作者:张强
近些年来,辽宁省采取了一系列有效措施加强了对小型水库的管理与维护。2008-2012年,开展了小型水库库容曲线测算及特征值复核,重新确定了工程规模和工程特性。2010-2012年,开展了小型水库预警预报技术研究,提出了相关指标体系。2013年,借助基层服务体系,为每座小型水库配备了两名库管员,明确了管护主体,落实了管护责任。这几项措施的开展为小型水库报汛系统平台的建设奠定了基础。
1、报汛原理与关键技术
1.1 报汛原理
针对辽宁省小型水库数量众多、分布分散等特点,充分依托现有成果,尝试以库管员作为报汛主体,以手机短信作为报汛形式,将水库的关键指标以短信的形式发送至系统平台,利用相应的模型算法,实现小型水库的报汛功能。主要包括以下内容。
a.库管员发送短信:通过培训,库管员按照要求,将读取的水位信息及当前的天气状况,以六位数字发给系统平台。
b.系统校核与解析短信:系统按照短信编写格式要求对接收到的短信进行校核,合格的短信通过解析提取出水位和天气状况后直接入库,不合格的提示重新发送短信。
c.实现报汛功能:根据水库的基础信息及渎取的水位等信息,利用水位一库容曲线、水位一泄量曲线以及入库流量、出库流量等相关公式,系统获取每座水库的名称、现时水位、现时库容、总库容、汛限水位、堰顶高程、设计水位、校核水位、坝顶高程、库管员姓名、库管员电话、水位差、集水面积、水位变化、雨情、入库流量和出库流量,实现小型水库报汛功能。
1.2关键技术
a.Java EE开发平台:系统当前的主要用途是传递报汛信息,随着需求的增加,还将增加新的功能,为此系统采用了稳定性和扩展性良好的Java EE开发平台。
b.数据库复制技术:报汛信息的及时送达且不丢失尤为重要,为此系统运用了数据库同步技术,使得部署在移动公司的数据库与系统数据库能够同步进行操作。
c.双机热备技术:报汛信息的连续不间断传递至关重要,为此系统采用了双机热备技术,正常情况下一台设备运行,当遇到意外发生时,另一台备用设备随即启动投入运行。
2、系统总体框架
综合考虑辽宁省小型水库信息化程度现状,并结合水库管理的实际需求,系统采用了由五个层次组成的体系框架,这种框架结构清晰明了,有利于日后功能的进一步扩展。五个层次是:⑨基础环境层——主要用于提供系统运行的软硬件环境,包括网络及其安全设备、通讯设备、服务器等;⑥数据层——主要用于存储系统运行所需的各类数据,包括基础数据库、短信数据库、报汛数据库和多媒体数据库四部分;⑥基础软件层——主要用于提供系统运行所需调用的相关软件,包括Arcgis 10.2、SQL servr2005、Eclipse和Tomcat等;③应用支撑层——主要用于提供数据存取服务、数据分发服务、短信交换服务等;(e)业务应用层——主要用于提供实际的应用功能,包括数据接收与解析、数据校核与指标计算、统计分析、后台管理等。系统总体框架见下图。
3、系统主要功能
根据实际需求,系统共研发了四类模块,二十项具体功能。
3.1 短信接收与解析模块
主要功能是系统在接收到库管员发送的短信后,按照规定格式进行比对,如果不符合要求,系统自动给库管员发送短信让其重新发送;如果库管员发送的短信正确,则直接入库,同时提取出当前水位和天气状况信息存储到对应的字段中。具体包括:数据接收、数据审核、错误数据处理、短信群发、短信提示和短信日志六项功能。
3.2数据校核与指标计算模块
主要功能是根据相关信息对水位的正确性进行判断,如果不符合要求,可以通过人工和自动两种方式进行修改,直到满足要求;如果符合要求,则直接计算现时库容、水位变化、入库流量和出库流量4个指标,同时关联水库的其他指标,完成报汛信息入库。具体包括:自动审核、手动审核、数据修改、数据计算四项功能。
3.3统计分析模块
主要功能是对水库报汛信息进行统计分析。如:可以查询一定时段内未报汛的水库信息,并通过群发短信,提示其及时报汛。可以通过对水位变化字段进行统计分析,识别水位持续上涨或水位超过汛限水位的水库信息。具体包括:固定模式统计分析和自定义模式统计分析两项功能。
3.4系统管理模块
主要功能是对支撑系统运行的基础信息进行管理,具体包括:水库基本信息、库管员基本信息、泄流曲线管理、库容曲线管理、系统用户管理、角色管理、系统设置和系统日志八项功能。
4、结语
系统于2012年开始建设,当年建成,并部署于省供水局,2013年开始业务化运行。在汛期,如果不下雨,系统每天上午8时发布一次报汛信息,如遇大雨,系统每隔3小时发布一次报汛信息,即8时、11时、14时和17时发布信息,晚上不报汛。在非汛期,每隔十天发布一次报汛信息。2013-2014年两年间,系统在我省实现了业务化运行,累计报汛1440余次,收发短信57.2万次,同时为了满足水文系统管理的需要,对小(l)水库的报汛信息进行了转存,累计转存信息1440余次,信息量1152万个。
随着手机移动端APP功能向增强化、多模化、定制化、平台开放化方向的发展,还应考虑研发小型水库手机报汛系统APP,使其更加便捷地服务于水库管理。同时针对可能发生的自然灾害如:洪水、山洪、泥石流、地震等造成的通讯信号中断给手机报汛带来的不便应提前做好预案。
5【摘 要】
针对辽宁省小型水库数量众多、分布分散等特点,充分依托现有成果,尝试以库管员作为报汛主体,以手机短信作为报汛型式,将水库的关键指标以短信的型式发送至系统平台,利用相应的模型算法,实现小型水库的报汛功能。本文介绍了手机报讯系统的总体框架及系统主要功能。
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