等數(shù)據(jù)的查詢集和檢索。

實時數(shù)據(jù)：提供了系統(tǒng)實時采集和網(wǎng)絡通信的實時數(shù)據(jù)的查詢和檢索。

時段數(shù)據(jù)：提供了按不同時間跨度的數(shù)據(jù)列表(含索引功能)和統(tǒng)計分析功能(包括最大、最小、平均、累計等)等的查詢和檢索功能。

綜合數(shù)據(jù)：提供了多種不同類別數(shù)據(jù)的綜合查詢檢索功能。

(9)具有實時報警功能

實時報警子系統(tǒng)實時在線監(jiān)視系統(tǒng)各種動態(tài)數(shù)據(jù)、各個節(jié)點和網(wǎng)絡情況，根據(jù)預先設定好的報警項目、報警限值、報警級別和報警方式，發(fā)現(xiàn)有異常即自動報警。其中，報警方式可以選擇監(jiān)視屏幕畫面報警、聲音報警通知。報警可以設置為，未得到運行人員響應，報警不消失;系統(tǒng)報警后自動記錄，報警記錄可查詢。

四、建設自動化管理系統(tǒng)工程主要內(nèi)容

建設后的自動化管理系統(tǒng)將是一個分層次、開放式、綜合采集展示含有多個子系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡。

工情信息采集與整合是自動化建設的關鍵，涉及大壩安全監(jiān)測、閘門監(jiān)控、機電運行、工程視頻、水文測驗、工程地質等多方面內(nèi)容。主要內(nèi)容有：

1、對原有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)報送系統(tǒng)進行升級改造。

2、對以下有關系統(tǒng)進行工情信息采集與整合：

· 潘家口大壩安全監(jiān)測子系統(tǒng) · 潘家口閘門監(jiān)控子系統(tǒng)

· 大黑汀大壩安全監(jiān)測子系統(tǒng) · 大黑汀閘門監(jiān)控子系統(tǒng)

· 潘大水庫洪水預報子系統(tǒng) · 潘大水庫視頻監(jiān)視子系統(tǒng)

· 潘家口機組監(jiān)控子系統(tǒng) · 大黑汀機組監(jiān)控子系統(tǒng)

· 工程地質災害監(jiān)測預警子系統(tǒng) ·水情自動測報子系統(tǒng)

3、對有關引灤局信息網(wǎng)絡改建，包含以下兩個子部分組成：

· 局域網(wǎng)

· 綜合信息展示子系統(tǒng)

綜上所述，建設引灤樞紐工程工情信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)工程管理的自動化、信息化、現(xiàn)代化，最大限度地發(fā)揮工程效益，合理開發(fā)、利用、保護灤河水資源，提高工程管理的水平，具有重大的現(xiàn)實意義。同時建設應本著必須具備實用性、先進性、可靠性、安全性、開放性、可擴展性、經(jīng)濟性的原則，使項目建設具有更高的性價比。

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