黃土高原淤地壩安全運(yùn)用巡查管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

常 興, 劉 剛, 劉 亞

(1.天水市水利工程建設(shè)質(zhì)量服務(wù)中心, 甘肅 天水 741000; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué),陜西 楊凌 712100; 3.中國(guó)科學(xué)院 水利部 水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100)

黃土高原是世界上水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，也是黃河泥沙的主要來(lái)源地[1-2]。為控制該區(qū)的水土流失，諸多學(xué)者開(kāi)展了大規(guī)模的實(shí)地考察和科學(xué)研究工作，取得了舉世矚目的成就。長(zhǎng)期實(shí)踐證明，淤地壩是黃土高原地區(qū)控制溝道侵蝕最有效的工程措施之一，它不僅可以攔截入黃泥沙、保持水土，還能淤地造田、增產(chǎn)糧食，在生態(tài)文明建設(shè)和農(nóng)民增產(chǎn)增收等方面發(fā)揮著重要的作用[3-6]。然而，一方面受資金和技術(shù)的限制，早期建設(shè)的淤地壩配套設(shè)施不完善，許多建成淤地壩未達(dá)到工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[7-8]；另一方面隨著近年來(lái)全球氣候變暖和日益頻繁的人類(lèi)活動(dòng)影響，黃河流域區(qū)域極端降雨發(fā)生頻繁導(dǎo)致潰壩幾率加大[9-10]。這些存在安全隱患的淤地壩一旦失事，將嚴(yán)重危害下游群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，加強(qiáng)淤地壩監(jiān)管顯得尤為重要。

黃土高原淤地壩數(shù)量多、分布廣，截至2019年11月統(tǒng)計(jì)，黃土高原地區(qū)現(xiàn)有淤地壩58 776座，涉及7省(區(qū))200余縣，且多集中建設(shè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)比較落后的地區(qū)，僅依靠單純的人力對(duì)這些淤地壩進(jìn)行監(jiān)管效率低下[11]。其次，由于信息不暢通，問(wèn)題反饋不及時(shí)，處置方案不科學(xué)，安全隱患最終變成安全事故，不利于淤地壩效益長(zhǎng)久發(fā)揮。此外由于部分管護(hù)人員缺乏淤地壩管護(hù)知識(shí)，致使管護(hù)工作流于形式，對(duì)工程安全運(yùn)行帶來(lái)不利影響。王敏[12]指出強(qiáng)化水土保持監(jiān)管需要?jiǎng)?chuàng)新監(jiān)管手段，要采取有效的措施不斷提高水土保持監(jiān)管的信息化水平。通過(guò)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)淤地壩進(jìn)行智慧監(jiān)管可以大幅提升監(jiān)管效率，提升淤地壩安全運(yùn)用管理水平。李想[13]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及GPRS數(shù)據(jù)終端研發(fā)了一種淤地壩安全管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)淤地壩汛情的及時(shí)了解及遠(yuǎn)距離監(jiān)控。王彥武等[14]利用低空無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)自動(dòng)、高效獲取壩控區(qū)域影像數(shù)據(jù)，為淤地壩的安全管理和汛期預(yù)警提供支持。內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市于2015年開(kāi)始建設(shè)淤地壩監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括野外監(jiān)控?cái)z像頭和雷達(dá)水位計(jì)及信息管理平臺(tái)，可以自動(dòng)上傳淤地壩實(shí)時(shí)圖像，既可實(shí)現(xiàn)對(duì)淤地壩的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)也便于后臺(tái)人員高效管理[15]。但以上這些系統(tǒng)的建設(shè)需要耗費(fèi)大量的人力及物力，難以進(jìn)行推廣應(yīng)用。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和IT業(yè)的高速發(fā)展，移動(dòng)辦公已經(jīng)成為繼電腦無(wú)紙化辦公、互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程化辦公之后的新一代辦公模式，可以擺脫空間和時(shí)間的束縛，高效迅捷地開(kāi)展工作[16-17]。此外，智能手機(jī)的普及也使得推行基于移動(dòng)應(yīng)用的信息化管理成為可能。因此，為了給淤地壩各級(jí)監(jiān)管單位和工作人員提供便捷、智能、直觀的業(yè)務(wù)支撐工具，引入移動(dòng)通信、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，以移動(dòng)終端為載體，開(kāi)發(fā)黃土高原淤地壩安全巡查智慧移動(dòng)終端應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)淤地壩“3個(gè)責(zé)任人”實(shí)時(shí)反饋巡查情況，便于各級(jí)監(jiān)管人員隨時(shí)掌握轄區(qū)范圍淤地壩防汛安全情況，便捷、高效地開(kāi)展淤地壩專(zhuān)項(xiàng)管理、隱患問(wèn)題處置與相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)。

1 理論與方法

1.1 功能需求與設(shè)計(jì)目標(biāo)

1.1.1 管理人員多層級(jí)、跨區(qū)域、多角色 淤地壩管理人員涉及水利部及黃河水利委員會(huì)、黃河上中游管理局等部委管理部門(mén)，各相關(guān)省、市、縣水行政主管部門(mén)，工程所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊的淤地壩工程管理責(zé)任主體，管理人員從上至下落實(shí)淤地壩監(jiān)管責(zé)任。黃土高原淤地壩工程涉及青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南等7個(gè)省(區(qū))，幾乎遍布整個(gè)黃土高原水土流失嚴(yán)重地區(qū)，分布范圍廣泛。管理人員根據(jù)責(zé)任不同，區(qū)分了多種角色，“3個(gè)責(zé)任人”制度是淤地壩的基層監(jiān)管人員，擔(dān)負(fù)著淤地壩防汛安全的第一道責(zé)任，是淤地壩監(jiān)管體系中的重要角色?？h級(jí)水行政主管部門(mén)是絕大部分淤地壩工程的建設(shè)單位，也是工程信息管理部門(mén)，掌握著全縣轄區(qū)內(nèi)淤地壩工程的全部信息，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各方力量共同落實(shí)轄區(qū)內(nèi)的淤地壩安全運(yùn)用責(zé)任。而上級(jí)管理人員主要是負(fù)責(zé)督促落實(shí)淤地壩管護(hù)責(zé)任，掌握全流域淤地壩工程運(yùn)行情況。因此，系統(tǒng)應(yīng)覆蓋各級(jí)、各地、各部門(mén)淤地壩管理人員，依據(jù)管理角色和管理級(jí)別分配相應(yīng)任務(wù)。

1.1.2 問(wèn)題反饋需要及時(shí)、準(zhǔn)確、智能 淤地壩安全運(yùn)用巡查的主要職責(zé)是發(fā)現(xiàn)安全隱患、消除隱患，確保工程安全運(yùn)行。“巡查責(zé)任人”是淤地壩監(jiān)管的最前沿哨兵，是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、反饋問(wèn)題的關(guān)鍵人，是“技術(shù)責(zé)任人”提出問(wèn)題解決方案的前提。當(dāng)前淤地壩水毀往往是因?yàn)殡[患發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，積小成大造成。因此需要“巡查責(zé)任人”反饋問(wèn)題及時(shí)，對(duì)問(wèn)題描述準(zhǔn)確并加以現(xiàn)場(chǎng)圖片輔證，反饋問(wèn)題的方式還要簡(jiǎn)單易操作，達(dá)到智能化或半智能化，降低巡查責(zé)任人操作難度?！凹夹g(shù)責(zé)任人”是處理隱患的關(guān)鍵和核心，需要準(zhǔn)確認(rèn)定發(fā)生的隱患，科學(xué)制定處置方案，及時(shí)反饋到管理系統(tǒng)，有利于各級(jí)監(jiān)管部門(mén)做出決策。

1.1.3 數(shù)據(jù)信息規(guī)范、多樣、全面 為便于統(tǒng)計(jì)分析，所填報(bào)的數(shù)據(jù)信息要有統(tǒng)一規(guī)則和統(tǒng)一格式，問(wèn)題描述要規(guī)范。為了提高問(wèn)題識(shí)別度，每一個(gè)隱患描述要附圖片印證，通過(guò)大量圖片庫(kù)，借助機(jī)器深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)圖像自動(dòng)判別工程隱患。淤地壩一般由兩大件或三大件組成，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，安全隱患風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)相對(duì)固定，巡查部位明確，為方便巡查責(zé)任人對(duì)照檢查，應(yīng)把全部風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)列舉出來(lái)。

1.1.4 系統(tǒng)架構(gòu)穩(wěn)定、開(kāi)放、安全 系統(tǒng)架構(gòu)要穩(wěn)定，應(yīng)保證多用戶同時(shí)訪問(wèn)不卡頓，數(shù)據(jù)查看流暢；系統(tǒng)功能還要具備升級(jí)空間，功能模塊可以拓展淤地壩信息化管理、智能化監(jiān)測(cè)、防汛預(yù)警等功能模塊；系統(tǒng)平臺(tái)需要保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全，除硬件安全外，還要保證不因?yàn)橐馔獠僮鞫鴣G失數(shù)據(jù)，對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格按需分配。

1.2 設(shè)計(jì)思路與總體框架

1.2.1 設(shè)計(jì)思路 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足多用戶、多角色管理及跨平臺(tái)使用，還要建立3個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括淤地壩工程概況數(shù)據(jù)庫(kù)、淤地壩工程監(jiān)管機(jī)構(gòu)及監(jiān)管人員數(shù)據(jù)庫(kù)、淤地壩常見(jiàn)安全隱患數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)打卡、巡查反饋、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析3個(gè)功能。系統(tǒng)要依據(jù)淤地壩安全應(yīng)用、“3個(gè)責(zé)任人”相關(guān)制度和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置巡查規(guī)則，滿足通訊安全、信息安全、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一，保證整體安全及后期的升級(jí)迭代。

1.2.2 總體框架 根據(jù)功能需求及設(shè)計(jì)思路，黃土高原淤地壩安全運(yùn)用巡查管理系統(tǒng)由一個(gè)系統(tǒng)搭建、3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建設(shè)，3個(gè)功能模塊擴(kuò)展及5個(gè)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參考4個(gè)部分組成。這4部分互相關(guān)聯(lián)，共同構(gòu)成了黃土高原淤地壩安全運(yùn)用巡查管理系統(tǒng)的主體框架，系統(tǒng)框架如圖1所示。

圖1 黃土高原淤地壩安全運(yùn)用巡查管理系統(tǒng)總體框架

1.3 關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法

1.3.1 移動(dòng)終端+PC端多平臺(tái)設(shè)計(jì) 隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，智能手機(jī)普及率越來(lái)越高，已經(jīng)成為工作生活常用工具。

近年來(lái)微信小程序的頻繁使用，為移動(dòng)終端功能開(kāi)發(fā)與推廣奠定了基礎(chǔ)。該系統(tǒng)于2021年12月開(kāi)發(fā)完成，硬件服務(wù)器支持php，mysql，web服務(wù)(支持IE8-IE10版本、谷歌、火狐等瀏覽器)。系統(tǒng)包括一款界面簡(jiǎn)潔、功能明確、實(shí)用易用的微信小程序，輔助淤地壩工程安全運(yùn)用巡查管理，實(shí)現(xiàn)巡查打卡、問(wèn)題反饋、拍照上傳、信息查詢等主要功能。配合PC端數(shù)據(jù)管理，完成淤地壩工程信息數(shù)據(jù)庫(kù)、各級(jí)淤地壩監(jiān)管體系人員數(shù)據(jù)庫(kù)及淤地壩常見(jiàn)安全隱患數(shù)據(jù)庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)工程信息錄入、查詢、導(dǎo)出，管理人員賬戶創(chuàng)建、修改、刪除等功能。微信小程序界面及PC端操作界面如圖2—3所示。

圖2 淤地壩巡查管理系統(tǒng)微信小程序操作界面

圖3 淤地壩巡查管理系統(tǒng)PC端操作界面

1.3.2 建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù) ①建立淤地壩工程數(shù)據(jù)庫(kù)：主要包括工程名稱(chēng)、地理位置、所屬河流、經(jīng)緯度、工程規(guī)模指標(biāo)及運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)等主要指標(biāo)，滿足淤地壩安全運(yùn)用巡查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。②建立各級(jí)管理人員數(shù)據(jù)庫(kù)：涵蓋全部和淤地壩管理相關(guān)的人員姓名、性別、職務(wù)(職稱(chēng))、單位、聯(lián)系電話、角色分類(lèi)。可以隨時(shí)查詢各級(jí)責(zé)任人，方便即時(shí)聯(lián)系。③建立淤地壩常見(jiàn)安全隱患數(shù)據(jù)庫(kù)：把淤地壩3個(gè)重要樞紐組成常見(jiàn)安全隱患情況列舉出來(lái)，并形成問(wèn)題描述清單。一方面提示巡查責(zé)任人照單查看，另一方面統(tǒng)一問(wèn)題描述，方便匯總分析問(wèn)題類(lèi)型。

1.3.3 智能精準(zhǔn)匹配信息 利用手機(jī)終端自帶定位功能，智能匹配工程坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)巡查責(zé)任人定位打卡，督促巡查責(zé)任人定期完成巡查任務(wù)。各級(jí)監(jiān)管人員檢查工程時(shí)，通過(guò)移動(dòng)終端定位當(dāng)前位置，準(zhǔn)確查詢工程名稱(chēng)和相關(guān)信息。對(duì)于個(gè)別無(wú)手機(jī)信號(hào)覆蓋的工程，可以在后臺(tái)設(shè)置離線打卡，或擴(kuò)大打卡半徑。

1.3.4 統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式與規(guī)則 為實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與云計(jì)算，提高淤地壩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估水平，對(duì)系統(tǒng)收錄的工程信息和反饋的隱患問(wèn)題，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式與填報(bào)規(guī)則。使數(shù)據(jù)信息既符合工程運(yùn)行管理要求，又符合信息化管理交互規(guī)則，提高數(shù)據(jù)分析成果精準(zhǔn)度和大數(shù)據(jù)挖掘潛力。

1.3.5 借助穩(wěn)定云存儲(chǔ)平臺(tái) 由于本系統(tǒng)涉及的部門(mén)多、用戶多、數(shù)據(jù)多、用戶范圍廣、地點(diǎn)分散，設(shè)計(jì)采用云端部署模式，降低運(yùn)維管理難度，并為對(duì)接云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析打下基礎(chǔ)。為了確保平臺(tái)安全穩(wěn)定運(yùn)行，賬戶采用分配制，由管理員創(chuàng)建，訪問(wèn)權(quán)限嚴(yán)格控制，只對(duì)轄區(qū)內(nèi)工程數(shù)據(jù)可見(jiàn)，各用戶數(shù)據(jù)在云端有存儲(chǔ)，全面進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，確保數(shù)據(jù)資料安全。

2 系統(tǒng)功能

2.1 淤地壩工程信息錄入(PC端)

淤地壩工程信息在本系統(tǒng)中需要錄入基本概況，主要包括以下指標(biāo)：工程名稱(chēng)、工程編號(hào)(自動(dòng)編號(hào))、地理位置、所屬河流、經(jīng)緯度、工程規(guī)模指標(biāo)及運(yùn)行狀況等。該部分信息由縣級(jí)管理員根據(jù)淤地壩防汛要求填寫(xiě)，或用標(biāo)準(zhǔn)格式整理數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入(表1)。

表1 淤地壩工程信息錄入操作示范

2.2 用戶賬號(hào)獲取與人員信息錄入(PC端)

(1) 賬號(hào)創(chuàng)建。分為各級(jí)管理賬號(hào)、監(jiān)管人員賬號(hào)、行政責(zé)任人、巡查責(zé)任人、技術(shù)責(zé)任人共五大類(lèi)。賬號(hào)采用分配制創(chuàng)建，上級(jí)管理員創(chuàng)建相鄰下級(jí)管理員賬號(hào)，不能越級(jí)創(chuàng)建；各級(jí)管理員創(chuàng)建同級(jí)監(jiān)管人員賬號(hào)；縣級(jí)管理員創(chuàng)建3個(gè)責(zé)任人賬號(hào)。賬號(hào)默認(rèn)為用戶手機(jī)號(hào)，密碼默認(rèn)為身份證號(hào)末6位，密碼可以修改。

(2) 角色權(quán)限分類(lèi)。角色分類(lèi)包括1至4級(jí)管理員，對(duì)應(yīng)流域機(jī)構(gòu)、省(區(qū))級(jí)、市級(jí)、縣級(jí)四級(jí)管理員和同級(jí)水行政主管部門(mén)淤地壩監(jiān)管人員及淤地壩工程“3個(gè)責(zé)任人”，即行政責(zé)任人、巡查責(zé)任人、技術(shù)責(zé)任人，系統(tǒng)賬戶共有11個(gè)角色權(quán)限分類(lèi)。各級(jí)管理員為相應(yīng)層級(jí)的最高權(quán)限，可以登錄PC端進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。其余人員只能使用移動(dòng)終端完成巡查反饋信息，查詢淤地壩工程基本信息、安全狀況、巡查次數(shù)、隱患問(wèn)題及處置結(jié)果等信息。

(3) 賬號(hào)層級(jí)。根據(jù)管理權(quán)限按行政層級(jí)劃分賬號(hào)層級(jí)，管理員層級(jí)分為流域機(jī)構(gòu)、省區(qū)級(jí)、市級(jí)、縣級(jí)共4個(gè)層級(jí)，其中流域機(jī)構(gòu)監(jiān)管人員包含水利部、黃河水利委員會(huì)、黃河上中游管理局等主要淤地壩管理機(jī)構(gòu)的相關(guān)工作人員，縣級(jí)監(jiān)管人員包括縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村三級(jí)淤地壩管理人員和3個(gè)責(zé)任人。

(4) 人員信息采集。各級(jí)人員信息包括：姓名、性別、職務(wù)、單位、聯(lián)系電話、角色分類(lèi)。其中職務(wù)為所在單位職務(wù)，技術(shù)負(fù)責(zé)人需要填職稱(chēng)。

2.3 巡查責(zé)任人信息填報(bào)(移動(dòng)端)

根據(jù)淤地壩巡查要求，巡查責(zé)任人在汛期每周至少巡查一次工程，巡查重點(diǎn)部位包括壩體、放水工程、泄洪建筑物、周邊環(huán)境及附屬設(shè)施情況，填報(bào)內(nèi)容針對(duì)每一個(gè)巡查對(duì)象常見(jiàn)隱患對(duì)照填寫(xiě)，問(wèn)題描述從標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容單選，同一部位超過(guò)一個(gè)隱患問(wèn)題分次反饋，每個(gè)問(wèn)題要配相應(yīng)照片說(shuō)明(詳情見(jiàn)表2)。

2.4 技術(shù)責(zé)任人信息填報(bào)(移動(dòng)端)

(1) 技術(shù)責(zé)任人可以從巡查記錄列表中打開(kāi)對(duì)應(yīng)的“待處置”工程，也可以從工程地圖展示界面中，點(diǎn)擊閃動(dòng)的浮標(biāo)打開(kāi)對(duì)應(yīng)的工程(若巡查責(zé)任人對(duì)某工程有問(wèn)題反饋，相應(yīng)的工程浮標(biāo)在地圖展示界面會(huì)閃動(dòng)提醒)，添加處置方案。

(2) 根據(jù)巡查責(zé)任人反饋的問(wèn)題描述和照片，提出針對(duì)性的處理意見(jiàn)。若無(wú)法看清，可到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳查，并做出處置方案，重大問(wèn)題請(qǐng)相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)論證后確定處置方案。

(3) 市、縣兩級(jí)管理員有權(quán)審核技術(shù)負(fù)責(zé)人提交的處置方案，并決定是否要退回、審核通過(guò)。

(4) 處置方案被退回來(lái)后，需要按審核意見(jiàn)重新填報(bào)處置方案。

2.5 行政責(zé)任人處理(移動(dòng)端)

(1) 進(jìn)入途徑同技術(shù)責(zé)任人，在技術(shù)責(zé)任人提出處置方案后，可以按技術(shù)方案組織實(shí)施。對(duì)于小問(wèn)題，可以直接組織村民實(shí)施，把處置結(jié)果上報(bào)。

(2) 對(duì)于暫時(shí)處理不了的問(wèn)題，可以填寫(xiě)具體困難和需求。

(3) 對(duì)于巡查責(zé)任人反饋的隱患，必須按規(guī)定，限期組織處置，并反饋結(jié)果。

表2 巡查責(zé)任人巡查部位及隱患描述

2.6 工程信息查詢功能(PC端+移動(dòng)端)

工程信息查詢與篩選功能分為列表查詢與地圖查詢，既滿足單個(gè)工程技術(shù)指標(biāo)查詢，也可以進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，可極大地提高淤地壩工程管理效率。

(1) 列表查詢可以按行政區(qū)域、工程規(guī)模、樞紐組成、運(yùn)行狀況等分類(lèi)指標(biāo)進(jìn)行篩選與統(tǒng)計(jì)分析，隨著淤地壩工程信息數(shù)據(jù)庫(kù)逐步完善，各工程所在的河流水系、工程水沙調(diào)蓄能力、攔泥淤地效益等信息都可以方便地統(tǒng)計(jì)出來(lái)，滿足科研分析需求，為下一步工程規(guī)劃布局及除險(xiǎn)加固等政府決策提供數(shù)據(jù)支撐。

(2) 地圖查詢可以按圖標(biāo)顏色、形狀查看工程規(guī)模，還能以指定地點(diǎn)為中心設(shè)置半徑，查詢相應(yīng)范圍內(nèi)的工程分布情況，結(jié)合氣象部門(mén)雨情預(yù)報(bào)，提供可視化的防汛預(yù)警分布圖。

(3) 每一個(gè)工程有一個(gè)信息詳表，點(diǎn)擊列表或浮標(biāo)，都可進(jìn)入詳情頁(yè)面。

(4) 篩選后的工程信息，可以在PC端批量導(dǎo)出為Excel格式文件。

2.7 巡查工作監(jiān)管

(1) 巡查責(zé)任人巡查記錄。歷次巡查時(shí)間與反饋的問(wèn)題向上級(jí)管理部門(mén)用戶公開(kāi)。

(2) 技術(shù)責(zé)任人處理方案。對(duì)巡查出來(lái)的問(wèn)題要有明確的、科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的處置方案，并對(duì)處置方案的技術(shù)可行性負(fù)責(zé)。

(3) 行政責(zé)任人處置結(jié)果。對(duì)巡查問(wèn)題要有處置結(jié)果，一是組織村民消除問(wèn)題與隱患，二是對(duì)重大安全問(wèn)題通過(guò)報(bào)告形式，向當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T(mén)或淤地壩監(jiān)管部門(mén)提出除險(xiǎn)加固申請(qǐng)。

(4) 所有工作流程的時(shí)限設(shè)置。根據(jù)淤地壩安全運(yùn)用相關(guān)規(guī)定執(zhí)行，系統(tǒng)可以幫助各級(jí)有權(quán)限的管理人監(jiān)督 “三個(gè)責(zé)任人”按要求完成工作。

3 系統(tǒng)應(yīng)用評(píng)估

本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，選擇甘肅省天水市武山縣防汛重點(diǎn)淤地壩工程進(jìn)行試運(yùn)行，錄入7個(gè)淤地壩監(jiān)管機(jī)構(gòu)、5級(jí)系統(tǒng)管理員、15個(gè)系統(tǒng)用戶及13座重點(diǎn)淤地壩工程，其中大(2)型淤地壩6座，中型淤地壩7座。試運(yùn)行期間，系統(tǒng)運(yùn)行流暢，信息反饋及時(shí)，上傳圖片能夠滿足安全隱患識(shí)別與判斷。各級(jí)監(jiān)管機(jī)構(gòu)和工作人員，可以對(duì)3個(gè)責(zé)任人工作狀態(tài)實(shí)時(shí)查看，對(duì)轄區(qū)內(nèi)所有工程運(yùn)行狀況進(jìn)行查詢，按行政區(qū)、規(guī)模、運(yùn)行狀況等條件進(jìn)行篩選導(dǎo)出，全面實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。該系統(tǒng)全面推廣后可極大提高黃土高原淤地壩工程安全運(yùn)用管理能力。

3.1 監(jiān)管人員全覆蓋，巡查信息全公開(kāi)，壓實(shí)淤地壩工程防汛責(zé)任

本系統(tǒng)涵蓋了黃土高原淤地壩工程有關(guān)的所有管理機(jī)構(gòu)和工作人員，縱向從部委到省(自治區(qū))市縣鄉(xiāng)(村)5個(gè)層級(jí)，橫向包括全部工程所在7省區(qū)。系統(tǒng)為每級(jí)淤地壩監(jiān)管人員分配一個(gè)賬戶，每個(gè)用戶能夠看到轄區(qū)內(nèi)的工程信息和人員工作動(dòng)態(tài)，可以隨時(shí)查詢轄區(qū)內(nèi)防汛責(zé)任落實(shí)情況，及時(shí)做出安排部署，調(diào)整工作方案，布置防汛工作任務(wù)。安全隱患反饋時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)反饋，全系統(tǒng)人員各級(jí)監(jiān)管人員均可看到，大大提高工作效率和監(jiān)管效果。

3.2 限時(shí)定位打卡，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)填報(bào)，協(xié)助3個(gè)責(zé)任人履職盡責(zé)

本系統(tǒng)開(kāi)啟巡查人員定點(diǎn)打卡功能，根據(jù)淤地壩3個(gè)責(zé)任人巡查管理相關(guān)要求，可以動(dòng)態(tài)設(shè)置巡查頻次，提醒巡查責(zé)任人完成巡查任務(wù)，技術(shù)責(zé)任人制定除險(xiǎn)方案，行政責(zé)任人及時(shí)處置，全程接受各級(jí)監(jiān)管人員監(jiān)督和指導(dǎo)，保證工作科學(xué)高效，切實(shí)做到對(duì)淤地壩安全隱患“及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)反饋，及時(shí)處置”。系統(tǒng)運(yùn)行后，可以提高淤地壩工程隱患及時(shí)清除速度，避免小隱患拖成大問(wèn)題，每年可以節(jié)省或減少除險(xiǎn)加固投資超千萬(wàn)元。

3.3 規(guī)范信息統(tǒng)計(jì)，借助大數(shù)據(jù)云計(jì)算，推進(jìn)淤地壩管理智慧化

本系統(tǒng)可規(guī)范巡查要求，實(shí)現(xiàn)巡查常態(tài)化。統(tǒng)一問(wèn)題反饋方式，自動(dòng)記錄工作時(shí)間、存儲(chǔ)文字、照片等資料，實(shí)現(xiàn)巡查時(shí)間記錄、事件上報(bào)等功能，支撐淤地壩巡查工作日常管理。借助大數(shù)據(jù)云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析，提出淤地壩管理對(duì)策，為淤地壩管理智慧化奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

本文提出了基于信息化技術(shù)和微信小程序平臺(tái)的“淤地壩工程安全運(yùn)用巡查管理系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，從總體架構(gòu)、功能需求、界面設(shè)計(jì)及操作方法等方面詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的總體解決方案與應(yīng)用效果評(píng)價(jià)。該系統(tǒng)的應(yīng)用，可以確切落實(shí)淤地壩“3個(gè)責(zé)任人”管護(hù)責(zé)任，大幅縮短巡查責(zé)任人安全問(wèn)題上報(bào)和主管部門(mén)處置反應(yīng)時(shí)間，提升淤地壩工程安全管理信息化水平，對(duì)于解決當(dāng)前淤地壩管理存在的問(wèn)題具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，該系統(tǒng)還可嵌入智慧水利體系，完善水利工程監(jiān)管的信息化水平，為淤地壩工程實(shí)現(xiàn)“四預(yù)”奠定基礎(chǔ)，提供重要的借鑒和應(yīng)用價(jià)值。

通過(guò)本系統(tǒng)推廣應(yīng)用，可以快速準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)淤地壩安全隱患，形成黃土高原淤地壩運(yùn)行管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)，結(jié)合新一代人工智能技術(shù)和持續(xù)累積的學(xué)習(xí)樣本數(shù)據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化擴(kuò)充隱患圖片庫(kù)，進(jìn)行淤地壩相關(guān)大數(shù)據(jù)的深度挖掘，提升圖像智能判別安全隱患的準(zhǔn)確性，全面實(shí)現(xiàn)黃土高原淤地壩安全巡查管理智能化、便捷化、高效化，促進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。