惠民黄河河务局 山东省惠民县 251700
摘要：水利工程中利用高新技术对信息的采集、处理和传输具有重要作用，有利于提升防汛决策工作的主动性、科学性，保证防汛防汛工作的健康发展。通过对当前水利监控网络的建设分析可知，可以通过数据库、自动化控制以及JAVA等软件和技术，通过PLC子系统的数据采集等实现对各水库和闸门等水工建筑监控视频数据向数据中心的集合，并由数据中心根据采集到的监控信息采取相应改善对策。
关键词：水利工程；水利防汛信息技术；应用
前言：水利工程管理的主要功能是为了对管辖区域内水情的收集、汇总、传输以及核对等管理工作，而在传统工作方法中，这些信息的收集和管理难度比较大，因此需要现代化数据信息系统的支持。虽然当前我国在水利工程信息系统的建设中已经不断完善，但是由于数据收集不全面，工程资料匮乏等导致水利工程系统不完善。同时防汛信息交换方式单一，缺乏稳定性。通过信息化项目管理和调度设施完善，有利于城区的调水和防汛排涝工作开展，对城区防汛排涝以及城市调水工作的顺利开展具有直接影响。
一、水利工程信息化系统及功能
水利工程信息化、自动化建设需要严格按照水利信息建设需求，结合基础设施建设合理设置工作内容。在信息技术平台的构建中，充分利用计算机、通信以及网络等技术，保证平台建设的科学性和全面性。保证技术平台的控制能力、业务处理能力以及数据采集能力等综合能力实施，保证组建工作的协调性，信息传递以及指挥决策等方面的高效性，进而提升防汛调度作用，保证防汛防旱、水环境整治等方面工作建设的效率和质量，提升水利工程服务质量和调度职能。从逻辑结构方面分析可以分为一个中心、两个平台。其中一个中心指的是水利工程管理中信息化处理中心，其中包括基础、业务以及监测等方面的信息功能内容；两个平台，其一为自动监控平台，主要负责对水利工程情况的监控以及集中管理和调控；其二为综合业务管理平台，主要负责对水利工程的统一管理、调度和指挥，同时也包括协同办公管理、防汛防旱以及设备和物资等方面的管理等。
二、水利工程系统设计方案
为了更好的实现水利工程信息化管理，需要做好水利工程枢纽运行以及周边环境的监控工作，为上级水利管理平台提供有效的数据支持。在系统建设中可以分为三个服务层次，分别为数据采集与控制、数据交换与服务以及业务管理与应用。
（一）数据采集与控制
数据采集与控制层主要负责的任务为通过采集现场数据为防汛决策提供参考，通过对水利现场信息以及视频信号的采集，保证现场控制工作的准确性。在现场数据采集以及设备控制中主要通过对子系统的控制以及视频监控两部分内容构成。现场自动控制子系统中主要以PLC为主要技术内容，对各个机组设备的电压、电流控制信号等进行采集，同时通过传感器对进行上下游水位等数据和信息的收集、整理。并利用PLC机组开关实现系统控制，通过TCP/IP接口完成远程控制服务器进行数据传输。通过现场视频能够对子系统中各个泵闸位置摄像机信息图像进行采集，并将这些信息在水利枢纽硬盘进行存储，在对这些数据调用过程中向专用网络进行相应数据、信息的传输，进而进行远程监控。在信息命令的传输和交流中需要利用监视以及控制子系统，通过交换机等设备实现。
（二）数据交换与服务
在水利工程信息化系统中数据交换与服务指的是采集以及接受基础数据，并对这些数据进行处理和分类，结合具体防汛需求做好数据处理以及外部数据的访问。数据交换与服务中包含较多的子系统，比如数据库等子系统。工况、水位等信息主要是综合数据库的内容，而数据整理编制、入库、本外系统数据交换等服务内容则属于通信服务子系统。现场子系统将采集的现场数据向通信服务子系统传输后，根据数据整编对现场数据进行整合、分析和处理，将最后的处理结果记录和存储到综合数据库中。
并根据在现场采集的数据情况，按照数据处理规则向上级平台进行发送，接收到上级子系统查询命令后，根据相关规则完成业务数据的组织，在数据组织中需要以平台要求为标准进行编码，同时通过采集接口向平台进行提交。
（三）业务管理与服务
水利工程信息化系统中在数据管理和分析等业务开展中主要通过综合数据库进行，其中包括协同办公、巡检等管理系统，在工作落实中需要结合不同水利特点进行，并对防汛相关业务和服务进行总结。
三、网络系统具体设计形式
网络系统在设计过程中需要保证专业性、开放性、先进性以及实用性等原则，促进性能与经济的统一，以及安全性与可靠性的融合。通过适度扩展以及可用性等以当前网络建设为基础，充分利用现有资源和管理维护协议等提供网络健康运行保障。新建立网络必须要保证数据中心与各枢纽间的互动性，保证数据中心与水利专网间的连接，使防汛水利枢纽管理中实现数据和信息的交流以及共享，保证水利工程信息化平台的运行和管理水平，提升信息化管理质量和效能，使水利工程中信息的交流和共享更顺畅。在水利工程信息化网络建设中，涉及到的链路比较多，总体结构以双星型、树型为主，同时在所有水利工程区域中都需要设置独立管理模块，保证核心网络接入层两端区域的连接性，为了实现用户的有效控制，需要在各个区域末端设立一个客户端；信息数据集控中心设置交换机，并将交换机网络设置为双主干网络和双核心，保证主干空间的充足性，预留容错空间，这样即使一台交换机运转出现问题，另一台备用交换机仍然可以正常运转。在数据传输交换过程中可以利用以IP交换的为主要功能的硬件体系完成，主干路则采用千兆位的以太网交换方式，保证主干道的传输效率。
四、思考与建议
（一）运用先进手段，构建全面感知体系
积极使用新的监测手段，利用工程视频实时监控、卫星雷达遥测遥感监控、无人机巡航监测等多种先进科技，多角度、多层次对水情、雨情、工情进行实时监控，构建全面的感知体系，向环境感知、目标感知、活动感知、装备感知等综合感知体系发展。建设统一的防汛防旱物联网感知控制平台，实现全网统一管理运维物联传感设备，工程设施集中自动化控制，为防汛防旱的智慧化奠定扎实的物联基础。积极探索基于人工智能的遥感遥测图像自动识别技术，围绕水旱灾害构建智能化监测预警与综合应对平台。
（二）利用社会信息化资源，强化移动端应用
在防汛防旱系统开发过程中，可充分利用各大通信运营商、移动端软件开发公司等社会信息化资源，打造智能移动终端平台，实现移动设备信息查询和信息采集，及时发布预警预报信息，快速开展防汛抢险工作。在防汛防旱工作人员奔赴抢险救灾现场时，也能实时掌握汛情、灾情、险情信息，实现移动数据采集发布、移动OA、移动视频会商等功能，必要时可提供智能防汛决策。还可充分利用百度地图、微信等较为成熟的手机软件，及时更新工程信息，接收最新出险情况。
结语
综上所述，通过水利工程信息化系统建设，能够利用信息技术手段有效预防汛水泛滥时部分地区被淹没的风险以及为市民带来的经济损失。或者降低受淹部分地区的生活影响，防止城市洪涝灾害造成生态环境问题，同时还可以通过提前做好防汛准备工作降低灾害破坏率。
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