淺析“ 智慧水庫”建設思路
——以亭下水庫為例

●王 翔 石躍祥

亭下水庫位于寧波市奉化區溪口鎮以西，是一座以防洪、灌溉為主，結合供水、發電、養殖等綜合利用的大（二）型水利工程，是寧波甬江流域骨干工程之一。水庫于1978 年5 月開始興建，1985 年9 月竣工，工程按百年一遇洪水設計，萬年一遇洪水校核，總庫容1.515億立方米，控制流域面積176 平方公里。水庫建有壩后式水電站一座，總裝機容量4320 千瓦，年設計發電量1120萬千瓦時；擁有山林面積14500 余畝，大部分為生態公益林；水庫常年平均徑流量1.56 億立方米，年城市供水能力約6000 萬立方米。

一、亭下水庫信息化情況現狀

亭下水庫信息化建設方面目前主要有雨水情監測、大壩安全監測系統、視頻監控系統等基礎感知系統。雨水情息系統、水庫標準化（元素化）管理平臺、亭下水庫綜合管理平臺、水庫洪水預報系統等水庫業務應用。有一定信息化基礎，具有“智慧水庫”升級的潛力。

（一）基礎感知系統建設情況

水雨情監測。水庫水情、雨情自動測報系統由中心站、中繼站、中轉站以及6 個雨量站和3 個水位站、出入庫流量站組成，雨量站使用2 套獨立自動測報系統（短波遙測系統與雨潤遙測系統）互為備用方式，投入運行以來系統工作良好，數據傳輸比較穩定。

大壩安全監測系統。由亭下水庫加固工程自動化標（水利部南京水利水文自動化研究所），從2009 年3 月12 日至2010 年2 月3 日完成安裝、調試工作，2011 年1 月通過完工驗收。

視頻監控系統。目前已有38 路視頻監控圖像，主要分布在大壩到管理房這部分區域，部分電廠以及部分安保視頻監控，所有視頻監控圖像已匯聚至?？低曇曨l監控綜合平臺。

（二）水庫業務應用建設情況：

雨水情系統。亭下水庫共有兩套水雨情系統（短波遙測系統與雨潤遙測系統），兩套系統同時工作，及時準確的傳輸實時水雨情信息，提高水庫安全、高效運行的可靠性。目前系統運行穩定，數據傳輸正常。

水庫標準化（元素化）管理平臺。2015 年完成亭下水庫標準化（元素化）管理平臺的建設，平臺集成標準化管理、安全生產元素化管理子系統等管理平臺。

亭下水庫綜合管理平臺。自2017年以來，按照寧波原水集團—水庫兩級綜合管理平臺信息服務項目的實際需要，遵循“統籌規劃、統一標準、資源整合、共享服務、持續發展”的指導思想，原水集團采用統一租賃形式。為大中型水庫管理單位提供水庫基礎信息展示、安全運行監控、水庫應急調度、行政辦公管理、上下級聯動等服務；上下級之間通過服務接口實現數據的交互共享。

水庫洪水預報系統。系統采用C/S兩層體系結構和B/A/S 三層體系結構相結合的方式，提供基本信息、方案生成、方案分析、會商、成果輸出、方案存儲、洪水預報、數據庫連接等功能，實現向防汛有關部門及時提供暴雨洪水、汛情信息和預警預報，實現對防汛工作中洪水預報業務的支持。

二、存在問題

（一）水庫智能化管理能力不足

目前水庫管理和林業管理主要以人工巡查為主，存在巡查頻率有限、效率一般、人力物力耗費較高等問題，需要利用視頻智能分析的先進技術手段，為森林防火、周界入侵的事件提供智能識別能力，實現對水庫、林業智能動態監管，作為日常巡查信息化輔助工具，以提高水庫管理和林業管理的智能化水平。

（二）數據資源分散、融合服務能力不足

隨著水利信息化的不斷推進，信息資源不斷積累，業務系統不斷增加，出現數據資源分散、利用效率不高、內容重復矛盾等問題，亟需構建水庫數據倉庫，實現數據資源統一存儲管理。針對傳統水利數據服務模式的不足，需要構建數據服務管理系統，提供水利數據傳輸中樞，整合現有水利數據資源，提供專業的水利數據接口，實現系統間便捷、規范、靈活的數據交換與服務共享。

（三）水庫業務應用覆蓋面不全

已建有水庫標準化（元素化）管理平臺、亭下水庫綜合管理平臺、水庫洪水預報系統等業務應用系統，業務應用系統雖有所建設，并在一定程度上支撐了各科室的業務管理，但部分系統存在功能模塊還欠完整，部分業務的信息化應用水平總體偏低等問題，包括水文數據分析、水庫大壩安全管理等，還未實現信息化建設，各類信息在實際工作中未能規范流轉和充分應用。

（四）缺乏統一的綜合平臺，存在業務孤島現象

正在使用的業務系統未能做到有效集成，導致“業務孤島”現象嚴重，也增加了業務管理人員的工作量，在提高工作效率、實現業務協同等方面存在不足。有必要建立一個統一的綜合應用平臺，對業務管理功能進行擴展完善，實現亭下水庫業務數字化、協同化管理。

三、“智慧水庫”建設思路

運用充分運用物聯網、云計算、大數據、移動互聯等現代化信息技術，開展亭下水庫“智慧水庫”建設，通過智能視頻分析服務系統、數據整合及水庫數據倉庫、智慧水庫數據服務與管理系統、智慧水庫綜合管理平臺，提高水庫數據服務資源管理能力，提升水庫業務應用，實現“視頻監控智能化、數據資源可視化、考核管理元素化、管理平臺一體化”的目標，打造水利行業“智慧水庫”典型示范標桿。

（一）實現視頻監控智能化

通過對水庫的視頻監控系統進行補充完善，利用視頻智能分析的先進技術手段，構建水庫放水預警識別服務、森林防火識別服務、周界入侵識別服務和漂浮物監測識別服務，以機器代人力，實現精準分析、精準預警、安全高效，有效降低人力監控負擔，保障工程安全運行。

（二）實現數據資源可視化

按照“數據管家、智慧服務”的理念，構建水庫數據資源服務管理系統，實現對“數據集成—數據資源—數據服務”全部運行過程進行可視化監控，形成資源豐富、服務專業、共享高效、管控可視的智慧水庫數據資源服務體系，最終達到“數據資產化、服務價值化、管控可視化”的目標。

（三）實現考核管理元素化

結合元素化管理理念和水利工程標準化管理，構建基于元素化理念的水利工程標準化管理平臺?；谠械陌踩a元素化管理系統，對系統進行升級改造，新開發雙控預防模塊、元素屬性管理相關模塊、預測預警模塊等，提升工程風險評估能力，提高工程標準化管理水平。

（四）實現管理平臺一體化

基于寧波市智慧水利綜合應用平臺提供的統一框架，構建亭下水庫“智慧水庫”，充分利用市級統建應用，并結合亭下水庫的特色應用需求，構建智慧水庫自建應用，全面深化水庫核心業務應用，大幅提升水庫業務協同化、智慧化管理和服務水平。

四、“智慧水庫”具體做法

（一）建設智能視頻分析服務系統

對水庫的視頻監控系統進行補充完善，綜合應用計算機視覺識別技術，建立水庫智能視頻分析服務系統，以機器代人力，實現亭下水庫周界入侵識別、森林防火識別、漂浮物識別，有效降低人力監控負擔，保障工程安全運行。

（二）搭建數據庫及數據服務管理系統

按照《寧波市水利數據資源目錄》標準，對亭下水庫水利業務數據進行綜合梳理，摸清亭下水庫數據資源家底，基于寧波市智慧水利數據中心，建立亭下智慧水庫數據倉庫。

按照“數據管家、智慧服務”的理念，充分利用寧波市智慧水利應用支撐平臺提供公共基礎服務，構建亭下水庫數據服務管理系統，作為寧波市水利數據服務系統的節點，實現亭下水庫數據資源歸集及上下級交換共享。

（三）建設智慧應用平臺

基于寧波市智慧水利綜合應用平臺提供的統一框架，構建亭下水庫“智慧水庫”門戶，充分利用寧波市智慧水利綜合應用平臺提供的水利工程運行監管系統、水利工程安全生產風險管控系統等市級統建應用。

結合亭下水庫的特色應用需求，構建智慧水庫自建應用，提供水庫標準化（元素化）管理系統、水庫水工水文數據分析應用系統、可視化數據大屏、移動應用平臺等系統，全面深化水庫核心業務應用，大幅提升水庫業務協同化、智慧化管理和服務水平。

總之，建設亭下智慧水庫，不論是從滿足現在的水利現代化建設需要方面，還是從達到長遠的社會經濟發展要求方面出發，都是一項具有重要政治意義和顯著社會經濟效益的戰略舉措。亭下水庫作為寧波市智慧水庫的試點之一，以人工智能、物聯網、大數據等信息新技術為基礎，突破水庫現有系統的局限性，創新水庫管理決策模式，實現水庫管理從數字化到智能化的轉變，亭下智慧水庫的建設能夠打造可復制推廣的標準化成果，引領浙江省各大中型水庫進行智慧化改造升級，是落實浙江省數字化轉型的重要體現。