东莞大堤信息化管理平台建设探讨

祖秉衡,黄 伟,彭显刚

(1.东莞市东莞大堤管理处,广东 东莞 523113；2.广东工业大学自动化学院,广东 广州 510006)



东莞大堤信息化管理平台建设探讨

祖秉衡1,黄 伟2,彭显刚2

(1.东莞市东莞大堤管理处,广东 东莞 523113；2.广东工业大学自动化学院,广东 广州 510006)

根据水利信息化的建设理念,依托物联网、移动互联网、大数据等新兴信息技术建设大堤信息化管理平台,是现阶段东莞大堤信息化建设的主要目标。分析了东莞大堤信息化建设现状,指出了东莞大堤实施信息化建设的必要性。其次,通过对大堤信息化总体构架的详细分析,明确了东莞大堤信息化建设的整体思路。最后,根据所提构架分步探讨了东莞大堤信息化管理平台建设的解决方案。本文旨在探索构建大堤信息化管理平台,为东莞大堤信息化建设提供科学的指导。

水利信息化；新兴信息技术；大堤信息化；信息化管理平台

从2003年全国水利信息化规划开始,水利系统坚持“以水利信息化带动水利现代化”的发展思路,积极推进水利信息化建设。经过“十一五”、“十二五”建设,水利信息化逐渐形成了由基础设施、业务应用体系及与之相配套的技术标准和保障体系构成的水利信息化综合体系[1]。近年来,随着物联网、移动互联网、大数据等新兴信息技术在水利行业的创新应用,对水利信息化建设产生了深刻的影响。

1 东莞大堤信息化建设现状

东莞大堤全长66.688 km,是东莞市的重要水利堤防,也是广东省十大重点堤防之一。“十一五”以来,随着东莞市水务信息化建设和应用步伐的加快,各级水利部门建设了各类监控系统和业务应用系统,为东莞水务信息化业务的开展提供有力支撑的同时,显著地改善了东莞大堤信息化建设环境。但总体来看,由于原来基础差、底子薄、应用水平偏低、管理体制不顺等原因,与省内、市内其他水利部门相比,东莞大堤信息化水平还处于比较落后的阶段,发展总体上依然滞后于经济社会发展和水务工程建设。

“十三五”是推进水利现代化进程、提升水安全保障能力的重要时期[2]。东莞大堤作为重要的水利堤防,应紧随水利现代化发展潮流,加快推进大堤信息化建设。

2 信息化总体构架

东莞大堤信息化总体构架主要由感知层、传输层、应用层及展示层4个层面组成。如图1所示。

图1 东莞大堤信息化建设思路

1) 感知层

利用物联网及移动互联网等新型信息技术,设置无线自组织网络(Mobile Ad Hoc Network)和监测站点,扩展信息采集覆盖面和机动灵活性；优化整合已有信息采集资源,完善监测功能,实现多元采集；分层汇聚多源数据,增加数据维数和粒度；同化分析多源监测数据,提高监测精度。通过对信息采集系统的完善与整合,提高时效、增强能力、丰富内容、提高系统整体利用率,形成综合信息采集系统。

2) 传输层

建成基于水利信息通信标准的、以物联网和移动互联网为基础的东莞大堤堤防信息网,完成信息采集及业务需求的短距离和长距离的有线或无线通信,为数据采集、数据传输、数据存储以及业务应用等提供服务。

3) 应用层

建设综合的信息管理平台,平台将统一集合大堤所有业务系统,进行统一的数据运算和处理,并将处理结果集中发布于智能办公终端,使用户能够依靠互联网在线进行业务操控。平台采用一体化设计,通过统一的数据接口对接大堤数据库的各类业务数据,所有业务系统能够基于同一层面进行统一调度和处理,可实现所有业务信息的整合及共享。同时平台提供无线终端认证登陆、权限管理以及数据访问接口[3],确保大堤管理用户能够基于智能办公终端访问和获取东莞大堤所有的堤防数据资源。

4) 显示层

显示层是大堤信息化管理用户最终获取和展示数据信息的介质载体,可以是各类固定终端和智能移动终端设备,包括个人电脑、智能手机、平板电脑、大屏幕等,这些终端基于LAN、WIFI、蓝牙或3G /4G网络接入东莞大堤信息管理平台。用户通过终端的应用软件或APP即可使用所有整合化的大堤业务系统,在统一的界面上点击业务应用图标即可访问相应的业务数据和信息。在实际应用中,大堤管理用户通过随身携带的智能办公终端,即可实现随时随地移动办公、远程监控、移动视频会商等工作。

基于以上4层架构,构建完整的东莞大堤信息化管理平台,并能够通过集成的智能应用软件或APP获得多种信息化业务应用的解决方案,为防汛抗旱、综合管理等重要工作提供及时、科学、便捷的参考信息[4]。

3 信息化管理平台建设解决方案

3.1 信息化管理平台建设预期成效及内容

信息化管理平台建设成效主要体现在东莞大堤管理处整体信息化水平的大幅度提升,并且满足未来相当一段时间内的信息化管理需求。

东莞大堤信息化管理平台包含的主要业务系统有：监测信息管理系统、综合管理系统以及公众服务系统,如图2所示。

图2 东莞大堤信息化管理平台系统

3.2 监测信息管理系统

监测信息管理系统可实现以最简单最直接的方式向决策者呈现监测管理信息,并可在智能办公终端实现随时随地办公,其预期界面如图3所示。

图3 东莞大堤监测信息管理系统功能示意

监测信息管理系统包含大屏监控模式、地理信息系统、大堤巡查系统、警报信息记录等模块。

大屏监控模式：此模式在屏幕范围内显示关于大堤的所有监测数据及视频信息,可有选择的点击放大所选监控画面及信息,能对超出警戒范围的监测数据进行自动警报提醒,此模式适合在大屏幕的条件下使用。

地理信息系统(GIS)[5]：此系统调用大堤沿线地图,并在地图上标记所有监测站点、重要设施、工程施工以及工作人员的地理位置。需要在地图上显示哪些信息的位置时可在左侧下拉菜单中选择勾记(图3选择勾记了视频监测点、水文监测点、水位监测点),若需要查看地图标记站点的信息时可直接点击相应标记点进行查看(图3为点击查看的某一视频监控点的监控画面)。同时,在此系统中建有“三色”(绿色、黄色、红色)预警系统,绿色代表监测数据值正常,黄色代表数据超出正常值但不到警戒值,红色代表数据超出警戒值需立即关注。预警系统利用设置的预警值对所有监测站点数据进行判断分析,并将判断结果在图中利用颜色标记,如若出现超警戒现象将立即提醒监控人员及相关责任人进行处理(图3中视频监控自动报警,监控到危险水域有人游泳),并自动记录在警报信息记录模块,方便事后对警报原因进行分析。

重要设施、工程施工：通过系统输入普查的大堤基础设施数据,并将其全部加载在地图上。对每一重要设施及工程施工建立数字便签,数字便签记录设施及工程的所有信息及日常管理情况,并对设施和工程配备航拍图。同时，地图中用不同形状的标记点标记出大堤重要设施及工程施工的位置,工作人员点击标记位置即可查看相应设施和工程的所有信息。此外,对每一重要设施及工程设定巡视和检修周期,系统自动对到期未进行巡视或检修的设施及工程进行报警提醒。

隐患灾情：工作人员在巡查中发现隐患或灾情可在日常巡查系统模块中添加隐患或灾情主题,拍照并配备文字描述,同时智能终端自动定位获取位置信息,巡查人员点击信息上传之后,系统根据定位自动在地图上标记隐患或灾情位置,决策人员可直接在地图中查看隐患或灾情信息,指派工作人员进行处理。此外,此模块与大堤公众服务系统相连接,公众上传的隐患灾情信息经审核之后均可在地图上显示,并自动记录在待办缺陷中。若隐患或灾情已处理,地图标记则自动消失,因此，决策人员在隐患灾情模块就可直接查看待处理和正在处理的隐患或灾情信息。

工作人员：系统对工作时间段工作人员的工作轨迹进行定位记录,在地图中可显示工作人员位置及工作运行轨迹,方便决策者进行工作安排及记录。

信息管理：管理地理信息系统中的数据信息,可对系统加载的信息进行添加、修改、删除等操作。

日常巡查系统：工作人员在日常巡查中可通过智能办公终端(智能手机、平板电脑等)登录“东莞大堤信息化管理平台”→“监测信息管理系统”→“日常巡查系统”进行巡查信息记录及查询。如需记录隐患则可点击“新增隐患”工作栏,如图4所示。

图4 日常巡查子系统功能示意

隐患确认上传后会出现在待办隐患工作栏中,同时,日常巡查子系统与综合管理系统的协同办公子系统相连接,待办隐患中记录的信息均会自动发布在协同办公系统中,并且在待办隐患工作栏中点击记录的某一隐患,系统将自动进入到协同办公系统中进行办理。已办隐患工作栏记录已办理的隐患信息,查询统计工作栏对隐患信息进行查询统计管理。此外,此模块与大堤公众服务系统相连接,可自动记录公众服务系统上传的隐患信息,其与其他子系统互联情况如图5所示。

图5 日常巡查系统与其他子系统互联情况

警报信息记录：可设置所有设备设施的监测、巡视及检修数据的警报值,一旦系统检测到监测数据超出警报值则自动将警报发生点在地图中用红色或黄色标记显示,并通过声音及震动提醒监控人员。此外,此模块可自动调用人事管理子系统中的工作人员通信帐号,并发送信息通知,监测信息管理员可设置警报通知的人员,发生警报时系统自动向所设置的人员发送信息提醒。

3.3 综合管理系统

根据东莞大堤综合管理系统的需求,综合管理系统包含协同办公系统、饭堂管理系统、公车管理系统、人事管理系统、工程管理系统、三防应急管理及三防物资管理等模块,如图6所示。

图6 东莞大堤综合管理系统功能示意

协同办公系统：办公内容包括行政任务和隐患处理任务两部分,行政任务由系统管理人员手动发布,隐患处理任务由监测信息管理系统中的日常巡查系统或公众服务系统上传后自动发布。大堤管理处决策人员可根据任务内容和性质,在系统中指定办理人,指定办理人后,办理人会收到微信或短信提醒,同时任务内容会自动出现在办理人员帐号的“我的任务”工作栏中,办理人员更新的办理记录其他指定人员都可查看。协同办公系统是东莞大堤信息化管理平台集中办公的子系统,其他业务系统中需办理的工作任务均在此子系统中办理。

人事管理：东莞大堤管理处所有工作人员的个人资料信息都在此模块中记录,记录信息中包括微信帐号及手机号码,当平台中的任一系统需要发布通知时,均可自动调用工作人员的通信帐号发送信息通知。

3.4 公众服务系统

公众服务系统以微信公众号为载体,由公众参与监督管理、公众信息服务、信息联络等三部分组成,如图7所示。

图7 东莞大堤公众服务系统功能示意

公众参与监督管理：公众来信按主题分为建议信息、投诉信息、缺陷信息三大类。以投诉信息为例,公众提交投诉信息后,信息自动记录在待审核工作栏,经管理员审核后,信息自动转入待处理工作栏并生成投诉信息编号,之后投诉信息自动调入协同办公系统进入任务处理环节,若协同办公系统中决策人员指定了投诉信息办理人,投诉信息会自动转入“处理中”工作栏及办理人帐号的协同办公系统的“我的任务”中。若投诉信息处理完成,公众服务系统管理人员可在已完成工作栏内对提交投诉信息的客户进行回复。

公众信息服务：发布公众信息(如大堤沿线水情、施工及违法事件处理情况等)及大堤科普宣传(大堤安全防护知识等)。

信息联络：对东莞大堤管理处工作人员和其他单位的相关责任人的微信账号进行添加管理,不同的工作内容可添加不同的工作群组,需要发送信息时,系统可自动对添加的微信帐号发送信息。

3.5 业务系统信息互通

东莞大堤信息化管理平台采用一体化设计,平台中的每个系统都可调用其他系统参与相应的业务处理过程,从而最大限度地实现了信息互通及资源共享。

4 结论

本文通过对构建东莞大堤信息化管理平台建设的总体构架和方法的探索,从理论和实践上详细的展现了建设信息化管理平台的可行性。本文构建思路融合了现代通信和数据处理的前沿技术,结合了水利管理的最新理念,充分展示了在新时期水利现代化的大背景下,东莞大堤信息化建设的方向和目标,为东莞大堤现代化建设提供了科学的指导。同时,本文所探讨的解决方案充分考虑了东莞大堤管理处作为水利基层管理单位的职责和任务,立足于实际,以需求为导向,吸收了水利及其他行业信息化的经验,清晰地展示了大堤信息化应达到的预期效果,具有良好的实施性。

[1] 蔡阳. 关于水利信息化资源整合共享的思考[J]. 水利信息化,2014(12)：1-6．

[2] 李臣明,曾焱,王慧斌,等. 全国水利信息化“十三五”建设构想与关键技术[J]. 水利信息化,2015(1)：9-13．

[3] 林奕霖,欧阳显良,陈亮雄,等. 广东省水利工程建设领域“双信息”平台共享接口服务建设与应用[J]. 广东水利水电,2015(6)：83-86．

[4] 朱识. “智慧水利”无线应用平台研究与实现[J]. 人民珠江,2014(6)：149-151．

[5] 岑栋浩,黄东,徐林春,等. GIS技术在水利普查成果发布阶段的应用[J]. 广东水利水电,2014(12)：36-38．

(本文责任编辑 王瑞兰)

Construction of Dongguan Levee Management Information Platform

ZU Bingheng1,HUANG Wei2,PENG Xianggang2

(1. Dongguan Levee Management Office of Dongguan City，Dongguan 523113，China；2. School of Automation，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China)

According to construction idea of water resources informatization, and relying on the newly developed information technologies of the internet of things, mobile Internet and big data, Dongguan levee information construction has been done. The Dongguan levee informatization construction status is analyzed briefly in this paper, the necessity to implement information construction of Dongguan levee is pointed out. Secondly, the integrated thought of the control system is put forward based on analysis details of overall framework. And then, the solution of Dongguan levee management information platform is discussed by the proposed architecture.

water resources informatization； newly developed information technology； information of levee； management information platform

2016-02-29;

2016-03-24

祖秉衡(1966)，男，硕士，工程师，从事水务管理工作。

TP311.13；P208.2

B

1008-0112(2016)02-0051-04