农村水电综合管理信息系统建设

□吴海东 姜子南

（辽宁省水利事务服务中心）

1 综述

辽宁省农村水能资源相对匮乏，截至2017 年底，辽宁省已建成农村水电站189 座，总装机容量52 多万kW，年发电量14多亿kW·h。虽然辽宁省农村水能资源量相对较少，但农村水电站所有制形式多样、分布分散、运营管理水平参差不齐特点显著，这给行业管理带来很多困难，辽宁省自2006年起开始建设农村水电管理系统。

2 系统建设的目的、原则与构架

2.1 目的

辽宁省希望借助于综合管理信息系统，在各市、县和水利厅之间搭建起信息的桥梁，实现电站信息的快速收集和准确处理，进而形成全省的水电站资料信息库。同时利用地理信息技术，制作全省水电站的电子地图，实现在地图上对每个电站的直观管理。对于集中后的全省水电站信息资料（包括基础信息、照片等多媒体信息和图纸、文件等资料），采用先进的数据分析技术，实现快速、直观的统计分析、数据查询、问题报警和决策支持等功能。从而全面提升水电站的信息化管理水平，减轻日常工作，促进水电站管理和决策的科学化。

2.2 系统建设原则

2.2.1 稳定性、灵活性原则

项目建设严格按照系统工程的程序设计、开发和实施，严格质量管理。严格遵循系统建设的程序和标准规范，开发的成果和运行系统应具备完备的技术文档，在系统建设过程中按照严格的管理制度和规章，保障系统的可靠运行。在保证稳定性的前提下，尽可能考虑项目建设的灵活性，保证系统能在不同的运行环境下能兼容运行，系统拥有足够的二次开发维护能力，能满足业务工作人员根据日常工作要求对系统功能所作的一些简单修订。

2.2.2 扩展性原则

在满足辽宁省农村水电管理基础需求的基础上，具备开放性、可扩展性和伸缩性。此外，系统应该能够方便地与其它系统对接。一方面为其它系统提供数据和分析成果；另一方面也可以方便地将其它系统功能嵌入到本系统之中。

2.2.3 安全性原则

由于整个系统所涉及的数据可能涉及国家和政府的内部资料，因此保证系统安全与数据保密是系统设计的根本要求，系统建设必须在保证这一原则基础上进行。通过设计合理的身份认证、权限、角色等系统来实现对数据的安全使用。同时通过物理或软件手段保证数据不被非法入侵和盗用或破坏。

2.3 系统构架

农村水电信息综合管理系统包括：商务智能软件（BI）、地理信息系统（GIS）、工作流引擎等。系统结构设计时要充分考虑对中期、远期需求的支持，具有足够的前瞻性，在电站数据库中加入规划电站的字段，并通过数据分析，很容易得到已、在建农村水能资源，及规划电站的基本信息。整个系统建设以“数据整合”+“数据仓库”+“商务智能平台”+“工作流”+“地图引擎”+“专题应用”+“个人门户”+“二次开发”的模式进行搭建。系统通过优化数据结构，可以针对200 多种数据源的连接器，包括对多种大型应用系统（SAP、SAS、SPSS等）、主流数据库系统（Oracle、DB2、SQL Server、Sybase 等）、常 用 数 据 文 件（EXCEL、TXT、Access、ASCII 等）、常用服务（Web Service、MQ、JMS、FTP等）都提供强大的整合能力。

应用以上系统整体建设思路搭建的“辽宁省农村水电综合信息管理系统”的构成如图1所示。

图1 系统架构图

3 系统主要功能

3.1 信息发布

信息发布模块类似于一个综合性网站，信息发布的内容涵盖多方面的信息，包括水电行业政策法规，新闻动态，地方水事，水事专题，防汛抗旱，水电建设等，同时包括一句话新闻、通知、告示、活动照片等。结合农村水电业务管理，业务信息的发布是此功能实用性的最大体现，从业者可通过浏览网站，了解行业最新业务信息，以及行业内的成功管理方式和办法。

3.2 数据录入

在数据录入过程中，一方面要解决如何全面采集全省的水电站的准确信息，另一方面要解决好如何利用这些信息实现对水电站的科学管理，即充分发挥信息的价值。系统收集的数据包括：水电站的建设、经营、管理信息等，不同规模水电站关注的指标各不相同，此系统的数据录入和导入功能必须具备灵活的可配制性。根据不同电站的数据特点、上报数据范围、种类对录入数据的内容、格式等时行自由配制。数据录入方式包括网上填报和EXCEL模板导入两种方式。在系统设计和系统开发时，首先对数据录入功能进行抽象，实现通用的功能模块，然后再以通用功能为基础扩展实现每项具体的数据录入功能。

3.3 流域区域数据管理

流域导航即是以水系流域为主线进行信息查询和数据分析。通过逐级筛选河流，获取河流相应的电站信息，同时完成按河流主线的数据分析功能。首先要完成对水系流域的信息进行梳理，整理出整个辽宁省从一级到末级的全部河流的名称，河流编码，河流上下级关系，整理各个电站与河流的对应关系。水系流域的整理工作以水利部水利普查工作中辽宁区河流编码的成果为基础，进一步完成末级河流的梳理，并结合系统建设要求进一步扩展和完善，以满足系统的建设要求。按水系流域通过逐级河流的筛选查找到相应的电站信息，河流结合其他条件进行筛选查询水电站信息等。数据分析方面，从水系流域的角度对水电站数量、装机规模、电站形式、发电量等指标进行分析，同时实现从一级河流到末级河流的信息钻取等。

结合电子地图，实现在地图上按流域进行数据查询和分析，如选择某一河流，在地图上显示所有该河流上的水电站（跨行政区域）。通过下拉菜单选择具体河流名称可快速跳转到目标图层并显示相关信息查询和分析结果。实现按不同流域的统计分析报表，可进行不同流域的电站数、装机容量等数据的横向（同级河流）对比分析以及纵向（上下级河流）钻取分析。

3.4 地图功能

基于GIS电子地图的直观水电数据信息展示功能，可供用户通过GIS地图直接查找所关注的一所或多所电站，并通过在地图上的简单点击操作，获取所管辖电站的分布、自然资源、各电站详情等信息。同时，利用系统所提供的政区、流域、单一电站三种灵活的数据角度，实现对管辖区域内电站分布、自然资源、电站详情的多角度信息获取。系统开发过程中，利用地理信息系统软件，根据水电站管理的特点，进行二次开发，在网页中实现所有电子地图的基本功能的实现，包括图形放大、缩小、平移、全图、鹰眼、图形检索和导航等功能。此外还可以实现如下功能：在线编辑图元对象的功能，用户可以在Web程序中新增、修改和删除点线面图元，并且可以编辑图元对象的其它属性信息；提供了用户自定义关联信息的功能，用户可以在Web程序中为每个图元对象挂载文档、URL、自定义信息和知识库中相应的模块页面等信息。

3.5 数据分析

数据分析功能包括综合分析和专题分析。综合分析将农村水电基础数据与水能资源调查评价紧密结合。此应用包括水能资源可开发情况，水能资源已开发情况，流域（河流）基本情况三部分。水能可开发情况可以在系统自行选择按政区或按流域显示，通过不图的图表可以查看政区或流域可开发情况的数据，包括理论蕴藏量、装机容量，年发电量，电站数量以及开发率情况，并通过图表的方式显示各政区或流域装机容量，年发电量对比情况。在水能资源已开发情况模块下，描述了目前已开发的电站的情况，展示相关装机容量、年发电量，电站型式，自动化情况，建设情况，所有制形式，水资源情况，并通过图表的方式显示该政区、该流域下电站开发情况，以及近10 a年发电量情况和项目建设情况等。

专题分析是按事先设计好的分析方法和分析内容，固化在系统中的分析展现形式。专题分析内容以图表的形式进行占比、区域对比、钻取等分析方法，进行数据追溯和详细分析，采用更多的分析方法实现对数据的多角度、多展现形式、层层剥离的详尽分析。常用的数据分析的方法如：对比分析、焦点分析、追溯分析、联想分析和其它分析等。同时，系统还设置自由分析功能，自由分析的分析方法和分析内容可变，展现方式可变，主要以图表、表单等形式展现分析结果，用户可在页面上进行勾选，拖拽等操作，选定分析方法和分析内容，完成不同内容的不同侧面的数据自由分析。自由分析以直观、快速、方便为特点。通过点选所需的分析指标，就可以快速生成任意数据组合的分析报表和分析图表。

3.6 业务信息管理

系统首次将农村水电业务管理纳入到平台中，系统将与农村水电站日常管理相关的业务信息整合进来，涵盖了辽宁省农村水电行业管理的全部业务，包括对水能资源的管理、在建项目的管理及投入运行水电站的管理等。系统还能够实现对电站安全年检制度、防汛责任人制度、防汛检查、防汛预案审查、电站安全隐患排查信息的全面掌握，在收集各类电站安全信息及业务信息后，再结合BI 技术提供有效的安全管理信息化手段。辽宁省综合信息管理系统了实现水电站基础信息的采集与农村水电业务完善结合，使系统不单单对农村水电站基础数据进行分析处理，还对农村水电全行业管理信息进行综合运用，从而真正实现农村水电综合管理的信息化、数字化。