浅谈长兴海塘管理新一轮综合信息化建设

浅谈长兴海塘管理新一轮综合信息化建设

高斌,蔡勇圣

高斌、蔡勇圣

崇明县长兴海塘管理所（上海201913）

摘要：随着信息技术的快速发展，现代信息系统在企业、工程项目管理的应用中，发挥着越来越大的管理效率、效果。长兴海塘的现代化管理借助现代信息化系统得以实现。本文回顾了长兴海塘管理信息化建设的发展，分析了新一轮信息化建设的必要性，介绍了信息化建设项目的设计标准、原则及防汛中心、实时监控等系统的建设。

关键词：信息化建设；海塘管理；实时监控；水闸；

0前言

随着信息技术的进步，上海海塘建设、巡查、维修、养护等工作建立了基于数字网格化技术的集成基础地理、海塘管理对象等多种数据资源，通过多部门信息共享，实现对海塘日常巡查、养护网格化监督和管理。长兴海塘管理所是上海区县七个海塘管理所之一，担负着巡查养护管理数十公里海塘岸线、水闸6座、2个海塘管理站。为了适应海塘管理能力和服务水平的要求，长兴海塘管理需要进行新一轮综合信息化建设。

1.海塘信息化内涵与信息化建设的必要性

海塘管理信息化管理是应用遥感、数据收集系统、全球定位系统、地理信息系统、计算机网络和多媒体技术、现代通信等高科技手段，对海塘、滩涂、堤防工程管理进行数字化、数字整合、仿真等信息集成，并在可视化条件下提供决策支持和服务的应用程序。

海塘、滩涂管理工作内容丰富、广泛，还涉及安全、生态、景观、文化等范围。每年需要花费大量人力、物力进行水闸、水位、滩涂的测量、修测等数据采集工作。已建成水闸水位咸度信息汇总系统，完善了网站建设，可以及时更新本所动态，发布本所简报，定期更新引排水报表，互联网查询发布实时水位等信息。

长兴海塘管理所综合信息化系统虽然早已建立，但对于实现各类水利信息及其处理的数字化、网络化、集成化、智能化，全面提高水闸引排水管理和防汛抗灾能力，仍然需要系统提高与完善。经有关各方经现场勘察沟通，技术和业务部门深入探讨整合，需要建设新的综合信息化管理系统。

2.海塘管理信息化发展

长兴海塘管理信息化发展可分为4个阶段，目前，处在由第三阶段向第四阶段的过渡期。

①.传统管理阶段，利用传统的技术手段,结合人工方法对堤防工程进行管理,其信息管理的机构形式是机械的、具体的和分散的,其表现特点是机械+人工操作；

②.设备开发及新技术应用阶段，利用传统的测试和监测设备,结合电子技术和计算机技术,对传统的信息收集手段进行改造,以适应闸口河流监测的需要,其表现特点是机械+人工操作+电子技术；

③.计算机管理模拟阶段，在堤防工程管理所涉及的有关方面进行计算机编程和管理,开发应用软件和模拟、仿真尝试,其表现特点是机械+人工干预+电子技术+计算机技术+分散独立的应用；

④.网络技术及仿真技术阶段，在堤防工程管理所涉及的有关方面进行计算机数据整合、编程计算、模拟仿真,开发应用软件和模拟、仿真尝试,其表现特点是机械+人工干预+电子技术+计算机技术+通信技术+仿真+网络整合+系统应用。

3.新一轮信息化建设项目设计标准与原则

3.1设计参照主要标准

①.《智能建筑工程质量规范》GB50339-2003

②.《建筑智能化系统工程实施及规范》DB32/366-99

③.《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-2008

④.《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000

3.2项目设计原则

系统方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，综合考虑维护及操作，今后发展、扩建、改造的余地等因素。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的，其具有以下原则：

①.先进性：监控系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握。

②.可靠性：系统基于可靠的网络通信技术，能确保系统级别的高稳定性和可靠性，满足7×24小时、全年365天的全天候长期稳定运行。

③.稳定性：综合信息化水闸管理系统的设计具有较高的稳定性，系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

④.扩展性：整体信息化系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。

4.新一轮综合信息化建设主要内容

长兴海塘管理信息化新一轮建设主要内容是建立防汛多媒体值班会议室，整套信息化系统通过计算机整合处理后，将包含各信息点水位监测，咸度监测，闸门开度监测，全线各水闸实时视频监控，水务官网发布的台风实时路径等专业计算机防汛应用，集中显示于会议室配备的大屏幕LED显示器。并根据需要可随时切换系统页面和各功能模块。项目设计流程如图1所示。

4.1所内防汛中心（会议室）建设

长兴海塘管理所防汛多媒体会议室建立全套计算机信息化管理系统，包含各信息点水位监测，全线实时视频监控等专业计算机应用，实现方便高效的管理，指挥，调度等全业务应用需求。

整套系统通过计算机整合处理后，将从水闸采集的水位，咸度，水闸开度等重要数据和视频图像集中显示于会议室配备的大屏幕LED显示器。将整合采集的资源，配合GIS地图，实现历史数据曲线分析，数据报表打印等扩展功能。根据需要可随时切换系统页面和各功能模块。

4.2项目功能模块

①.全岛水闸水位咸度，闸门开度等实时数据监测显示系统；

②.水闸工况当前和历史曲线图，整合数据报表打印等；

③.全岛水闸视频监控集中控制系统；

④.互联网信息实时接入系统；

⑤.兄弟单位及未来第三方信息接入（含水文信息，气象信息等。）

项目功能模块效果如图3所示。

4.3实时监控系统

⑴.监控设计概况

在凤凰水闸、新港水闸等六个水闸设置监控，机房采用海康全高清硬盘录像机配合内外河八字墙侧的可变焦全天候高速红外摄像球机，对水闸内外侧进行全方位监控，并将其采集的现场视频等信息，通过计算机网络传输到海塘所信息中心，信息中心通过即时调用各水闸客户端数据和视频，可为防汛，引排水等业务提供确切可靠的客观数据和视频依据。

⑵.监控设计要求

①.高清监控图像能够在机房与光纤网络远程会议室实时显示，便于相关操作、管理人员及时、直观了解河道、堤坝、闸门、内外河道船只及汛期水闸现场资料等关键动态信息，做出及时有效的判断和指令。

②.实时监控视频可通过指定的管理员帐号，密码等，在互联网上实时查询，监控资料通过装备专用大容量工业视频监控硬盘，实现至少一个月以上的视频存储时间。高清摄像机提供高清编码功能，每个高清前端监控点支持高清画质的图像，利用高效的编码效率使所需要的码率更低，设置变码率可进一步降低总体传输码率，以降低网络承载的压力和总体存储容量。

⑶.监控系统主要设备

①.ADTNVR高清数字监控服务器。该设备融合了多项专利技术，采用了多项IT高新技术，如视音频编解码技术、嵌入式系统技术、存储技术、网络技术和智能技术等。它既可作为NVR进行本地独立工作，也可联网组成一个强大的安全防范系统。其广泛应用于金融、公安、部队、电信、交通、电力、教育、水利等领域的安全防范。

②.ADT-18CR高清高速球机。该设备采用精密电机驱动,反应灵敏,运转平稳,精度偏差少于0.1度，支持RS-485控制下的自动识别，,支持三维智能定位功能,配合DVR和客户端软件，可实现点击跟踪和放大支持RS-485线路故障诊断功能，室外球达到IP66防护等级。

4.4水闸闸门开度及限位系统

⑴.水闸闸门系统概况

凤凰水闸、新港水闸等水闸的闸门卷扬机系统进行了开度建设与改造，安装最新型的旋转式绝对编码器，实现闸门开度仪表本地显示，远程4-20ma采集传输集成至信息中心程序。联动结合旋转式限位器，实现双重水闸限位保护控制功能。

⑵.信息远程传输

开度数据信息不仅在本地仪表显示，通过编码器特有的4-20ma数字型号，经过研华TCP数据采集器链接，将数据合并显示入水闸控制房的计算机程序中，可以在远程监测到闸门的高度信息，所内综合信息管理系统也可以实时显示各水闸的闸门开度等工况信息（如图4所示）。

⑶.主要设备选型

①.多圈旋转式绝对值编码器。高精度全数字化，最快时钟频率500KHz，高速度、高精度控制。宽工作电压、低耗电流。连接计算机可进行EasyPro智能设定。

②.SSI信号编码器专用控制仪表。可提供传感器工作电源一路4～20mA模拟量输出.输出D/A精度10位.一路RS485全数字量输出，自带通讯协议，多个预设位置输出，继电器干节点，灵敏度可设置，开关形式可设置。

4.5水闸语音广播系统

系统采用大功率定压功放配合高清霍尼韦尔Honeywel定向号角喇叭的广场整体音响播放解决方案，标配鹅颈话筒的同时，增加了高清U段无线麦克风系统。

①.语音系统定制模块具有录音和放音的功能，语音播放器采用面板数字按键结合遥控器的方式实现定制语音播放，将预录标准普通话的开闸关闸、引排水等公告语音，按照1，2，3…固定排列。可以根据需要按键即可反复播放，以准确有效的告知闸内外的船民，做好提前准备及时带好缆绳或撤离至安全区域，确保水闸正常开关闸的周边安全。

②.自动化语音播放系统，结合人工麦克风喊话，两路语音均无缝接入大功率功放系统，通过高清的霍尼韦尔号角喇叭，在环境嘈杂的情况下，也可以清晰的传送示警、告知等语音信息。

5.结语

长兴海塘管理新一轮综合信息化建设应用遥感、数据收集、全球定位、地理信息、网络等系统，多媒体、现代通信等科技手段，达到了对海塘、滩涂、堤防工程管理的数字化、数字整合、仿真等信息集成及可视化条件下的决策支持和服务。实现了方便高效的管理，指挥，调度等全业务应用需求，而且信息的共享，可以减少资金投入，产生巨大的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]平湖市市管海塘运行管理现状与对策屠慧林;竹建华浙江水利水电专科学校学报2012-09-25

[2]上海市海塘滩涂管理信息化规划与建设研究徐双全;朱宪伟地方水利技术的应用与实践2005-06

[3]丁亚萍;郑燕华;周敏杰;赵胜贤;浦东新区海塘安全监测与信息化技术研究中国水运2012-08-15