数字化管理在水利工程运行中构建思路

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摘要：水利工程为了应对目前要求的数字化转型，要在规范内建立一套适应水利工程建设的数字化管理流程，以达到规范办事的目的。本文首先分析了数字化管理的作用以及目前水利工程建设中存在的问题；其次，提出了数字化管理基本构架；最后，提出了数字化管理平台的设计。

关键词：水利工程建设；数字化管理；平台设计

数字化管理即将数字化领域的最新技术如网络、计算机等运用于数据处理中，将管理对象与管理行为量化，将复杂且庞大的信息进行转化、组合、统一处理的过程。数字化管理要以管理科学学派和决策理论学派的理论为基础，基于这两个基本条件运行的前提是管理行为和管理活动，是基于网络的。通过利用计算机技术和信息技术建立一个高度集成的信息共享交换网，信息交换网可以为数字化管理提供信息资源，从而方便信息搜集与加工处理。不仅如此，信息化管理也可以利用计算方法做出决策，从而将管理活动标准化、规范化。

1数字化管理的作用

（1）水利工程中运用数字化管理可以改变传统的管理模式。改变传统的金字塔型组织结构，方便管理者与被管理者的沟通，淡化管理者与被管理者的界限。水利工程建设中，项目数据种类多数量大，而且数据较为分散，在水利工程建设中带来许多不便。目前，水利工程建设不管是规模还是数量都在逐年增长，较为传统的管理模式已不能适应水利工程建设的当前趋势。（2）水利工程的建设多数处于位置比较偏远的地方，基础设施不完善，会给管理部门和自身工程正常运行带来诸多麻烦。例如，日常管理缺乏会导致台账等重要资料管理方面出现资料保存不齐的情况。针对这些情况，就要求水利工程部门优化管理方式。在日常监管过程中，将现代化技术融入日常管理中，结合自身特征构建一个适合水利工程建设的运营监管体系，从而确保各部门平稳运行，确保水利工程的安全实施。

2存在问题

2.1数字化管理建设不完善

水利工程建设选址一般比较偏远，尤其在一些山区，地形复杂、交通不便、技术落后，对于建设灌区、山塘工程来说，难度较大。在工程建设过程中，不能全方位多维度掌握周围地形，给工程建设造成了诸多困难。例如，在工程建设初期，因为对周围地形不熟悉，不能准确选址；在工程建设过程中，不能及时监测周围要素变化，不能及时掌握工程建设情况。

2.2数字化管理程度偏低

在水利工程运行过程中，容易出现当前的工程管理与审批工作与实际情况存在一定偏差的情况。这是因为水利工程日常审批多数基于自己的理解和日常行为规范管理手册。审批工程与实际存在偏差容易造成重复工作的情况，不利于水利工程正常健康运行和功能的有效发挥。

2.3软硬件不适配

现有水文站的防洪与测洪标准多数与20～50年一遇的堤防标准一致。水文站自身信息采集能力差，不能在降雨时及时且全面地掌握范围内的实时降雨情况，而且水文站自身的应急监测水平低，防洪能力弱，同时，对于雨情掌握不全面，在汛期不能为防汛工作提供及时有效的数据。如果遇到50年一遇以上的超强洪水，那么，水文站就不能及时提供防洪应急措施。当前水文站建设也缺少一定的应急电源应急设备，当发生特大暴雨导致线路不通甚至出现断电这样的情况时，水文站就没办法将检测到的数据及时上报，缺少水文站监测的数据，防洪防汛工作难度大大增加。

3数字化管理基本构架

3.1应用层

应用层采用B/S（Browser/WebServer）结构，基于WebGIS技术的网络浏览器应用模式和可视化多层次的空间图形操作界面，为水利业务提供信息服务、查询、管理及发布等功能。应用层可以结合中间技术，把业务应用和信息资源之间建立连接关系，实现应用系统与当前所需要解决的业务进行对接，为可以有针对性解决问题提供了综合应用支撑。应用层掌握核心信息的同时，也为信息发布处理提供了一个平台。

3.2支撑层

支撑层是应用层实现的基础，通过提供具体包括地图服务、短信服务、语音服务等在内的软件支撑，为应用层实现提供技术支持，提高了功能应用的可行性。同时，支撑层也是应用层和数据层之间数据共享的桥梁，也保障了数据交换时的安全性。

3.3数据层

数据层主要负责将收集入库的数据进行分类整理。数据层通过将收集的实时数据、地图信息等进行分类，然后，重新编码最后存储维护。数据层将处理后的信息上传到平台，为上层信息共享提供了互通渠道。数据层的建立大大缩短了水利工程数字化管理过程中搜集信息方面所耗费的时间，同时，简化了工作程序。

3.4硬件与网络层

硬件层是系统运行过程中必备的像计算机服务器等硬件设备。网络层不仅仅包括支持硬件设施平稳运行的路由器，信息搜集中需要用到的互联网，还包括能为网络运行提供一个安全网络平台的防火墙。硬件与网络层的建立，可以保证信息采集过程中的安全，防止信息外泄或丢失。

3.5采集层

主要采用C/S（Client/Serevr）结构，进行包括雨情、工情、水质等在内的数据采集。以服务应用程序类型实现后台自动运行，将数据以统一的格式通过硬件与网络层存储到对应的数据库中。

4系统功能设计

系统功能的设计包括水利工程管理的各个方面，主要由以下要素构成。

4.1综合地图

综合地图区别于传统只有地形地貌的地图，而是将各类工程相关的检测叠加到地图中，实现工程巡查轨迹的在线回放。

4.2监测监控

通过监测监控，对各类工程的实施情况、水情、雨情具体情况有准确的掌握，并且将监测的数据进行分析。监测监控也可以根据当地实际的工程类型提供相符合的数据。例如，可以为建设海塘工程提供潮汐数据。

4.3工程检查

实现对各种不同工程的各类安全巡查，例如，日常巡查、年度检查、特别检查等进行管理。对于需要定期检查的工作，系统会提供定期提醒。巡查的结果可以通过手机客户端进行上报，平台通过上报的数据检测是否存在隐患，并逐级上报。同时，平台可以把检测记录进行分类统计，并支持记录在线查看功能。

4.4维修养护

维修养护主要负责工程计划的不同时间段、不同程度的维修养护的资金筹集与落实方面的管理。维修工作的具体计划的审批，维护工作具体落实的资金审批和修养维护的进度，都可以在手机客户端完成。

4.5调度运行

不同的工程类型需要进行的调度事项和处理流程都不相同，为了实现各类工程调度工作正常运行，需要对各类工程的调度运行进行管理。调度运行工作可以在手机客户端的支持下确保各类调度工作进行，例如，水库调度运行中的调令下达和执行反馈等。

4.6应急管理

应急管路是为了解决水利工程实施中由于天气等因素导致的紧急情况的发生，同时，可以通过应急管理查询各类工程应急预案、历史险情处置情况查询。应急管理措施可以对防汛物资入库实现在线管理。

4.7台账管理

台账管理主要负责电子台账的统计，其中包括各类工程、各类工程纸质档案、工程检查、维修等。台账管理系统可以避免台账资料丢失的情况。台账管理也会对各类资料进行整理，方便查阅。

5数字化管理平台设计

5.1工程管理监管

对于工程运行中的调度信息、水位预警、设备状态检查及运行过程中工程检查，设备的维修等进行监控，可以参考交通信号灯。在不同的信息加载界面显示目前状态，绿色代表安全，黄色代表需要注意，红色则代表危险。

5.2工程信息

工程信息模块将工程建设中需要用到的信息，例如，工程的承包单位、预计工期、工程图片、各级安全负责人等集中展示，以便于对工程信息的全面掌握。

5.3运行监管

运行监管模块提供大中型水库、小型水库、山塘、水闸、海塘、堤防、泵站、灌区、农村供水工程、圩区等11类水利工程的工程巡查、汛前检查（灌溉前检查）、年度检查观测资料初步分析、控运计划、调度运行、工程隐患和维修养护等运行管理事项的查询统计功能，以督促基层水管单位日常工作依标、依规开展。

5.4日常事务

日常事务将日常工作中需要进行的每日工作内容和其他需要跟进的工作审批情况、工程维护修理情况等进行整理，方便处理。同时，通过日常事务模块各项工作的进度进行上报，如工程人员调整、检测情况、调度工作、宣传信息等进行上报，方便上级监管处理。

5.5待办事项

待办事项主要将收到的与发出的督办，以及需要审批的事项集中展示在同一页面中。督促用户对待办事项进行处理，同时，系统会对用户进行定时提醒，便于处理日常工作，避免遗漏或者遗忘。

5.6辅助功能

辅助功能在日常工作中起到了辅助作用，主要负责工作中公告的通知、统计报表和意见建议收集上报等。通过手机平台通知客户端更新、数据上报等情况公告，每个客户端都会收到一份公告，在用户收到公告后，可以在客户端进行确认，以确保通知到每个人。统计报表根据不同部门每日上传的数据自动生成信息报表，包括每日签到等，方便员工日常考勤和年终考核。辅助功能为员工提供了意见建议发表平台。员工可以通过平台对平台运营、工程运营等通过匿名的方式提出意见，以达到优化运营的目的。

6结语

在水利工程建设中，合理规范地运用数字化管理，可以有效解决目前水利工程建设中遇到的问题，推进水利工程建设顺利进行。同时，应该有效利用现有的人员与技术，推进水利工程的数字化建设。

参考文献：

[1]王小龙.建设工程数字化管理体系研究[D].北京交通大学,2010.

[2]曹建斌.数字化管理在水利工程运行中的构建思路[J].江西水利科技,2021,47(05):367-371.

[3]沈文忠,张泽锋,吕斌.水利工程标准化运行管理平台的设计与实现[J].浙江水利科技,2018,46(04):93-96.

作者:相芹 张文静 单位:山东省潍坊市临朐县冶源镇冶源水库运行维护中心