王洪彥

（山東省菏澤市閆潭灌區(qū)水利管理處，274000，菏澤）

“十五”“十一五”期間，水利部對(duì)全國(guó)66座大型灌區(qū)展開(kāi)了信息化試點(diǎn)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施、維護(hù)管理等層面均取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。但是，由于信息化建設(shè)是一個(gè)前后銜接的過(guò)程，技術(shù)涉及面廣，發(fā)展迅速，不同項(xiàng)目建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)與設(shè)計(jì)方案均存在差異性，如何保證灌區(qū)信息化效益的持續(xù)發(fā)揮與系統(tǒng)的有序發(fā)展是一個(gè)重要的現(xiàn)實(shí)課題。

灌區(qū)管理信息化的本質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)灌區(qū)內(nèi)各類信息的共享與有效利用，而目前很多灌區(qū)信息化建設(shè)往往缺乏統(tǒng)一規(guī)劃與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)資源分割獨(dú)立，孤島效應(yīng)明顯。灌區(qū)管理中涉及的數(shù)據(jù)采集及傳輸軟件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理和維護(hù)、信息瀏覽、查詢、匯總、統(tǒng)計(jì)、表達(dá)軟件、視頻監(jiān)視及管理軟件、閘門及水泵控制軟件、業(yè)務(wù)行政辦公管理軟件、門戶網(wǎng)站、水資源配置及調(diào)度軟件一般基于不同時(shí)期的獨(dú)立建設(shè)，往往從某一業(yè)務(wù)需求出發(fā)形成方案，體系性與關(guān)聯(lián)性受限。針對(duì)這種條塊分割的信息化建設(shè)局面，水利部在“十二五”規(guī)劃中明確提出了“推進(jìn)水利信息化建設(shè)，以信息共享、互聯(lián)互通為重點(diǎn)，大力推進(jìn)水利信息化資源整合與共享，向全社會(huì)提供基礎(chǔ)信息服務(wù)”的目標(biāo)，也為本文灌區(qū)信息整合研究提供了依據(jù)。

一、信息數(shù)據(jù)整合的重要作用

信息化是灌區(qū)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，而水情、雨情、工情、墑情等信息的采集、傳輸、存儲(chǔ)與表達(dá)是實(shí)現(xiàn)匯總查詢、統(tǒng)計(jì)分析與智能決策的支撐。對(duì)于灌區(qū)信息數(shù)據(jù)整合而言，管理業(yè)務(wù)內(nèi)容具有相對(duì)穩(wěn)定性，而業(yè)務(wù)運(yùn)行與數(shù)據(jù)交互則具有動(dòng)態(tài)時(shí)變性。業(yè)務(wù)內(nèi)容決定了信息系統(tǒng)的功能和組成，而業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流程則表達(dá)了信息流向以及系統(tǒng)各組成部分之間的控制關(guān)系，這將是灌區(qū)信息整合設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。灌區(qū)信息整合建設(shè)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)體系是信息整合的首要目的，能從源頭上解決數(shù)據(jù)隔離、信息冗余、存儲(chǔ)分散的弊端，保障信息數(shù)據(jù)的唯一性與集中性，為后端功能應(yīng)用共享數(shù)據(jù)與系統(tǒng)資源提供接口與渠道。

②提高管理系統(tǒng)的體系性。信息整合是灌區(qū)在統(tǒng)一平臺(tái)下開(kāi)展管理活動(dòng)的基礎(chǔ)，是業(yè)務(wù)功能模塊化、業(yè)務(wù)流程接口化的必然要求，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)監(jiān)測(cè)、控制、行政業(yè)務(wù)的集成化管理。

③保障功能模塊的擴(kuò)展性。信息數(shù)據(jù)整合是各功能技術(shù)架構(gòu)對(duì)接的基礎(chǔ)，新增功能可實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理的網(wǎng)絡(luò)、硬件等資源的共享，降低功能模塊開(kāi)發(fā)的周期與投入。

④提升維護(hù)管理的效費(fèi)比。信息數(shù)據(jù)整合將有利于灌區(qū)信息管理在系統(tǒng)資源、硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)配置等層面實(shí)現(xiàn)共享與融合。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，可避免同質(zhì)設(shè)備與功能的重復(fù)建設(shè)、顯著降低維護(hù)與投入的成本，提高灌區(qū)信息化管理的費(fèi)效比。

二、信息數(shù)據(jù)整合的原則與目標(biāo)

1.信息數(shù)據(jù)的整合原則

①業(yè)務(wù)牽引。業(yè)務(wù)需求是灌區(qū)信息化建設(shè)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)準(zhǔn)確研判各業(yè)務(wù)的承載數(shù)據(jù)，科學(xué)分析業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)的處理流程，在整體架構(gòu)的規(guī)劃框架內(nèi)科學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。

②開(kāi)放擴(kuò)展。高擴(kuò)展性與開(kāi)發(fā)性是數(shù)據(jù)整合的基本目標(biāo)之一，而不合理的整合策略則可能為后續(xù)建設(shè)設(shè)置更多障礙。對(duì)于灌區(qū)信息化建設(shè)而言，雨水情測(cè)報(bào)、墑情監(jiān)測(cè)、灌區(qū)工情監(jiān)測(cè)、閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控、用水調(diào)度管理、灌區(qū)防汛會(huì)商、辦公自動(dòng)化、灌區(qū)地理信息等子系統(tǒng)往往是一個(gè)逐步建設(shè)的過(guò)程，信息數(shù)據(jù)整合應(yīng)充分考慮系統(tǒng)構(gòu)架、數(shù)據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)和接口標(biāo)準(zhǔn)化等方面的擴(kuò)展和開(kāi)放。

③成熟穩(wěn)定。信息數(shù)據(jù)整合是對(duì)已部署系統(tǒng)的改進(jìn)，也是信息化平臺(tái)的擴(kuò)展與完善，必須對(duì)技術(shù)可行性、系統(tǒng)安全性與可靠性進(jìn)行充分論證。在數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件、硬件環(huán)境搭建等層面應(yīng)合理選擇成熟、兼容、穩(wěn)定的配置，確保設(shè)計(jì)目標(biāo)的達(dá)成。

2.信息數(shù)據(jù)的整合目標(biāo)

信息數(shù)據(jù)整合的基本目標(biāo)即改變數(shù)據(jù)以業(yè)務(wù)附屬品而分散存在的現(xiàn)狀，突出信息數(shù)據(jù)在整個(gè)信息化管理中的中心地位，建立以統(tǒng)一數(shù)據(jù)為支撐的業(yè)務(wù)融合與擴(kuò)展模式，如圖1所示。通過(guò)信息數(shù)據(jù)融合，灌區(qū)信息化管理應(yīng)達(dá)成如下3個(gè)基本目標(biāo)：

①統(tǒng)一的權(quán)限分配與身份認(rèn)證。以數(shù)據(jù)庫(kù)USER表為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)好對(duì)內(nèi)、對(duì)外（灌區(qū)公共服務(wù)）、對(duì)上3類用戶的權(quán)限分類與身份的集中管理。改變子系統(tǒng)用戶獨(dú)立管理、權(quán)限數(shù)據(jù)分散、認(rèn)證方式多樣的局面，實(shí)現(xiàn)通過(guò)一次認(rèn)證即可實(shí)現(xiàn)權(quán)限分配與功能對(duì)應(yīng)的目的。

②統(tǒng)一的平臺(tái)架構(gòu)與模塊接口。以數(shù)據(jù)描述模型、關(guān)系結(jié)構(gòu)、傳輸協(xié)議等為標(biāo)準(zhǔn)，建立明確、統(tǒng)一的架構(gòu)體系，功能完善、系統(tǒng)變更等依照業(yè)已確定的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模塊的接口調(diào)用，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)整合下的系統(tǒng)兼容性與一致性。

③統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理與分發(fā)機(jī)制。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理以保證數(shù)據(jù)的唯一性為主要目標(biāo)，在剔除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)冗余的情況下，實(shí)現(xiàn)各功能模塊數(shù)據(jù)使用的同步性，有效避免以往不同子系統(tǒng)數(shù)據(jù)應(yīng)用中所存在的異步、矛盾現(xiàn)象。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制以數(shù)據(jù)應(yīng)用的準(zhǔn)確、高效、可控為主要目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)權(quán)限與業(yè)務(wù)流程控制下的標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)共享與交互。

三、實(shí)現(xiàn)灌區(qū)信息整合的主要途徑

數(shù)據(jù)是信息化管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)的整合處理與灌區(qū)業(yè)務(wù)內(nèi)容與管理方式緊密相關(guān)，因此信息數(shù)據(jù)的整合具有一定的多樣性與針對(duì)性。但是從信息化管理的實(shí)質(zhì)來(lái)看，信息數(shù)據(jù)的處理均包含采集獲取、整理編目、存儲(chǔ)維護(hù)、分發(fā)應(yīng)用這4個(gè)核心環(huán)節(jié)。因此，灌區(qū)信息數(shù)據(jù)整合的途徑也表現(xiàn)出明顯的共性。

1.細(xì)致做好數(shù)據(jù)分類

圖2 灌區(qū)信息數(shù)據(jù)分類舉例

灌區(qū)管理的對(duì)象、依據(jù)、職能劃分等通過(guò)信息系統(tǒng)所承載的業(yè)務(wù)體現(xiàn)出來(lái)，而合理的數(shù)據(jù)分類是對(duì)業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)的抽象。按照對(duì)應(yīng)元素的含義、性質(zhì)等將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，可有效提高數(shù)據(jù)管理的結(jié)構(gòu)性，突出數(shù)據(jù)信息直接的關(guān)聯(lián)關(guān)系。在數(shù)據(jù)與應(yīng)用分離的原則下，通過(guò)邏輯性、層次性清晰的數(shù)據(jù)分類，可以有效降低數(shù)據(jù)維護(hù)的難度與工作量，也便于業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)基于權(quán)限分發(fā)與共享的實(shí)現(xiàn)。

圖2給出了一種灌區(qū)信息數(shù)據(jù)分類的示例，并不是唯一標(biāo)準(zhǔn)，只提供一種針對(duì)某一具體應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)抽象思路。例如，一些中小灌區(qū)可能并不需要視頻監(jiān)測(cè)、地理信息系統(tǒng)（GIS：Geographic Information System）應(yīng)用、辦公業(yè)務(wù)等功能的引入，與之相應(yīng)的數(shù)據(jù)分類即可刪除；而對(duì)于一些大型灌區(qū)或示范灌區(qū)而言，信息化管理可能需要承擔(dān)更多的功能，如基于WEB的對(duì)外公共服務(wù)、在線采集監(jiān)測(cè)、閘門泵站的智能遠(yuǎn)程控制等，則需要在數(shù)據(jù)分類中引入控制類型、反饋設(shè)置等相應(yīng)的分類條目。

2.突出數(shù)據(jù)采集維護(hù)

從流程層面來(lái)看，數(shù)據(jù)采集與獲取是信息化管理的源端，而有效的數(shù)據(jù)維護(hù)是系統(tǒng)持續(xù)發(fā)揮作用的保障，同為數(shù)據(jù)整合的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著閘位、水位、流量等在線式智能傳感器的運(yùn)用與通信傳輸鏈路的逐步改善，基于傳感器的實(shí)時(shí)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集正成為信息獲取的主要方式。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集的整合應(yīng)為人工觀測(cè)、歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入、軟件對(duì)接錄入、第三方平臺(tái)資源等渠道設(shè)計(jì)相關(guān)接口。

信息數(shù)據(jù)的采集獲取可以采用自動(dòng)與人工相結(jié)合的方式，但是數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)、管理和表達(dá)等維護(hù)處理則應(yīng)該由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。由于數(shù)據(jù)的積累性與采集的實(shí)時(shí)性，灌區(qū)信息化管理面對(duì)的數(shù)據(jù)將是海量的，應(yīng)借助 Oracle、SQL Server等專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提高維護(hù)效率。構(gòu)建物理統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)，將分布在各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式規(guī)范集中和共享，為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換提供通道，建立新的綜合信息應(yīng)用等。同時(shí)，應(yīng)突出元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典、異常處理、字段屬性的配置與整編，利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具建立數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、自動(dòng)備份與自動(dòng)恢復(fù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的安全與統(tǒng)一。

3.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)按需分發(fā)

信息數(shù)據(jù)整合的目的在于提升后端管理功能調(diào)用的便利性，不同業(yè)務(wù)功能對(duì)數(shù)據(jù)的需求差異性較大，按需分發(fā)是由數(shù)據(jù)有效整合到準(zhǔn)確應(yīng)用的必然選擇。業(yè)務(wù)應(yīng)用中涉及的查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表、更新、表達(dá)等都是數(shù)據(jù)按需分發(fā)或者按需錄入的過(guò)程，這些功能可依靠分布式或集中式數(shù)據(jù)服務(wù)器，結(jié)合應(yīng)用模塊開(kāi)發(fā)與權(quán)限判別，通過(guò)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（SQL：Structured Query Language）實(shí)現(xiàn)按需分發(fā)與交互。

四、結(jié) 語(yǔ)

灌區(qū)信息化建設(shè)與管理是一個(gè)循序漸進(jìn)的系統(tǒng)工程，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃與科學(xué)論證，加之項(xiàng)目的獨(dú)立化與建設(shè)的長(zhǎng)期性，導(dǎo)致現(xiàn)行灌區(qū)信息管理實(shí)踐的信息孤島效應(yīng)問(wèn)題突出。而信息數(shù)據(jù)的整合與業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合是信息管理系統(tǒng)一體化的必然選擇，事關(guān)各子系統(tǒng)“互聯(lián)、互通、互操作”的整體水平與體系管理。本文對(duì)數(shù)據(jù)的分類、采集、維護(hù)與分發(fā)等問(wèn)題的探討，為灌區(qū)信息數(shù)據(jù)的整合應(yīng)用提供了分析視角與實(shí)施參考。

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