浅谈黃壁庄水库防汛信息系统的管理（田艳龙）
发布时间:2016年12月02日 来源:
1 引言
黄壁庄水库以防洪保安任务为首要目标，兼有农田灌溉和城市生活供水综合利用性大(一)型水利枢纽工程。水库于1958年兴建，在运行中不断暴露出工程防洪标准低、副坝地质问题多等，1998年开始除险加固，2005年完成。在这次除险加固中，为提升管理手段，提高水库防汛能力，建设了以水情测报、大坝监测和闸门监控为主体的三大自动化系统。
2 系统介绍
2.1水情自动测报系统
该系统有数据遥测系统和预报调度系统两个子系统组成。数据遥测系统采用了Inmarsa-C卫星通信和超短波通信混合组网的方案。该方案虽然组网复杂，但它充分考虑了利用原有设备，又考虑了应用卫星解决流域上游偏远山区通信难度大的问题。因此组网方案方式灵活，站点设备易于改造，设备投资最省。预报调度子系统基于全国统一的实时水情数据库、预报专用数据库和客户/服务器环境基础，采用规范、标准、先进的软硬件环境及模块化、开放性结构，具有通用性强、功能全面、操作简便等特点。洪水预报模型采用了常规模型方法、新安江模型方法、河北雨洪模型方法，方便从遥测系统提取实时降雨数据，制作入库洪水预报，并根据假拟降雨进行假拟降雨预报，还可以对预报结果实时进行修正。洪水调度与预报系统相连接，从工程和下游安全角度出发，根据水库调度原则、调度方式、实时预报结果，可以实现自动生成洪水调度规划方案、交互生成方案，并可按照时段泄常量和交互启闭泄流设备的任意组合进行调度。还能够实现结合决策者的调度经验对多个调度方案进行优选，决策模型采用多阶段多目标模糊优选模型。
2.2大坝监测系统
黃壁庄水库大坝安全监测系统由现地监测单元、网络通信连接、安全监测站三部分组成。该系统主要的监测功能对主副坝、溢洪道和副坝垂直防渗墙等建筑物的基础扬压力、浸润线、应力应变和渗压等与大坝安全密切相关的参量进行监测。大坝安全监测系统采用分层分布开放式数据采集系统，运行方式为分散控制方式。大坝安全监测站安装有数据采集系统和信息管理系统，监测人员利用数据采集系统可根据水库情况进行实时采集观测数据。
2.3闸门监控系统
黃壁庄水库监控系统由闸门控制子系统和视频监控子系统组成。闸门控制子系统分为现地控制、集中控制和远程控制三个层次。闸门的现地控制单元为启闭机配套产品，是常规控制方式；闸门集中控制和远方监控采用计算机监控方式。是综合应用计算机网络、可编程逻辑控制器（PLC）、自动化元件、通信和图像监视技术等组成的分层分布开放式完整控制系统。
2.4卫星云图实时接收处理系统
卫星云图接收处理系统利用GMS气象卫星，通过接收数据实时监测天气变化。现系统接收FY-2C星信号，能够昼夜连续运行，无人职守，可以以红外、水汽、立体、可见光四种方式察看云图。通过本系统可以直观地掌握天气变化趋势，根据动态云图走向，预测降雨及天气过程，为防汛会商决策作参考。
2.5综合调度信息管理系统
综合调度信息管理系统是水库自动化管理的网络中心，应用MIS系统将自动化系统的三个子系统连接成局域网，实现系统间数据共享、资源共享、功能互补、综合管理。通过远程视频会议系统与省水利厅监控中心连接，可随时接收省水利厅指挥部的调度指令，实现异地会商、远程监视、统一调度和指挥的功能。
3 运行管理情况
3.1明确组织机构
针对防汛信息系统的不断开发实施，管理局领导高度重视，责成相关部门积极配合，抽调技术人员组建配合小组，尽早介入系统开发建设，为以后更好的管理各系统打下了基础。在信息系统进入安装调试阶段，管理局领导明确3名技术人员分别配合各系统的安装调试，在随后的机构改革中设水情调度处通讯信息组，具体负责信息化工作，管理体制逐步理顺并走向正规。
3.2建立规章制度
为保证各系统正常运行并发挥作用，我们通过三个方面加强系统的管理。一是建立规章制度操作规程。针对集成系统制定了信息系统使用管理办法，作为对整个系统总管理原则。对于各分系统制定相应的操作规程，主要有《水情自动化测报系统及洪水调度系统操作规程》、《大坝自动化安全监测系统操作规程》、《闸门监控系统操作规程》和《监控中心操作规程》，并在中心和分中心挂牌上墙。二是建立岗位责任制，根据不同部门使用情况，落实各方管理责任，制定了《信息系统管理责任制》，明确了各部门的责任和管理要求，调动各方积极性做好系统管理。三是实行岗位责任制，对各自不同系统有不同的管理人员负责，并制作标牌在系统上标明，实行检查日志、维护记录等方法保证落实。
3.3加强技能培训
信息技术在防汛工作中的不断应用是防汛现代化的标志，信息技术为水利职工所掌握就显得尤为迫切。职工能否掌握技术是保证系统正常运行并发挥作用的关键。我们以此为切入点，不断强化技能培训，提高实用技术水平。一方面在系统验收移交中，同开发单位加强沟通，进行系统的使用培训，并在开发单位人员指导下进行实际操作，尤其是在调试过程中主动参与，效果十分明显。二是对于新调入人员进行岗前培训，并进行技能考核，方能够对系统进行管理操作。三是加强内部交流，不仅交流计算机技术，尤其重视水利知识在工程中的具体应用，互相借鉴管理中的经验与不足，达到互相提高的目的。这样，管理人员的整体素质得到一定提高，对发挥系统功能起到了促进作用。对于系统出现的问题，及时同开发单位联系解决。自动化系统的出现问题的特点是突然性、专业性和解决费用高，管理人员的实际动手能力和解决故障水平十分重要，对于保证系统发挥效益有很大作用。
4 存在问题
4.1集成化程度较低
水利信息标准规范尚需进一步健全，行业内大多数数据库与具体业务处理紧密绑定，服务目标单一，多数已建数据库规范性较差，自成体系。对数据库文档普遍不重视，导致数据库只能在有限范围、有限时段内由少数人员熟悉使用。另外，系统开发中各子系统分属不同单位，出现问题互相推卸责任，各单位以自有技术为名实施互相保密，接口不开放，造成系统集成程度低，影响了在共享环境中的实际效果。
4.2信息安全有隐患
计算机网络现在所面临的威胁越来越多，技术手段不断变化，给信息安全防护带来更多困难，其主要的安全威胁有3种：硬件安全、软件安全和数据安全。硬件包括网络中的各种设备及其元配件、接插件及电缆；软件包括网络操作系统、各种驱动程序、通信软件及其他配件；数据包括系统的配置文件、日志文件、用户资料、各种重要的敏感数据库及其网络上两台机器之间的通信内容等机密信息。水库防汛信息系统属与省防办为内部专网相连，但在使用管理上人为因素也有存在可能，比如防护软件升级、数据的拷贝、其他新增系统接入等等，这些往往又使人容易忽视，使得信息安全上存在隐患。
4.3缺乏复合型人才
防汛信息系统工程涉及多个知识领域，技术含量高，建设难度大。管理局现有信息化技术人员6名，专业知识单一，由于技术人员的管理水平问题，直接决定工程的生命周期和成果亮点。因此培养和造就一支掌握先进信息技术、熟悉水利专业知识的高素质队伍是非常重要和必要的。
4.4维护费用不足
防汛信息化系统建成后，使用近6年，日常维护和维修，保障系统的正常运行是日常工作的重点。随着信息化发展的日新月异，系统的软、硬件设备趋于落后，但由于维护资金的不确定性，未做大的升级改造，资金短缺是制约信息化发展的主要原因之一。
5 结语
在水库防汛信息系统的管理实践当中，必须在传统手段保证的基础上，充分重视现代信息科学技术，进行详细的需求分析和总体规划，坚持统一标准，整合有效资源，加强人员技能培训，规范维护资金渠道，进行创造性劳动，引进先进技术和成功经验，以高效快捷的新技术服务于防汛工作，提升管理洪水能力，保障防洪减灾需要。
作者简介：田艳龙，1974年11月生，本科学历，工程师，主要从事工程管理和信息化工作。
黄壁庄水库以防洪保安任务为首要目标，兼有农田灌溉和城市生活供水综合利用性大(一)型水利枢纽工程。水库于1958年兴建，在运行中不断暴露出工程防洪标准低、副坝地质问题多等，1998年开始除险加固，2005年完成。在这次除险加固中，为提升管理手段，提高水库防汛能力，建设了以水情测报、大坝监测和闸门监控为主体的三大自动化系统。
2 系统介绍
2.1水情自动测报系统
该系统有数据遥测系统和预报调度系统两个子系统组成。数据遥测系统采用了Inmarsa-C卫星通信和超短波通信混合组网的方案。该方案虽然组网复杂，但它充分考虑了利用原有设备，又考虑了应用卫星解决流域上游偏远山区通信难度大的问题。因此组网方案方式灵活，站点设备易于改造，设备投资最省。预报调度子系统基于全国统一的实时水情数据库、预报专用数据库和客户/服务器环境基础，采用规范、标准、先进的软硬件环境及模块化、开放性结构，具有通用性强、功能全面、操作简便等特点。洪水预报模型采用了常规模型方法、新安江模型方法、河北雨洪模型方法，方便从遥测系统提取实时降雨数据，制作入库洪水预报，并根据假拟降雨进行假拟降雨预报，还可以对预报结果实时进行修正。洪水调度与预报系统相连接，从工程和下游安全角度出发，根据水库调度原则、调度方式、实时预报结果，可以实现自动生成洪水调度规划方案、交互生成方案，并可按照时段泄常量和交互启闭泄流设备的任意组合进行调度。还能够实现结合决策者的调度经验对多个调度方案进行优选，决策模型采用多阶段多目标模糊优选模型。
2.2大坝监测系统
黃壁庄水库大坝安全监测系统由现地监测单元、网络通信连接、安全监测站三部分组成。该系统主要的监测功能对主副坝、溢洪道和副坝垂直防渗墙等建筑物的基础扬压力、浸润线、应力应变和渗压等与大坝安全密切相关的参量进行监测。大坝安全监测系统采用分层分布开放式数据采集系统，运行方式为分散控制方式。大坝安全监测站安装有数据采集系统和信息管理系统，监测人员利用数据采集系统可根据水库情况进行实时采集观测数据。
2.3闸门监控系统
黃壁庄水库监控系统由闸门控制子系统和视频监控子系统组成。闸门控制子系统分为现地控制、集中控制和远程控制三个层次。闸门的现地控制单元为启闭机配套产品，是常规控制方式；闸门集中控制和远方监控采用计算机监控方式。是综合应用计算机网络、可编程逻辑控制器（PLC）、自动化元件、通信和图像监视技术等组成的分层分布开放式完整控制系统。
2.4卫星云图实时接收处理系统
卫星云图接收处理系统利用GMS气象卫星，通过接收数据实时监测天气变化。现系统接收FY-2C星信号，能够昼夜连续运行，无人职守，可以以红外、水汽、立体、可见光四种方式察看云图。通过本系统可以直观地掌握天气变化趋势，根据动态云图走向，预测降雨及天气过程，为防汛会商决策作参考。
2.5综合调度信息管理系统
综合调度信息管理系统是水库自动化管理的网络中心，应用MIS系统将自动化系统的三个子系统连接成局域网，实现系统间数据共享、资源共享、功能互补、综合管理。通过远程视频会议系统与省水利厅监控中心连接，可随时接收省水利厅指挥部的调度指令，实现异地会商、远程监视、统一调度和指挥的功能。
3 运行管理情况
3.1明确组织机构
针对防汛信息系统的不断开发实施，管理局领导高度重视，责成相关部门积极配合，抽调技术人员组建配合小组，尽早介入系统开发建设，为以后更好的管理各系统打下了基础。在信息系统进入安装调试阶段，管理局领导明确3名技术人员分别配合各系统的安装调试，在随后的机构改革中设水情调度处通讯信息组，具体负责信息化工作，管理体制逐步理顺并走向正规。
3.2建立规章制度
为保证各系统正常运行并发挥作用，我们通过三个方面加强系统的管理。一是建立规章制度操作规程。针对集成系统制定了信息系统使用管理办法，作为对整个系统总管理原则。对于各分系统制定相应的操作规程，主要有《水情自动化测报系统及洪水调度系统操作规程》、《大坝自动化安全监测系统操作规程》、《闸门监控系统操作规程》和《监控中心操作规程》，并在中心和分中心挂牌上墙。二是建立岗位责任制，根据不同部门使用情况，落实各方管理责任，制定了《信息系统管理责任制》，明确了各部门的责任和管理要求，调动各方积极性做好系统管理。三是实行岗位责任制，对各自不同系统有不同的管理人员负责，并制作标牌在系统上标明，实行检查日志、维护记录等方法保证落实。
3.3加强技能培训
信息技术在防汛工作中的不断应用是防汛现代化的标志，信息技术为水利职工所掌握就显得尤为迫切。职工能否掌握技术是保证系统正常运行并发挥作用的关键。我们以此为切入点，不断强化技能培训，提高实用技术水平。一方面在系统验收移交中，同开发单位加强沟通，进行系统的使用培训，并在开发单位人员指导下进行实际操作，尤其是在调试过程中主动参与，效果十分明显。二是对于新调入人员进行岗前培训，并进行技能考核，方能够对系统进行管理操作。三是加强内部交流，不仅交流计算机技术，尤其重视水利知识在工程中的具体应用，互相借鉴管理中的经验与不足，达到互相提高的目的。这样，管理人员的整体素质得到一定提高，对发挥系统功能起到了促进作用。对于系统出现的问题，及时同开发单位联系解决。自动化系统的出现问题的特点是突然性、专业性和解决费用高，管理人员的实际动手能力和解决故障水平十分重要，对于保证系统发挥效益有很大作用。
4 存在问题
4.1集成化程度较低
水利信息标准规范尚需进一步健全，行业内大多数数据库与具体业务处理紧密绑定，服务目标单一，多数已建数据库规范性较差，自成体系。对数据库文档普遍不重视，导致数据库只能在有限范围、有限时段内由少数人员熟悉使用。另外，系统开发中各子系统分属不同单位，出现问题互相推卸责任，各单位以自有技术为名实施互相保密，接口不开放，造成系统集成程度低，影响了在共享环境中的实际效果。
4.2信息安全有隐患
计算机网络现在所面临的威胁越来越多，技术手段不断变化，给信息安全防护带来更多困难，其主要的安全威胁有3种：硬件安全、软件安全和数据安全。硬件包括网络中的各种设备及其元配件、接插件及电缆；软件包括网络操作系统、各种驱动程序、通信软件及其他配件；数据包括系统的配置文件、日志文件、用户资料、各种重要的敏感数据库及其网络上两台机器之间的通信内容等机密信息。水库防汛信息系统属与省防办为内部专网相连，但在使用管理上人为因素也有存在可能，比如防护软件升级、数据的拷贝、其他新增系统接入等等，这些往往又使人容易忽视，使得信息安全上存在隐患。
4.3缺乏复合型人才
防汛信息系统工程涉及多个知识领域，技术含量高，建设难度大。管理局现有信息化技术人员6名，专业知识单一，由于技术人员的管理水平问题，直接决定工程的生命周期和成果亮点。因此培养和造就一支掌握先进信息技术、熟悉水利专业知识的高素质队伍是非常重要和必要的。
4.4维护费用不足
防汛信息化系统建成后，使用近6年，日常维护和维修，保障系统的正常运行是日常工作的重点。随着信息化发展的日新月异，系统的软、硬件设备趋于落后，但由于维护资金的不确定性，未做大的升级改造，资金短缺是制约信息化发展的主要原因之一。
5 结语
在水库防汛信息系统的管理实践当中，必须在传统手段保证的基础上，充分重视现代信息科学技术，进行详细的需求分析和总体规划，坚持统一标准，整合有效资源，加强人员技能培训，规范维护资金渠道，进行创造性劳动，引进先进技术和成功经验，以高效快捷的新技术服务于防汛工作，提升管理洪水能力，保障防洪减灾需要。
作者简介：田艳龙，1974年11月生，本科学历，工程师，主要从事工程管理和信息化工作。
