水利工程數(shù)字化管理的探索和實現(xiàn)以水利工程管家系統(tǒng)為例

余天一

（杭州定川信息技術(shù)有限公司，浙江 杭州 310020）

1 問題的提出

水利工程數(shù)字化管理是浙江省水利工程管理“三化”改革的重要組成部分，也是構(gòu)建新時代水利工程管理機制，提升管理水平的切實保障。浙江省一直致力于水利工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型，將數(shù)字化與自動化、物業(yè)化相結(jié)合，各地已開發(fā)完成山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運行管理系統(tǒng)等多套管理平臺。在多年實踐的基礎(chǔ)上，浙江省水利廳“三化”改革將數(shù)字化作為重點之一，大力打造數(shù)字水利工程，建立數(shù)字化管理流程。

水利工程管家系統(tǒng)串聯(lián)“三化”中數(shù)字化、物業(yè)化的需求，以物業(yè)化管理模式為依托，以工程管理規(guī)程（標(biāo)準(zhǔn)）為基礎(chǔ)，開發(fā)數(shù)字化管理流程系統(tǒng)，提升水利工程管理效率和水平，保障水利工程安全、規(guī)范、專業(yè)運行。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

2.1 建設(shè)目標(biāo)

水利工程管家系統(tǒng)充分考慮物業(yè)化模式下水利工程管理機制的改變。在其設(shè)計中，物業(yè)公司作為水利工程的運行管理方，借助該系統(tǒng)實現(xiàn)水利工程的規(guī)范化、高效化、流程化管理；管理單位則借助該系統(tǒng)實現(xiàn)對物業(yè)公司的監(jiān)督、約束和考核。系統(tǒng)針對不同類型的水利工程開發(fā)不同的數(shù)字化管理模塊，包括運行管理、視頻監(jiān)控、工程檢查、維修養(yǎng)護(hù)、設(shè)備管理、物業(yè)監(jiān)管和應(yīng)急管理等模塊，實現(xiàn)水利工程全流程的數(shù)字化管理與監(jiān)督。

2.2 總體架構(gòu)

系統(tǒng)包括6個主要層次，分別為用戶層、應(yīng)用層、應(yīng)用支撐層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層和采集層；涵蓋管理和監(jiān)督2大體系。系統(tǒng)總體架構(gòu)見圖1。

（1）用戶層：面向管理單位、物業(yè)公司、現(xiàn)場操作人員等用戶提供不同的功能頁面和權(quán)限，保障各層級用戶的使用需求。

（2）應(yīng)用層：包括Web端的水利工程管家系統(tǒng)及移動端的管理平臺。

（3）應(yīng)用支撐層：為各級用戶提供用戶認(rèn)證、消息推送、流程引擎、數(shù)據(jù)分析、報表生成等服務(wù)，通過數(shù)據(jù)匯集支撐應(yīng)用層的各項功能。

（4）數(shù)據(jù)層：借助數(shù)據(jù)管理軟件的開發(fā)實現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的匯總和管理，涵蓋數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲、維護(hù)等功能。

（5）網(wǎng)絡(luò)層：包括為系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)支持的各類硬件、軟件的集合。

（6）采集層：包括人員、工情、雨情、水利工程特性、視頻監(jiān)控、物業(yè)信息等各類基礎(chǔ)信息的 采集。

（7）管理體系：根據(jù)各類水利工程的特性，物業(yè)公司通過水利工程管家的各類功能模塊應(yīng)用實現(xiàn)水利工程的數(shù)字化管理。

（8）監(jiān)督體系：管理單位根據(jù)監(jiān)管流程對物業(yè)化工作和水利工程運行管理狀況進(jìn)行考核。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

2.3 功能設(shè)計

針對不同的水利工程需求設(shè)計不同的系統(tǒng)功能，主要包括運行管理、視頻監(jiān)控、工程檢查、維修養(yǎng)護(hù)、設(shè)備管理、物業(yè)監(jiān)管、應(yīng)急管理、臺賬管理等模塊。

（1）運行管理模塊：管理水利工程的運行狀態(tài)，包括運行調(diào)度、放水預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、安全監(jiān)測等狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并顯示設(shè)備設(shè)施的運行情況。各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)是管控一體化的紐帶。

（2）視頻監(jiān)控模塊：將視頻監(jiān)控自動化采集系統(tǒng)接入水利工程管家系統(tǒng)，登錄水利工程管家賬號即可在該模塊實時查看工程監(jiān)控情況，保障工程實時信息的獲取和監(jiān)管。

（3）工程檢查模塊：包括工程的日常檢查、定期檢查、特別檢查等內(nèi)容。工程檢查需配合水利工程管家移動管理平臺進(jìn)行日常巡查、設(shè)備檢查等工作，發(fā)現(xiàn)問題實時上報并生成隱患處理待辦事項，由審批流程所涉及的崗位進(jìn)行在線審批并下發(fā)處理指令，根據(jù)工程實際情況選擇恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞竭M(jìn)行隱患處理，最后形成完整的電子臺賬并歸檔，以便日后查詢。

（4）維修養(yǎng)護(hù)模塊：主要針對工程設(shè)備的日常維修養(yǎng)護(hù)以及維修養(yǎng)護(hù)流程管理。構(gòu)建維修養(yǎng)護(hù)工作模型，結(jié)合工程檢查流程實現(xiàn)水利工程的維修養(yǎng)護(hù)流程，包括維修養(yǎng)護(hù)的原因（問題來源）、維修養(yǎng)護(hù)的審批、維修養(yǎng)護(hù)方式的選擇、維修養(yǎng)護(hù)前后的情況等信息，形成完整的電子臺賬并歸檔。

（5）設(shè)備管理模塊：建立設(shè)備臺賬信息，對設(shè)備進(jìn)行管理。明確設(shè)備基本屬性如編號、名稱、類型、規(guī)格型號、制造單位、出廠編號、出廠日期、購置時間、設(shè)備原值、安裝位置等信息。通過對設(shè)備進(jìn)行卡片式管理，可以查詢、預(yù)覽每臺設(shè)備的詳細(xì)資料，包括移交單導(dǎo)入、檔案資料、安裝記錄、故障記錄、保養(yǎng)記錄、維修記錄等。通過對設(shè)備的備品備件出入庫進(jìn)行流程化管理，實現(xiàn)對備品備件采購、領(lǐng)用的電子臺賬的歸檔。

（6）物業(yè)監(jiān)管模塊：通過物業(yè)化監(jiān)管智慧模型，實現(xiàn)管理單位對物業(yè)單位及自身的監(jiān)管和考核。工程在實際運行過程中遇到對應(yīng)的審批流程時，通過智慧工作模型自動實現(xiàn)流程及審批對象的選擇，簡化審批流程。管理單位能夠通過該模塊，加強對物業(yè)單位的監(jiān)管力度，方便并清晰明了地查看物業(yè)單位的工作，比如巡查次數(shù)、維養(yǎng)次數(shù)等是否達(dá)到指標(biāo)，完成對物業(yè)公司的各項考核并提高監(jiān)管效率。

（7）應(yīng)急管理模塊：包括預(yù)案管理、預(yù)警發(fā)布、應(yīng)急演練、防汛物資等子模塊。預(yù)案管理模塊實現(xiàn)預(yù)案的分類存儲及查詢功能；預(yù)警發(fā)布模塊主要實現(xiàn)設(shè)備參數(shù)超限時自動向技術(shù)人員報警，同時提供在線統(tǒng)計實時數(shù)據(jù)的超限情況等信息；應(yīng)急演練模塊實現(xiàn)對演練情況的記錄；防汛物資模塊實現(xiàn)防汛搶險物資的登記與管理。

（8）臺賬管理模塊：包括臺帳填報、查看、歷史查詢及統(tǒng)計，實現(xiàn)各類事項的電子臺帳填報。

2.4 流程設(shè)計

水利工程管家系統(tǒng)包括工程檢查、維修養(yǎng)護(hù)、調(diào)度運行、物業(yè)監(jiān)管4大業(yè)務(wù)流程。其中，工程檢查及隱患處理流程見圖2，維修養(yǎng)護(hù)流程見圖3。

圖2 工程檢查及隱患處理流程圖

圖3 維修養(yǎng)護(hù)流程圖

3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

事項流程是水利工程管家系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一，每個流程都需要在平臺中實現(xiàn)并完成電子臺賬記錄。流程控制的重點是按照水利工程管理規(guī)范將事項流程固定下來，限定各用戶各事項的操作步驟，在流轉(zhuǎn)過程中確保操作順序、操作選擇的正確性，最終形成流程閉環(huán)。用信息流的流轉(zhuǎn)取代紙質(zhì)文件的傳遞，可以顯著提高工作效率，做到水利工程管理電子化留痕，以便工程管理人員進(jìn)行歸檔和檢索。系統(tǒng)流程的實現(xiàn)主要有以下3個要點：

3.1 路徑與用戶

根據(jù)水利工程管理規(guī)范和工程實際情況確定流轉(zhuǎn)路徑以及相應(yīng)的用戶。流程開啟后，流轉(zhuǎn)路徑對事項的處理步驟及處理人員進(jìn)行詳細(xì)界定，各崗位用戶需按照既定路徑完成流程派發(fā)的工作，可以登錄賬號通過待辦事項查看具體信息、及時完成任務(wù)并流轉(zhuǎn)至下一節(jié)點。

3.2 流程的可配置化

水利工程的管理需要考慮各個工程的差異性，制定不同的管理流程，使其符合工程的實際需求。在系統(tǒng)流程的實現(xiàn)過程中難以制定統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的事項流程處理程序，因此在系統(tǒng)流程設(shè)計時將其可配置化，在確保符合工程管理規(guī)范的前提下，用戶可根據(jù)工程實際配置流程的部分流轉(zhuǎn)路徑，選擇恰當(dāng)?shù)牧鞒坦?jié)點處理人員。

3.3 權(quán)限控制

不同級別的用戶賬號具備不同的權(quán)限，在流程流轉(zhuǎn)和實現(xiàn)過程中權(quán)限控制尤其重要。每位用戶只能操作推送至本人賬號的流程環(huán)節(jié)，對已形成的流程環(huán)節(jié)不能進(jìn)行更改和刪除（管理員賬號除外），確保流程安全有效地流轉(zhuǎn)。

4 系統(tǒng)的初步實現(xiàn)

采用Windows 10操作系統(tǒng)支持下的Microsoft Visual Studio 2019和MYSQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行軟件代碼編寫和數(shù)據(jù)存儲，目前已經(jīng)完成系統(tǒng)各功能模塊。

（1）運行管理：該模塊與水利工程已建設(shè)的自動化系統(tǒng)相結(jié)合，接入視頻系統(tǒng)、安全預(yù)警系統(tǒng)、水雨情系統(tǒng)等，記錄工程運行調(diào)度各類臺賬，幫助管理人員全面掌握工程運行管理情況。

（2）巡查檢查：記錄工程日常巡查、汛前檢查、汛后檢查、特別檢查等信息，在線查看巡查軌跡和臺賬，實時掌握工程檢查狀況，實現(xiàn)手機端和平臺端的互聯(lián)互通

（3）流程處理：根據(jù)定制的流程處理程序?qū)﹄[患、維修養(yǎng)護(hù)等流程進(jìn)行在線處理。流轉(zhuǎn)到具體節(jié)點時，相應(yīng)的處理人員可在其用戶賬號的待辦事項中查看流程處理信息并按要求進(jìn)行處理，管理人員登錄賬號可實時查看流程處理進(jìn)度。

（4）物業(yè)監(jiān)管：管理單位可登錄管理賬號對物業(yè)公司的工作情況進(jìn)行監(jiān)管，并對物業(yè)化工作進(jìn)行分類考核。根據(jù)工程實際情況自主配置考核項、制定考核表格，最終形成對物業(yè)公司的考核結(jié)果。

5 結(jié) 語

水利工程管家系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)以浙江省水利工程管理“三化”改革為主旨，實現(xiàn)物業(yè)化、數(shù)字化的有效結(jié)合，規(guī)范物業(yè)公司的管理程序，為物業(yè)公司的日常運行維護(hù)工作和管理單位的監(jiān)督管理工作提供服務(wù)。

該系統(tǒng)的開發(fā)運用推動了水利工程管理“三化”深度改革的落地，為物業(yè)化模式下的水利工程管理提供數(shù)字化解決方案，切實提升水利工程的管理水平和運行效率。