江西省水利信息化管理系统

冯 燕

（江西省抚州市临川区水利局，江西 抚州 344100）

工程管理

江西省水利信息化管理系统

冯 燕

（江西省抚州市临川区水利局，江西 抚州 344100）

分析现阶段江西省防汛抗旱指挥系统、山洪灾害预警系统、省市县三级防汛会商视频系统、水量优化调度系统、数字航道管理系统等水利信息化管理现状，上述系统均基于水位、流量、雨量等信息，受管理体制制约，信息系统间数据资源共享率低，提出一体化信息管理，有机整合各系统资源，促进水利信息化的建设。

水利信息化；管理系统；一体化

江西省山洪灾害频繁发生，为及时掌握山洪灾害易发区的雨水情信息，2006年开展了3期山洪灾害预警系统建设，将山洪灾害监测、预警、响应过程的3个重要环节有机地整合在一起，实现了山洪灾害监测、预警、响应一体化。防汛抗旱指挥系统的运行和实施大大增强了江西省防御山洪灾害的主动权和针对性，极大地提高了快速反应能力，群死群伤事故的发生得到了有效避免。此外，建立了省及11个地市短信群发平台，省、市及94个县山洪灾害移动预警巡查系统。

1 数据采集

水利信息采集的自动化是水利信息化的前提，以往的水情、雨情信息需要人工进行观测，浪费人力、物力且数据传输慢。通过山洪灾害非工程措施和中小河流水文监测系统建设，目前江西省已建成水雨情遥测站点达5000多个，全部实现了数据采集、传输、处理的自动化。建成了一些移动和固定墒情监测点，可初步实现全省墒情信息的自动采集、传输、处理和旱情信息的初步分析、预测功能。2006年起，江西省启动山洪灾害预警系统建设，在56县960个乡镇中，建成自动监测水位站114个，自动监测雨量站1453个。水情分中心的建设大大提高了全省各类水雨情采集站点的密度，雨水情信息可在5～10min内上报省防总和国家防总。目前水位、流量及雨量主要设备为自记式浮子水位计、声学多普勒流速剖面仪（ADCP）和雨量计。

1.1 自记式浮子水位计

自记式浮子水位计利用浮子跟踪水位升降，以机械方式直接传动记录水位，数据可直接接入计算机，实现水位变化的自动监测。浮子水位计需在测井设备中使用，在工作状态下，浮子、起拉紧悬索和平衡作用的平衡锤与挂在水位轮槽中的悬索连接。平衡锤能调整浮子的配重，满足浮子工作于正常吃水线的要求。在水位不变的情况下，浮子与平衡锤两边的力是平衡的。水位下降时，浮子下沉，并拉动悬索带动水位轮逆时针方向旋转，水位编码器读数减小；水位上升时，浮子产生向上的浮力，使平衡锤拉动悬索带动水位轮作顺时针方向旋转，水位编码器读数增加（如图1）。

图1 自记式浮子水位计示意图

1.2 声学多普勒流速剖面仪（ADCP）

ADCP利用多普勒效应进行流速测量。ADCP采用声波换能器作传感器，从而突破以传统机械转动为基础的传感流速仪，换能器发射的声脉冲波通过水体中不均匀分布的泥沙颗粒、浮游生物等反散射体反散射，由换能器接收信号，经测定多普勒频移而测算出流速。ADCP能直接测出断面的流速剖面，具有不扰动流场、测验历时短、测速范围大等特点。ADCP测流速具体操作方法是：在测流断面上布设多条垂线，所测的垂线可以很多，每条垂线上的测点也很多，每条垂线处测量水深并测量多点的流速，从而得到垂线平均流速。目前被广泛用于海洋、河口的流场结构调查、流速和流量测验等。

1.3 雨量计

雨量计主要用来测量一段时间内某地区的降水量，常见的雨量计有翻斗式和虹吸式两种。雨量器由承水器（漏斗）、储水筒（外筒）、储水瓶组成，并配有与其口径成比例的专用量杯。翻斗式雨量计是由感应器和信号记录器组成的遥测雨量仪器，感应器由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧开关等构成；记录器由计数器、录笔、自记钟、控制线路板等构成。翻斗式雨量计的工作原理为：雨水由最上端的承水口进入承水器，进入接水漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量达到一定高度时，翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制自记笔将雨量记录下来，如此往复即可将降雨过程测量下来；虹吸式雨量计能连续记录液体降水量和降水时数，从降水记录上还可以了解降水强度。

通过充分运用GPRS、卫星等通信手段及计算机、网络技术，建成了水位、雨量等水文要素自动监测、长期自记、固态存储、实时报汛的监测系统［7］，提高了水雨情信息传输和分析处理的及时性和准确性。

2 通讯网络

依托国家防汛抗旱指挥系统和鄱阳湖区防汛通信系统建设，江西省已基本完成省、市、县三级防汛网络建设，覆盖包括省防指、9个技术支持单位、12个市防指、97个县防指、9个市水情中心、39座水库、10个圩堤管理单位等在内的177个节点 （如图2）。此外，借助山洪灾害非工程措施项目建设，又将网络延伸到乡镇防办，防汛决策部署可直接传至基层防汛单位。

图2 三级防汛网络系统

各厅直单位、设区市水利（水务）局、市水文局全部建设了各自计算机局域网。水利信息网可上连水利部，下连设区市、县水利部门，为实现数据、语音、图像的网络传输与共享奠定了基础，在全国水利系统处于领先地位。防汛决策部署可同步到达所有设区市、县水利部门、各级水文部门和厅直防汛技术支持单位，也可以通过该网络直接传至部分重要水库和圩堤管理部门。

为提高应急通信能力，2008年江西省建成了覆盖鄱阳湖区域及南昌周边市、县，包括7座重要中型水库、50多条重要圩堤的超短波应急调度通信指挥网络。2009年防汛卫星应急通信系统建设完成，与防汛计算机广域网、视频会议系统、超短波通信网紧密结合，提高了机动应急通信能力。

3 一体化管理系统

3.1 当前系统主要问题

当前水利信息化管理系统面临的主要问题是管理体制不够完善、信息资源缺乏有机整合和重复建设等问题。

3.1.1 管理体制不够完善

管理体制不够完善表现在管理流程不顺、专职管理部门及经费缺乏。水利信息化涉及较多的水利部门，且各部门的职能不尽相同，影响信息化管理工作顺利开展。江西省水利厅下辖水利部门大多数未设置专门信息化工作机构，导致信息化管理工作职责不清。部分部门虽成立了专职机构，但缺少技术人员。多数信息化系统运行维护缺乏固定经费支持，到时系统升级维护力度不够。

3.1.2 信息资源缺乏有机整合

各个业务系统需求不同技术标准和数据格式，无法实现资源的共享。江西省水利信息化项目大多是依靠水利部相关专业应用系统，各业务应用系统规划与实施衔接不够充分，项目建设存在各自为政的现象，信息资源分散，数字打架、信息孤岛现象比较突出，影响信息资源的有效利用。另外，各水利业务应用系统的软件服务目标单一，相应数据库与具体软件结合紧密，缺乏交流与共享机制，局限性较大。

3.2 一体化系统设计

3.2.1 一体化系统

水利信息一体化管理系统是在统一数据及支撑平台上开发并应用包含所有水利业务应用功能的软件系统，其依托计算机网络、移动通信、3S集成、空间数据库等技术管理江西省与水利相关的空间数据（包括基础地理信息、水利工程信息等）、实时水情及雨情等信息。

应用服务平台是水利数据中心支撑数据存取、处理与服务的共享软件资源集合［8］。在此平台上各类水利业务应用处理功能可以通过服务、组装、定制等方式来实现，并且可随着应用服务平台的技术更新而自动更新，从而有效保障了多业务协同，保证所有水利业务应用总是处于同一技术水平，提高了业务功能的可维护性，增强了业务应用的安全性，简化了系统管理。

图3 一体化系统结构

3.2.2 一体化系统建设主要措施

（1）基于已建水库、河道信息采集站，将采集的数据接入一体化管理系统，实现数据规范入库、存储和管理，省、市、县及各职能部分通过统一的入口进行访问。

（2）开发为信息展示、专题服务和业务应用提供服务支撑的公共服务平台。

（3）通过省水利数据中心，整合和开发各业务应用系统，为全省相关部门提供数据支持。

（4）开发统一用户管理系统，实现用户的统一管理和认证服务。

4 结语

提出江西省水利信息管理一体化系统构想，依托计算机网络、移动通信、3S集成、空间数据库等技术整合江西地区与水利相关的相关信息，实现全省数据的共享化，也为全省水资源的统一规划调度和水利工程的建设提供强有力的数据支持。

［1］吴敦银，喻中文，王凤.江西省水资源分布与旱灾发生规律初探［J］.江西水利科技，2005，31（1）：31-33.

［2］王顺长，谭国良，李世勤.加强水利信息化推进防汛现代化［J］.中国水利，2003（22）：77-78.

［3］刘汉宇.国家防汛抗旱指挥系统的建设目标与系统结构［J］.中国水利，2005（14）：21-25.

［4］卿逸男.非汛期赣江流域水量优化调度系统研究与应用［D］.上海：东华大学，2013.

［5］李天碧.赣江数字航道构建研究［D］.南京：河海大学，2004.

［6］杨涛，唐洪武，陈界仁，等.地理信息系统（GIS）在赣江航道整治工程规划设计中的应用［A］.第四届亚太可持续发展交通与环境技术大会［C］.2005.

［7］徐卫明.加快江西防汛抗旱指挥系统建设，推进水利信息化发展［J］.江西水利科技，2005，31（1）：9-11.

［8］舒强，岳兆新，艾萍.广东省水利业务一体化管理的思路与系统结构［J］.水利信息化，2014 （3）：6-8.

Water resources information management system review of Jiangxi Province

FENG Yan
（Water Resources Bureau of Linchuan，Fuzhou 344100,China）

Analyzed and summarized the current flood and drought control lead system in Jiangxi province， mountain torrents disaster warning system，city and county level video systems，optimal flood dispatch system，and digital channel management system of water conservancy informatization management.System the above are based on water level， flow，and rainfall information.Restricted by management system， low rate of sharing data among information systems resources，therefore， new ideas integrated information management were put forward， which integrate various system resources and promote water resources information construction in Jiangxi province.

water conservancy information；management system；integration

TV512

B

1672-9900（2015）06-0092-03

2015-09-15

冯 燕（1977-），女（汉族），江西临川人，工程师，主要从事防汛抗旱管理工作，（Tel）15979054636。