水库综合信息管理平台设计
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智慧水利信息化系统平台建设整体解决方案一、背景分析随着社会经济的发展和人口的增加,水资源的管理和利用变得越来越重要。
传统的水利管理方式已经无法满足日益增长的需求,因此需要建立一个智慧水利信息化系统平台,以提高水资源的管理和利用效率。
二、目标和应用场景应用场景包括但不限于:水库水情监测和调度、灌溉用水管理、防洪抢险指挥、河流水质监测等。
三、解决方案1.数据采集和传输:为了获得准确的水文数据,需要在各个关键位置部署传感器和监测设备,将其采集到的数据通过无线或有线方式传输到数据中心。
2.数据存储和管理:在数据中心建立数据仓库,存储和管理来自各个设备和传感器的数据,并确保数据的安全性和完整性。
同时,对数据进行标准化处理,以方便后续的数据分析和挖掘。
3.数据分析和挖掘:通过对水文数据的分析和挖掘,提供实时的水情预警和预测功能,以便及时采取措施,减少水灾损失。
同时,利用大数据分析技术,为水资源管理和调度提供决策支持。
4.实时监测和控制:通过智能化的传感器和执行机构,实现对水库、水闸、供水管道等水利设施的实时监测和控制。
通过远程监控和控制系统,可实现对各个设施的远程操作和控制,并及时响应异常情况。
5.决策支持和调度管理:根据水资源的情况和需求,提供决策支持和调度管理功能,包括灌溉计划制定、水库调度、供水管道的优化调度等。
通过智能调度算法,协调各个设施的运行,最大程度地提高供水效率和水资源利用率。
6.用户界面和服务平台:提供用户界面和服务平台,方便用户查询水情信息和提交水利问题。
同时,提供相关的在线服务和应用,例如水费缴纳、用水申请等。
7.安全保障:建立系统的安全保障机制,包括数据的加密传输和存储,设备的安全接入和控制,以及系统的备份和恢复机制,确保智慧水利信息化系统平台的安全可靠运行。
四、技术支持和合作在智慧水利信息化系统建设过程中,需要借助以下技术和合作伙伴的支持:1.传感器和监测设备供应商:提供高品质的传感器和监测设备,以确保数据的准确性。
基于水库标准化管理的信息平台研究与建设摘要:随着现代社会的发展,对水库的管理提出了新的要求。
水库的管理工作十分繁杂,必须对水库的运行状况和各种资料进行实时掌握,从而为水库的管理决策提供可靠的依据。
在水库管理信息化管理中,建立了一个信息化管理平台,不仅提高了数据处理的速度,而且提高了数据处理的准确率,促进了水库管理信息化、智能化。
在这样的背景下,在水库标准化管理中进行信息平台的研究和构建具有十分重要的意义。
关键词:水库;标准化管理;信息平台;建设引言为保证人民的日常生活和合理利用水资源,水库已成为国家节约用水、节约用水的重要基础。
第一次全国水利普查的数据表明,目前全国共有98002个规模以上的水库,其中的地下水质量普遍不高,如何进行规范化的管理成为人们生活和工作保障用水的关键。
当前,我国已全面迈入了数字化信息化的时代,信息技术也在各个领域得到了广泛的应用。
由于水库占地面积大,变化快,检测困难,管理起来比较困难。
要充分利用信息技术在水库管理中的作用,就必须加强对信息化平台的研究与建设。
1基于水库标准化管理的信息平台主要结构目前,在水库管理中,对水库进行监测和监测是一项比较困难的工作。
利用GPS、 GIS 和 RS技术,在水库管理、大坝安全管理、防洪调度、泄洪闸管理、水质自动监测等方面实现了多个子系统的整合,可以提高水库管理工作的质量和效率。
在这种方法下,利用计算机网络、通讯、决策支持系统等技术手段,建立水库管理信息化、防汛调度科学化,提高管理工作效率和质量,实现全过程的数字化管理。
建设历史类数据库、实时类数据库、基础类数据库、元数据库、分析数据库等,是建设信息化管理平台的关键。
数据管理平台可以统一数据,提供统一标准的数据交互界面,使数据在不同的系统之间进行数据的交流和传递,确保数据的高效采集、存储、分析和处理。
DSS需要海量的数据和数据支撑,在洪水调度模型、数据管理平台、水环境评价与模型、综合数据库等方面进行仿真,为以后的管理和决策提供依据。
水库信息管理中心系统建设方案1水库工程信息化系统建设概述建立与水利工程地位相适应、能有效地促进水利工程可持续发展的信息化体系是非常必要的.水利信息化是一个跨学科、跨专业的新型研究课题,主要涉及水利、信息、控制、计算机及自动化专业领域的基础知识和应用。
实现目标是利用先进实用的计算机网络技术、水雨情自动测报技术、自动化监控监测技术、视频监视技术、大坝安全监测技术,实现对水利工程的实时监控、监视和监测、管理,基本达到“无人值班、少人值守"的管理水平.系统通常划分为水情自动测报系统、闸门监控、视频监视、大坝安全监测等子系统,以信息管理中心处为中心若干子系统组成局域网系统,各子系统既能相互独立运行,又能相互通信,交换信息联合运行。
2水库工程信息化系统建设原则(1)统一规划标准。
打破水库管理局中部门之间的界限,立足水工程管理全局,统筹规划,统一技术标准,做到全局管理水利信息化建设一盘棋.管理局各个部门都要服从总体规划,避免重复建设.根据实际需要及可能,急用先建、逐步推进。
(2)先进安全实用。
采用先进、成熟的技术,加强系统安全建设,实现“实用性、先进性、开放性、标准性、安全性”统一,为系统集成运行、技术升级提供保证。
(3)分级建设管理.应该按照“谁受益、谁建设、谁管理”的要求,充分调动管理局各部门参与信息化建设的积极性.信息化建设的专项资金首先要用于重要信息采集、骨干网络、网管中心等基础性和重要应用系统的建设项目上.(4)各种资源充分共享。
管理局内部要实现资源共享,充分利用水利公共信息基础设施和相关行业信息资源,如尽可能利用水文、电信、农业、环保、气象等部门的信息资源和网络,达到与省、市、流域机构等水利业务主管部门的互联互通、资源共享.(5)技术先进、意识超前。
通过建设和完善各类信息系统的建设,为水利工程信息共享提供数据接口,在关键部位和项目上采用最新的技术,以保证在一定的时间内系统不落后,延长工程使用寿命。
水库智慧管理平台系统设计方案设计方案:水库智慧管理平台系统一、项目背景和目标水库是重要的水资源调节和供应设施,对于保障城市和农田的用水需求具有重要作用。
因此,建立一个智慧管理平台系统可以帮助水库管理者实时了解水库的运行状态、水质情况以及水库周边环境等信息,提高水库管理和运维的效率。
本系统的目标是提供一个集数据采集、数据处理、决策支持、水库运维等功能于一体的综合管理平台。
二、系统架构和模块设计1. 数据采集模块:该模块通过传感器、监测设备等实时采集水库的各类数据,包括水位、流量、水质、气象等数据。
采集到的数据通过物联网技术上传至系统数据库。
2. 数据处理模块:数据处理模块将采集到的数据进行处理和分析,包括数据清洗、数据校正、异常检测等功能,确保数据的准确性和可靠性。
同时,该模块还可以对历史数据进行统计分析和趋势预测,提供决策支持。
3. 决策支持模块:决策支持模块基于数据处理模块提供的数据,进行进一步的分析和决策支持。
该模块可以包括水库水情预测、水库调度优化、应急响应等功能,帮助水库管理者做出合理的决策。
4. 水库运维模块:水库运维模块主要是对水库设施进行管理和维护,包括巡检计划管理、设备维修管理、维修记录管理等功能。
该模块可以提供设备故障预警和维保提醒,并记录设备的维修记录和维护情况。
5. 用户界面模块:用户界面模块是用户与系统交互的界面,通过网页端或手机APP等方式展示水库的运行状态、数据统计和分析结果等。
同时,该模块还可以提供报警信息推送和报表生成等功能。
三、关键技术和功能1. 物联网技术:通过物联网技术实现水库设备和传感器的数据采集和上传,实现实时的水质、水位、流量等数据的获取和处理。
2. 数据处理和分析:运用数据分析和人工智能算法对采集到的数据进行处理和分析,包括数据清洗、异常检测、趋势预测等,为决策提供可靠的数据支持。
3. 决策支持:运用数据分析和优化算法对水库的水情进行预测和优化调度,为水库管理者提供科学的决策支持。
第 2 期2023年 4 月NO.2Apr .2023水利信息化Water Resources Informatization0 引言水利信息化是水利现代化的重要组成部分,水利部提出以水利信息化带动水利现代化,加强基础设施和环境保障建设,全面推进全国水利信息化[1]。
丹江口水库现行水利水电信息管理系统的设计主要存在以下问题:1) 工程管理信息系统之间信息共享不足,独立系统的功能单一,各系统间存在严重的信息壁垒,不能为工程管理及决策人员提供全面系统的信息。
2) 水利水电工程信息化技术落后,应用软件功能单一,缺乏系统规范的技术支撑。
3) 信息管理系统软硬件系统化集成较差,导致资源浪费及组织混乱。
为此,提出丹江口水库综合管理系统的设计方案,建立监测数据库和信息管理系统,实现全景、实时、有效监控大坝运行状态的综合管理信息系统,以提高工作效率,提升管理水平[2]。
1 系统总体构架水利水电工程通常规模庞大,组织结构复杂,参与方众多,建设周期长[3-5],所以相应综合管理信息系统的设计应达到以下要求:以需求为导向,突出核心内容;制定统一标准,保证扩展开放;统一系统设计,分层分模块实施;以可靠性设计为基础,保证实用先进[6-7]。
丹江口水库综合管理信息系统的总体构架采用分层设计原则,将系统按照功能逻辑划分为应用平台、应用支撑后台、数据存储与共享平台、信息通信系统、工程信息监控及采集、系统安全防护、系统运行环境保障等 7 个部分,系统详细架构图如图 1 所示。
(1. 武汉长江科创科技发展有限公司,湖北 武汉 430015;2. 长江水利委员会长江科学院,湖北 武汉 430015;3. 南水北调中线水源有限责任公司,湖北 丹江口 442700)DOI :10.19364/j.1674-9405.2023.02.016丹江口水库综合管理信息系统设计刘晓娟 1,2,莫晓聪 2,王 立 3,程靖华 3,韩佰辉 1,2,秦 赫3摘 要:南水北调中线工程涉及供水计划及管理、视频监视、工程安全监测及管理、水质监测、综合决策会商和信息服务、电子政务等多方面的业务需求,而丹江口水库现有的信息管理系统有效性、实用性不强,对提高工作效率作用不大,有的还存在操作、使用繁琐等问题。
水利综合信息采集与管理系统解决方案标题:水利综合信息采集与管理系统解决方案引言概述:水利综合信息采集与管理系统是一种集数据采集、数据处理、数据管理和数据分析于一体的综合性系统。
它的出现,为水利行业的信息化建设提供了有效的解决方案。
本文将从五个方面详细阐述水利综合信息采集与管理系统的解决方案。
一、数据采集1.1 传感器技术通过传感器技术,对水利工程中的各种参数进行实时监测,如水位、流量、水质等。
传感器将采集到的数据传输给数据采集设备,实现对水利工程的全面监控。
1.2 无线通信技术采用无线通信技术,将传感器采集到的数据传输给数据采集设备,实现远程数据传输。
无线通信技术具有传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强等优点,能够满足水利工程数据采集的需求。
1.3 数据质量控制在数据采集过程中,需要对采集到的数据进行质量控制。
通过合理设置采集参数、采集频率和数据校验等手段,确保采集到的数据准确可靠。
二、数据处理2.1 数据清洗对采集到的原始数据进行清洗,去除异常值和噪声,保证数据的准确性和可靠性。
数据清洗可以采用滤波算法、异常值检测算法等方法。
将来自不同传感器的数据进行融合,得到更为全面和准确的数据。
数据融合可以采用加权平均法、最大似然法等方法,提高数据的精度和可信度。
2.3 数据存储将处理后的数据进行存储,建立数据仓库。
数据仓库可以采用关系型数据库、面向对象数据库等方式,方便后续的数据管理和分析。
三、数据管理3.1 数据归档对历史数据进行归档,保留长期可用的数据。
数据归档可以采用压缩算法、索引技术等方法,提高数据的存储效率和检索速度。
3.2 数据备份对重要数据进行备份,确保数据的安全性和可恢复性。
数据备份可以采用硬盘备份、云存储备份等方式,防止数据丢失或损坏。
3.3 数据权限管理对不同用户设置不同的数据权限,确保数据的安全和隐私。
数据权限管理可以采用身份验证、访问控制等方法,保护数据的机密性和完整性。
四、数据分析4.1 数据可视化通过数据可视化技术,将海量的数据以图表、地图等形式展示出来,使数据更加直观和易于理解。
一、项目背景及建设必要性
随着人们对资源保护意识的提升,水利资源也日益受到人们的关注,尤其近年来我国不少地区都出现了较严重的缺水现象,保护水资源刻不容缓,而水利信息化建设对保护水资源具有极为重要的意义。
水库是以防洪、灌溉为主结合发电、养殖等综合利用的大型水利枢纽工程,水库洪水调度系统是以数据库为中心,建立了由信息采集、洪水预报、洪水调度、成果管理、综合信息查询和数据库管理六个子系统,在水库管理中发挥了显著作用。
但上述系统多是独立运行,没有实现系统间数据共享和协同工作。
利用计算机技术、数据库技术、网络及通信技术,将各个自动化子系统整合起来,打造统一的信息平台,从而使水库管理跨上一个新台阶,是水库信息化工作的发展趋势。
二、项目建设内容及规模
1、水库综合信息管理平台的建设目标
水库综合信息管理平台系统建设目标是现有的各个自动化子系统的基础上,开发一个综合自动化应用服务平台,为各个应用系统之间、系统与现有系统之间、分布式数据库之间提供信息整合的手段和实现方法,实现操控集中,数据集成、信息统一发布、身份统一认证。
建设数据共享与交换平台,实现与相关部门的资源共享与交换。
通过综合信息管理平台系统的建设,实现包括防洪、水资源管理、水环境保护等各类业务信息的整合和发布,采用各种先进、快捷、便利的途径和方式为领导、管理人员、公众提供所需信息;通过信息技术手段实现各业务日常管理,达到应用协同处理;实现基础信息在统一交互平台上快速传递、高效安全和全面共享,为提高业务管理水平和科学决策提供手段。
系统计划采用当今成熟的三层技术架构,以及主流开发工具,实现稳定、便捷的B/S及C/S结合的操作模式,并符合未来几年技术发展趋势。
同时在系统建设上最大可能的实现用户的操作要求、功能要求及扩展要求。
2、水库综合信息管理平台平台的框架结构
水库综合信息管理平台平台是根据水库管理的实际工作需要为目标,按照现有的有关国家标准、行业标准和技术规范为设计依据的综合信息平台,包括实时信息的采集、接收与处理,数据的整编、入库和存储,信息的分析、应用与决策。
架构设计充分考虑了水库工程管理部门的工作特点和关键业务,合理划分出不同功能的子系统,易于装配定制。
各子系统既能独立运行,又能够根据实际情况组合协同工作,大大提高了系统对不同需求的适应能力。
水库综合信息管理平台是一个集信息采集、存储、分析和决策支持为一体的综合信息系统,该平台主要由以下三个部分组成。
1)综合统一数据库:是整个信息平台的核心,由基础类数据库、实时类数据库、历史类数据库、分析类数据库和元数据库组成。
2)数据管理平台:数据管理平台是综合性数据集成、资源整合与基础业务平台,不仅为应用系统提供统一的数据交互接口,对数据和信息的系统内部流程管理起着整体的控制作用。
同时对于数据收集、传递、存储、分析、显示等各个环节上提供统一的功能数据管理平台与基础业务平台。
3)水库水务应用系统:在综合数据库、数据管理平台、防洪调度模型、安全监控模型、水环境评价和模拟模型、知识库、方法库的支持下,实现对不同对象的信息管理及测报和方案模拟,为决策者提供决策依据。
3、水库综合信息管理平台平台的建设内容
3.1综合数据库系统
综合数据库系统是以数据库及相关技术为主要手段,在统一的规范和标准下,以SQLSERVER为平台构建水库综合信息平台的系统数据库,建立相应的数据更新、维护、管理体系。
综合数据库系统是水库信息平台的核心,是上下级部门之间、同级部门之间传输数据,实现信息共享的基础。
各类信息经信息接受检错、分类、格式化、标准化等处理后存入综合数据库,由于系统数据库数据涉及面广,内容复杂,在数据库系统建设过程中应严格遵循统一规划、统一管理、统一编码的原则,采用规范化的设计思想进行数据库设计和开发。
数据库系统是整个信息平台的基础,数据库包括设计、施工、运行期间的所有数据和资料,以及分析评价成果资料。
数据库系统按内容包括:实时水
情工况、水文历史、防洪工程、水文预报、水环境、大坝安全监测、地理信息、社会经济等。
系统数据库除了进行数据的存储、备份等日常维护工作外,还需要考虑到数据的易用性和安全性,为此要进行数据库维护管理模块的设计。
数据库维护管理模块运行于服务器端,包括数据库的安全性管理、数据完整性管理、并发控制管理、数据字典管理、数据备份管理、数据恢复管理和数据一致性管理。
3.2数据管理平台
系统数据管理平台是综合性数据集成、资源整合与基础业务平台,包括门
户平台、数据集成平台、数据交换和工作流平台,可以快速实现数字水库信息
平台的核心功能和主体框架。
它不仅提供了数据库管理和维护的工具,而且实
现了信息采集、数据传输、计算机网络、系统数据库和专业模型的有机集成。
数据管理平台作为系统的综合性集成软件管理平台,应用目前流行的webservice技术,遵循SOA面向服务的理念,搭建的一个提供各类数据服务
的平台,将数据库与应用系统有形的分开,并在两者之间提供有效的务。
数据管理平台对于数据收集、传递、存储、分析、显示等各个环节上提供
统一的功能数据管理平台与基础业务平台,为防汛抗旱及水库调度提供易于操作、富于展示的基础平台,为决策人员提供明确的计算结果、调度方案、抢险
目标和灾情统计,便于决策指挥和命令下达。
3.3水库水务信息应用系统
3.3.1水库防洪管理信息系统
水库防洪预报调度决策支持系统将地理信息系统、数据库、防洪预报调度
模型、多媒体等多种高新技术融为一体,以洪水预报水库调度为核心,集信息
服务、洪水预报、水库调度、防洪减灾等为一体的防洪预报调度决策支持系统,可快速、准确地完成水情、雨情、工情等各类信息的接受、处理、存储与分析,通过各种专业数学模型进行洪水预报,提供预报方案和调度方案,为防洪决策
和调度指挥提供全方位的决策支持和信息保障,方便领导者过程的掌握和最终
的决策。
水库防洪预报调度决策支持系统包括信息服务、洪水预报、洪水调度
和防汛会商四个子系统组成。
3.3.2水库大坝安全监测系统
水库大坝安全监测系统充分利用现代信息技术、国内外先进的大坝监测成果和安全监控技术,以现有的有关国家标准、行业标准和技术规范等为依据,结合我国大坝安全监测与管理的实际需要,以大坝安全辅助决策为核心,集先进性、可靠性、实用性、通用性和可扩充性等为一体的水库大坝安全辅助决策系统。
系统实现了对大坝监测数据的保存、检验、整编、分析、评价和辅助决策,能对大坝安全状况做出准确评估,为大坝运行管理提供准确、及时的信息和决策依据,确保大坝安全和水库高效运行。
3.3.3水库水质管理信息系统
水库水质管理信息系统可实现水库内各类基础信息和水质信息的可视化查询和图形化表达,能为各级有关部门对水源地保护管理和各类规划提供信息化服务;同时实现了对水库全流域内的水污染问题进行模拟预报和预警,为保障城市水源地用水安全,提高水质预警能力,及时应对突发性污染事件提供技术依据和决策支持。
3.3.4水库办公自动化系统
水库办公自动化系统应用先进的信息技术及网络安全技术构建水利办公和业务运转的一体化信息系统, 系统可将公文管理、计划管理、财务管理、人事管理、科技管理等各项信息统一在一个公共的平台上,直观、方便地向领导提供准确、全面、及时的信息支持。
初步形成上联下达信息共享,对外宣传水利水电建设成就、实现政务公开,对内规范管理流程、提高全体工作人员的管理效率和服务水平的综合应用系统,提高办公效率,逐步实现办公自动化、政务公开化、管理一体化和决策科学化。
3.3.5水库内部门户网站系统
水库内部门户网站系统其目的就在于提供一个信息发布、信息共享的途径和日常业务管理平台,实现资源共享、数据交互、协同处理、安全管理和统一认证服务。
该系统称为内网门户系统,通过这个系统将水库管理处日常业务整合到统一的操作界面上。
内网门户系统实现对内网各应用系统的统一登录和信息与应用资源的集中管理。
它与各应用系统的关系是:通过内网门户系统提供的单点登录(SSO)功能,可实现各应用系统的单点登录。
用户通过内网门户登录后,再进入各应用
系统进行访问时,不需再次登录,系统自动根据全局用户的身份,进行应用系统访问授权的查询,自动完成应用系统的登录或返回被拒绝的信息。
四、项目效果分析
综合信息管理平台将是水库信息化的综合应用平台,它将综合行政办公、公文管理、档案管理、人事管理、财务管理、工程管理、水情测报、预报调度等信息,利用浏览器/服务器(B/S方式)进行信息共享。
通过整合现有应用系统和局域网建设,建立水库综合数据库大平台,充分发挥各应用系统的更大作用,从而全面提高水库的信息化程度和科技管理水平,这将对于洪水的预报、工作的调度等工作带来很大的方便。
如果系统建设成功,将十分有利于统筹各方面工作,保护人民财产安全,预防灾害、抵抗灾害。
将信息技术充分应用到社会主义建设中,一定可以把我们的家园建设得更加美好。