關于小型水庫手機報汛系統(tǒng)平臺建設與應用的探索
作者：張強
近些年來，遼寧省采取了一系列有效措施加強了對小型水庫的管理與維護。2008-2012年，開展了小型水庫庫容曲線測算及特征值復核，重新確定了工程規(guī)模和工程特性。2010-2012年，開展了小型水庫預警預報技術研究，提出了相關指標體系。2013年，借助基層服務體系，為每座小型水庫配備了兩名庫管員，明確了管護主體，落實了管護責任。這幾項措施的開展為小型水庫報汛系統(tǒng)平臺的建設奠定了基礎。
1、報汛原理與關鍵技術
1.1 報汛原理
針對遼寧省小型水庫數量眾多、分布分散等特點，充分依托現(xiàn)有成果，嘗試以庫管員作為報汛主體，以手機短信作為報汛形式，將水庫的關鍵指標以短信的形式發(fā)送至系統(tǒng)平臺，利用相應的模型算法，實現(xiàn)小型水庫的報汛功能。主要包括以下內容。
a．庫管員發(fā)送短信：通過培訓，庫管員按照要求，將讀取的水位信息及當前的天氣狀況，以六位數字發(fā)給系統(tǒng)平臺。
b．系統(tǒng)校核與解析短信：系統(tǒng)按照短信編寫格式要求對接收到的短信進行校核，合格的短信通過解析提取出水位和天氣狀況后直接入庫，不合格的提示重新發(fā)送短信。
c．實現(xiàn)報汛功能：根據水庫的基礎信息及瀆取的水位等信息，利用水位一庫容曲線、水位一泄量曲線以及入庫流量、出庫流量等相關公式，系統(tǒng)獲取每座水庫的名稱、現(xiàn)時水位、現(xiàn)時庫容、總庫容、汛限水位、堰頂高程、設計水位、校核水位、壩頂高程、庫管員姓名、庫管員電話、水位差、集水面積、水位變化、雨情、入庫流量和出庫流量，實現(xiàn)小型水庫報汛功能。
1.2關鍵技術
a．Java EE開發(fā)平臺：系統(tǒng)當前的主要用途是傳遞報汛信息，隨著需求的增加，還將增加新的功能，為此系統(tǒng)采用了穩(wěn)定性和擴展性良好的Java EE開發(fā)平臺。
b．數據庫復制技術：報汛信息的及時送達且不丟失尤為重要，為此系統(tǒng)運用了數據庫同步技術，使得部署在移動公司的數據庫與系統(tǒng)數據庫能夠同步進行操作。
c．雙機熱備技術：報汛信息的連續(xù)不間斷傳遞至關重要，為此系統(tǒng)采用了雙機熱備技術，正常情況下一臺設備運行，當遇到意外發(fā)生時，另一臺備用設備隨即啟動投入運行。
2、系統(tǒng)總體框架
綜合考慮遼寧省小型水庫信息化程度現(xiàn)狀，并結合水庫管理的實際需求，系統(tǒng)采用了由五個層次組成的體系框架，這種框架結構清晰明了，有利于日后功能的進一步擴展。五個層次是：⑨基礎環(huán)境層——主要用于提供系統(tǒng)運行的軟硬件環(huán)境，包括網絡及其安全設備、通訊設備、服務器等；⑥數據層——主要用于存儲系統(tǒng)運行所需的各類數據，包括基礎數據庫、短信數據庫、報汛數據庫和多媒體數據庫四部分；⑥基礎軟件層——主要用于提供系統(tǒng)運行所需調用的相關軟件，包括Arcgis 10.2、SQL servr2005、Eclipse和Tomcat等；③應用支撐層——主要用于提供數據存取服務、數據分發(fā)服務、短信交換服務等；(e)業(yè)務應用層——主要用于提供實際的應用功能，包括數據接收與解析、數據校核與指標計算、統(tǒng)計分析、后臺管理等。系統(tǒng)總體框架見下圖。
3、系統(tǒng)主要功能
根據實際需求，系統(tǒng)共研發(fā)了四類模塊，二十項具體功能。
3.1 短信接收與解析模塊
主要功能是系統(tǒng)在接收到庫管員發(fā)送的短信后，按照規(guī)定格式進行比對，如果不符合要求，系統(tǒng)自動給庫管員發(fā)送短信讓其重新發(fā)送；如果庫管員發(fā)送的短信正確，則直接入庫，同時提取出當前水位和天氣狀況信息存儲到對應的字段中。具體包括：數據接收、數據審核、錯誤數據處理、短信群發(fā)、短信提示和短信日志六項功能。
3.2數據校核與指標計算模塊
主要功能是根據相關信息對水位的正確性進行判斷，如果不符合要求，可以通過人工和自動兩種方式進行修改，直到滿足要求；如果符合要求，則直接計算現(xiàn)時庫容、水位變化、入庫流量和出庫流量4個指標，同時關聯(lián)水庫的其他指標，完成報汛信息入庫。具體包括：自動審核、手動審核、數據修改、數據計算四項功能。
3.3統(tǒng)計分析模塊
主要功能是對水庫報汛信息進行統(tǒng)計分析。如：可以查詢一定時段內未報汛的水庫信息，并通過群發(fā)短信，提示其及時報汛。可以通過對水位變化字段進行統(tǒng)計分析，識別水位持續(xù)上漲或水位超過汛限水位的水庫信息。具體包括：固定模式統(tǒng)計分析和自定義模式統(tǒng)計分析兩項功能。
3.4系統(tǒng)管理模塊
主要功能是對支撐系統(tǒng)運行的基礎信息進行管理，具體包括：水庫基本信息、庫管員基本信息、泄流曲線管理、庫容曲線管理、系統(tǒng)用戶管理、角色管理、系統(tǒng)設置和系統(tǒng)日志八項功能。
4、結語
系統(tǒng)于2012年開始建設，當年建成，并部署于省供水局，2013年開始業(yè)務化運行。在汛期，如果不下雨，系統(tǒng)每天上午8時發(fā)布一次報汛信息，如遇大雨，系統(tǒng)每隔3小時發(fā)布一次報汛信息，即8時、11時、14時和17時發(fā)布信息，晚上不報汛。在非汛期，每隔十天發(fā)布一次報汛信息。2013-2014年兩年間，系統(tǒng)在我省實現(xiàn)了業(yè)務化運行，累計報汛1440余次，收發(fā)短信57.2萬次，同時為了滿足水文系統(tǒng)管理的需要，對小(l)水庫的報汛信息進行了轉存，累計轉存信息1440余次，信息量1152萬個。
隨著手機移動端APP功能向增強化、多�；�、定制化、平臺開放化方向的發(fā)展，還應考慮研發(fā)小型水庫手機報汛系統(tǒng)APP，使其更加便捷地服務于水庫管理。同時針對可能發(fā)生的自然災害如：洪水、山洪、泥石流、地震等造成的通訊信號中斷給手機報汛帶來的不便應提前做好預案。
5【摘 要】
針對遼寧省小型水庫數量眾多、分布分散等特點，充分依托現(xiàn)有成果，嘗試以庫管員作為報汛主體，以手機短信作為報汛型式，將水庫的關鍵指標以短信的型式發(fā)送至系統(tǒng)平臺，利用相應的模型算法，實現(xiàn)小型水庫的報汛功能。本文介紹了手機報訊系統(tǒng)的總體框架及系統(tǒng)主要功能。
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