灌区信息化管理

灌区信息化管理

1、发展灌区信息化管理重要意义

近几年，国家对水利建设投资不断加大，河道治理、水库水电建设、灌区续建配套节水改造等工程陆续开工。2011 年中央一号文件更将我国水利建设提到了前所未有的高度，大部分开建于20世纪60—70 年代，老化病险严重的灌区工程迎来了发展的好时机。灌区渠道工程、配套设施、管理设施等的加固、续建、改扩建工程得到了有力的资金支持，在当前水利科技快速发展的基础上，灌区水利工程建设正向全面现代化快速迈进。灌区原有的管理模式和手段已不能适应当前管理工作的需要，以先进、科学、高效为特征的信息化建设逐步得到重视，信息化程度的高低也已成为衡量灌区建设、管理水平的重要依据。

灌区信息化管理是灌区发展的主要因素，是一项重要的非工程措施。灌区信息化就是充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用灌区管理的信息资源，提高信息采集和加工的准确性以及传输的时效性，做出及时、准确的反馈和预测，为灌区管理部门提供科学的决策依据，提升灌区管理的效能，促进灌区管理工作的健康发展。

2、灌区信息化建设目标和内容

2.1灌区信息化建设的目标是充分利用现代先进科学技术，尤其是电子、计算机、网络技术，围绕灌溉管理，坚持以人为本，深入开发灌区信息资源，打造灌区工程管理及运行管理的全信息支持、应用平台，建立集约高效、人水和谐的灌区运行环境。

2.2灌区信息化建设内容

根据建设目标要求，作为水利现代化重要标志的灌区水利信息化，内容广泛，涉及系统工程，计算机软件和网络，数据库，自动化控制，通讯和电子等技术在数据采集处理、信息传输、网络管理、决策支持等方面的运用，且直接面向管理者，对灌区工程运行和效益的发挥影响巨大。总的来说，灌区信息化建设的内容应包括：灌区 GIS 地理信息、雨水情测报、墒情监测、灌区工情监测，闸门远程监控、用水调度管理、灌区防汛会商、办公自动化等子系统的建设以及通讯网络和数据库构建。基于以上建设内容的集成系统，能够完成灌区有关数据、图像、水利活动等信息的采集、传输、处理、存储和应用，直接服务于灌区防汛、工程管理和灌溉管理。系统应具备以下功能：

1）提供灌区水情、墒情、配水调度及工程状况数据，以及监视图像等信息的采集、处理、查询、整编、输出、应用。

2）实现闸门远程监控、工情水情远程监视，以及远程防汛会商。3）实现信息的分析、对比，以及利用数据信息建立决策模型，为灌区灌溉、防汛提供支持。

4）通过信息网络实现灌区管理单位局域内的自动化办公。

3、灌区信息化建设规划原则

信息化建设规划是做好信息化系统设计的前提，规划质量的高低不仅取决于规划人员的技术水平，还受灌区自然环境、工程条件、人文因素的制约。要将先进的科学技术合理、协调地融入到实际的灌区管理中，科学地做好信息化建设规划，应坚持以下几点原则：

3.1投资效益最大化。对于众多子系统建设，有限的资金投入要分

配合理，即不能集中投入到一套子系统的超标建设，也不能过于分散到每个环节。应认真拆分整个信息化系统架构，认清主体、分部及其之间的关系，在确保分部高效运行、主体逐步建立的基础上，确定投资重点和度量，以保障取得最大的投资效益。

3.2保持科学先进性。当前，计算机、电子、通讯技术发展迅速，关系也越来越密切，其中任何一项细微的软、硬件技术革新，都有可能造成系统的更新甚至换代。作为信息化系统建设的基础支撑，保持各项技术的先进性至关重要，它决定着整个系统的生命周期和使用效率。在规划中要尽可能利用各方面的前沿技术，避免走入系统刚建成就已落后并且难以维护和运行的困境。

3.3坚持系统开放性。灌区信息化系统由多个子系统组成，各子系统的信息输出和输入接口一般都使用国家标准，具有较好的兼容性，为系统集成提供了可能。系统集成度是衡量其优越性的一项重要指标，集成度越高，系统占用的空间越小，性价比越高。系统集成也是减少投资、后期管理和使用成本的重要手段。因此，信息化系统规划应重视各子系统软硬件标准的使用，要求各子系统具有较好的开放性，以利于系统集成。

3.4坚持系统实用性。系统的建立是以在满足一定要求的前提下能够实际应用并产生可观效益为目的的，因此，在系统规划时就应以效用为目的，做好系统需求分析，尽量避免表面花架子，将有限的资金用在刀刃上。坚持系统在操作、运行、效果方面的实用性，切实发挥系统建设效益，是系统规划的基本原则。

3.5坚持安全可靠性。信息系统的安全可靠涉及运行中的软和硬环境 2 个方面，软环境包括计算机网络的防毒防黑、程序软件运行维护、人员误操作规避作等；硬环境包括野外设备多防保护、电子设备防磁、供电系统稳定维护等。规划中应在这2方面联合设防，明确重点，加强网络、电子、电源、采集设备等的安全防护措施。

3.6具有良好扩展性。灌区信息化是一个庞大的系统工程，且具有子系统较多、涉及技术面广、技术更新快等特点。1 次有限的投资建设，不可能完善所有的设备和功能，为后期的续建和升级需要而保持建设的可持续性是信息化建设规划不容忽视的重要内容。在系统正常运行下增加测控点，添加、升级设备但不增加大量投资，都要求系统具有较好扩展性的支持。因此，对系统中电子设备、计算机软硬件的可扩展性要求较高，规划中应注意为系统扩展保留一定空间。

3.7易于系统管理和维护。系统设备多，分布面广，如果规划不合理，就很容易增加管理难度和维护成本。规划中应尽可能将信息采集点靠近管理人员工作地布置，将设备集中管理，各子系统通讯线路统一规划，以减少日常维护中不必要的长途奔波、故障多点检测等环节，利于管理工作的高效进行。

4、灌区信息化建设系统结构及信息传输型式

4.1网络结构通过对几种通信方式的比较，结合灌区涵闸建筑物缺乏防雷措施，遥测站点具有闸位传感器、水位传感器和雨量传感器，且传感器数量较多，信息实时性有一定的要求等特点，数据采集系统信息传输选用GPRS通信方式，每个遥测站配置一台GPRS通信MODEM，

GPRS通信模式有UDP模式和TCP/IP模式，本系统选用 TCP/IP模式。另外，管理信息系统利用的是水利局域网，因此，用的INTERNET或VPN网。系统通信网络中心站需要1个固定的公网IP地址。

4.2平台架构

4.2.1平台技术架构为支持和满足灌区自动化监控和管理信息系统实用性与先进性的要求，并考虑到灌区自动化监控和管理信息系统的应用需求和安全需求，从适应性、可扩展性、经济性等多方面综合评价，选择Web Services构建自动化监控和管理信息系统的服务架构，最大限度实现防汛防旱业务功能组件的重用和分布，为自动化监控和管理信息系统的扩展及其与其他系统的无缝集成奠定基础，实现信息资源的高度共享；选择Microsoft .NET作为平台的技术体系。

4.2．2数据库平台水利数据是防汛抢险决策的基础，灌区自动化监控和管理信息系统的水雨情数据库需要存储和管理大量、多类型、多属性的信息，并且要求准确、及时和安全从而要求数据管理系统必须具备高性能、高可靠性和易维护性的性能。尤其是大量空间信息、图像信息、多媒体信息的存在，对数据管理系统的性能要求更高，必须支持空间信息和多媒体信息的存储和管理。 Sybase11和Microsoft Sql Server 2000作为大型商用数据库管理系统，提供了数据加密、并行查询、自动内存调整及多表查询等功能，并运用高速缓存融合技术提高系统的可伸缩性，同时提供了强大的空间数据支持能力。因而，灌区自动化监控和管理信息系统采用Sybase11和