水库工程管理信息化建设实践

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摘要：水库工程信息化建设是提升水利设施管理水平的重要内容，虽然起步较晚，但发展迅速，并在防汛抗旱减灾体系中发挥了重要作用。基于此，着重就当前水库信息化建设现状及实践展开探讨，并从未来完善思路上提出建议，提升水库工程信息化精度和信息资源共享水平。

关键词：水库工程；信息化建设；改进建议

我国水利建设信息化系统推进迅速，特别是各地从水库动态监管系统设计到试点建设中，也取得了初步成效，积累了实践经验，在提升水库防汛抗旱减灾中发挥了积极作用。由于我国水库工程水量较多，不同地域水库动态监控水平参差不齐，特别是在病险加固施工、水库水情、雨情监测及水库应急处置等方面还存在不足。为此，本文将立足水库信息化建设实践，就其问题展开探讨，并提出积极的改进对策和建议。

1当前水库工程动态监控系统概述

水库工程动态监控系统多采用多通道水库动态监控装置，包括声波水位计、雨量计、防雷技术、无线通信技术和三维GPS想信息系统等，实现对水库水位、雨量、气温、大坝信息等方面的监测与信息采集［1］。如信息采集系统主要有电源电路、各采集设备及智能主控单元构成，在信息接收系统中，通过对多线程信息的采集与传输来进行加密、解密、校验处理，并存储到系统数据库；对于信息管理与预警系统，主要从各类数据的查询、处理中来了解水库运行状况，特别是查看水库水位、雨量、大坝稳定性、安全性参数等，来实现相应的自动报警。如水位一旦超过某限制水位或低于某死水位，都将触发相应的报警机制，以便于迅速根据预警监测来进行及时快速有效处理。在水库工程信息化建设系统中，还有GIS信息系统及其他预警控制软件系统，如与中国移动、联通等通信网络的连接，能够实现多点触发、各部门多级数据同步共享管理，来提升水库实时监控管理水平，更好地防范和化解水库病险及减灾任务。

2水库工程信息化建设重点内容

在水库工程信息化建设实践中，随着气候变化，各类洪灾的危害日益严重，如南方强降雨、汶川地震等灾害，给水库安全提出更高的要求。对于各地大中型水库工程来说，在除险加固及信息化建设中，无论是硬件投入还是软件建设都较为完备；而对于一些小型水库，因其分散性强，数量多，在安全预警及信息化建设中还存在不足。以河南省小型水库信息化建设现状来看，除了具备对大坝各重要监测点的安全监测与水情测报外，很多小型水库因位置偏僻，信息化管理成本高而难以实现有效、及时的安全监测，也给一些小型水库工程带来安全隐患。为此，要提升水库防洪抗灾水平，必然需要从信息化建设中，结合不同水库工程工情、水情、雨情实际来进行优化和管理。一是做好试点建设工作，特别是针对小型水库信息化建设，要从水库安全信息动态监测预警系统建设中，针对雨水、洪灾及干旱等灾害特点，来设置不同批次、不同等级的水库信息化建设试点范围，以积极完善试点建设工作。二是推进不同等级水库信息化预警系统安装、建设，特别是围绕水库运行状态等开展监测系统招投标管理，提升水库工程信息化管理水平。三是加强技术开发与应用，特别是随着网络覆盖范围的进一步扩大，特别是移动通信网络技术的成熟，以智慧水利为特征的水库动态信息化监控预警系统建设，以移动手机等为开发平台，实现智能手机对各水库工程状态信息的实时监控。如利用手机水库监管系统APP软件，可以对水库基础信息、水库水位信息、水库状态信息等查询与显示，为实现移动化管理提供了条件，也增强了水库工程信息化管理的实效性［2］。从水库动态信息监控预警系统建设成效来看，一方面从信息技术的应用中来实现对水库状态信息的获取，特别是每15min即可完成对预警状态数据的更新，对水库常规监测指标如水位、蓄水量、温度等数据的自动采集，提升了水库信息化水平；另外，在对强降雨及险情状态下，能够按照每5min一次的间隔进行数据更新，便于及时了解水位风险，设置汛限水位、坝顶高程及与当前水位之间的关系，提升各相关管理部门对水库基础资料的了解，增强对水库状态的实时性管理与安全防范。另一方面，通过应用信息化监控预警系统，可以利用多种方式来查看水库状态，了解各类安全汛限信息及安全隐患风险，并通过与专门人员的手机关联来及早进行处理。同时，通过信息化技术的应用，可以降低水库监控预警管理成本，减少工作人员的劳动强度，特别是通过自动化水情、水位、险情的采集，不仅大大降低信息监测成本，还提升了工作效率。另外，通过水库工程信息化监测预警系统的应用，使得水库安全管理人员责任意识得到提升，增强了对水库安全管理及水库运行状态的快速查询，提升了抗风险水平。

3改进水库工程信息化建设的对策和建议

3.1注重监测预警系统的完善，提升全天候监测水平

在水库工程信息化建设改进方案优化上，一是可以增加监测点，特别是在夜间实现水库状态信息的全覆盖。当前的监测摄像头多为固定式，缺乏对水库整体性动态监测，且在设备分辨率上显得不清晰，尤其是在夜间监测时，因光线暗、环境变化而影响监测准确性。同时，在监测关键点上如大坝、泄洪洞、库内水位等增加红外装置，以有效补充夜间监测的准确度。二是对重点水库工程实现全天候视频监测。由于视频监测所需设备投入高，对数据传输流量大，系统运行成本较高，因此在一些水库工程中采用间隔模式来运行，无法实现对水库信息的全天候监测。对于下一步信息化建设重点，要针对水库工程分类及等级要求，加强对重点水库全天候观测与视频记录，以增强水位、雨量等状态信息的时效性。三是逐渐实现自动化管理。信息化建设自动化预警机制的建设，重点在于与通信运营系统的对接，特别是从技术研发与管理上，加强对水库工程各监测系统的自动化报警管理。同时，在系统数据采集精度、信息采集广泛性上，能够涵盖水库坝体、水库环境、水库关键状态如水位、雨量、流量、温度等指标的感知与记录，提升传感器的采集效度和效率［3］。

3.2拓宽对水库工程信息化保障机制的建设

针对一些小型水库工程信息化管理现状不足问题，在优化信息化建设，提升信息化管理水平上，要创新管理方法，拓宽信息化监测预警建设范围，真正实现“管好”“用好”目标。一是注重水库信息化顶层设计，协同省级主管部门，从技术标准、系统设计与规划上作为整体方案的建设，提升水库实时报讯工作水平，实现对重点水库病害、险情、防灾能力的管理。二是注重多方协同管理机制建设，特别是围绕省级主管部门要求，逐步细化市县级及水库库区管理单位的协同推进机制，加强对库区管理职责的划分，提升库区安全管理、技术管理、信息化管理水平。三是注重对软件系统平台的整合，避免投资浪费。特别是在对小型水库工程动态监管与信息化管理中，要着力从水库信息综合平台建设上，实现资源信息的共享、共用，提升水库工程安全性分析，对洪水预警机制信息化管理实现动态、优化调度。四是注重视频监控力度建设，推进新技术的应用。从系统信息化研发到新技术的推广，要从水库工程信息化视频监控与预警机制整体化设计上，逐渐实现网络系统改造与系统接入，提升水库信息化监管服务器分布式管理水平，提升系统服务器级联及备份能力，提升系统稳定性、可靠性、安全性水平。

参考文献：

［1］殷蓬.水库信息化系统建设模式的探索［J］.电子技术与软件工程，2013（16）：272.

［2］张玉炳，周启，何向阳.水库管理信息化中工程安全管理体系设计与实现［J］.人民长江，2015（16）：97-100.

［3］段钇江.水库工程信息化系统设计平台探索［J］.水科学与工程技术，2016（2）：85-87.