沈文忠,張澤鋒,呂 斌
(杭州定川信息技術(shù)有限公司,浙江 杭州 310020)
信息化建設(shè)是水利工程標(biāo)準(zhǔn)化管理的重要組成部分,是標(biāo)準(zhǔn)能否真正落地的關(guān)鍵所在。作為水利工程管理單位從事水利工程日常運(yùn)行管理的平臺(tái),將水利工程管理手冊(cè)中的管理事項(xiàng)搬到平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)管理工作任務(wù)化、管理事項(xiàng)流程化、流程處置閉環(huán)化和管理記錄電子化的“四化”要求,精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化管理水平,保障水利工程安全、規(guī)范、專業(yè)運(yùn)行,為水利工程管理者提供全方位的支撐,確保水利工程安全運(yùn)行,并有效提高管理效率[1]。
水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理平臺(tái)主要包括綜合地圖、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、工程檢查、維修養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急管理、運(yùn)行管理、臺(tái)賬管理等主要功能模塊,平臺(tái)同時(shí)配套手機(jī)端軟件進(jìn)行巡查養(yǎng)護(hù)等操作。
水利工程管理安全化是目的,標(biāo)準(zhǔn)化是途徑,信息化是手段,水利工程的標(biāo)準(zhǔn)化管理需要信息化落地。本平臺(tái)依托信息化技術(shù),轉(zhuǎn)變水利工程日常管理模式,做到視頻可控、巡查留痕、工程上圖、數(shù)據(jù)入庫(kù),實(shí)現(xiàn)水利工程運(yùn)行全過(guò)程管理,提升水利工程專業(yè)化、精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化管理水平,保障水利工程安全、規(guī)范、專業(yè)運(yùn)行。將標(biāo)準(zhǔn)固化為程序,讓管理人員被動(dòng)去習(xí)慣標(biāo)準(zhǔn),從而“讓標(biāo)準(zhǔn)成為習(xí)慣”變?yōu)榭尚小?/p>
本系統(tǒng)包括5個(gè)主要層次,自上而下依次為:應(yīng)用層,即系統(tǒng)具體的功能應(yīng)用;應(yīng)用支撐層,即應(yīng)用層的支撐功能;數(shù)據(jù)層,即數(shù)據(jù)資源等內(nèi)容;硬件網(wǎng)絡(luò)層,即系統(tǒng)運(yùn)行的配套硬件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;采集層,即水雨情、水質(zhì)等各類數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)。
(1)應(yīng)用層:系統(tǒng)為水利工程管理單位的管理人員提供了Web端的水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理平臺(tái)和移動(dòng)端的巡查管護(hù)平臺(tái)。
(2)應(yīng)用支撐層:通過(guò)統(tǒng)一的總線服務(wù)實(shí)現(xiàn)包括用戶認(rèn)證、消息服務(wù)、流程引擎等應(yīng)用組件進(jìn)行有效的整合和管理,對(duì)下匯集數(shù)據(jù)資源,對(duì)上支撐應(yīng)用服務(wù)。
(3)數(shù)據(jù)層:負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、維護(hù)等。主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、文件系統(tǒng)以及各種應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)。
(4)硬件網(wǎng)絡(luò)層:提供平臺(tái)運(yùn)行的相關(guān)硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。
(5)采集層:包括工情、水雨情、安全監(jiān)測(cè)、流量、水質(zhì)、視頻和移動(dòng)巡查等各類數(shù)據(jù)。
另外還需要數(shù)據(jù)安全:包括基于MD5的數(shù)字簽名認(rèn)證、驗(yàn)證碼和防火墻等和標(biāo)準(zhǔn)體系:包括水利工程標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)管理規(guī)程、技術(shù)要求[2]等。
本平臺(tái)主要包括綜合地圖、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、工程檢查、維修養(yǎng)護(hù)、調(diào)度運(yùn)行、應(yīng)急管理、臺(tái)賬管理等功能模塊,基本涵蓋水利工程管理的各個(gè)方面。
(1)綜合地圖:在地圖上疊加各類工程以及工程相關(guān)監(jiān)控監(jiān)測(cè)設(shè)施的分布,提供詳細(xì)信息的查詢展示;實(shí)現(xiàn)工程巡查軌跡的在線回放。
(2)監(jiān)測(cè)監(jiān)控:實(shí)現(xiàn)對(duì)各類工程的工情、視頻、水雨情、安全監(jiān)測(cè)、消毒過(guò)濾反沖(農(nóng)村供水工程特有的)等信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入和查詢統(tǒng)計(jì)分析。可以根據(jù)用戶管理的工程類型配置具體的監(jiān)測(cè)內(nèi)容,比如潮位僅涉及海塘工程,過(guò)濾和消毒僅涉及農(nóng)村供水工程。
(3)工程檢查:實(shí)現(xiàn)對(duì)各類工程日常巡查、汛前檢查、年度檢查、特別檢查、臨時(shí)檢查等各類安全檢查[3-5]進(jìn)行管理,對(duì)周期性的檢查工作系統(tǒng)設(shè)置自動(dòng)提醒功能,同時(shí)提供對(duì)巡查檢查工作的任務(wù)下達(dá)功能。各工程的各類巡查檢查工作在移動(dòng)巡查管護(hù)端(Android)進(jìn)行巡查記錄上報(bào),當(dāng)存在隱患時(shí),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置好的隱患處理流程自動(dòng)逐級(jí)上報(bào)處理。平臺(tái)上能夠?qū)z查記錄進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),同時(shí)提供巡查的軌跡在線查看功能。
(4)維修養(yǎng)護(hù):實(shí)現(xiàn)對(duì)各類工程的日常維修養(yǎng)護(hù)、年度維修養(yǎng)護(hù)、維修養(yǎng)護(hù)計(jì)劃、維修養(yǎng)護(hù)資金(資金籌措、資金落實(shí))的管理[6-8]。維修養(yǎng)護(hù)工作的具體落實(shí)在移動(dòng)巡查管護(hù)端進(jìn)行維養(yǎng)記錄的上報(bào)。維修養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的審批和維修養(yǎng)護(hù)資金的籌措落實(shí)情況均能在系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)管理。
(5)調(diào)度運(yùn)行:實(shí)現(xiàn)對(duì)各類工程的調(diào)度運(yùn)行的管理。因各類工程的調(diào)度運(yùn)行事項(xiàng)和處理流程存在差異,系統(tǒng)采用工程類型綁定調(diào)度運(yùn)行事項(xiàng)的方式進(jìn)行靈活配置。如大中型水庫(kù)的調(diào)度運(yùn)行包括調(diào)度令下達(dá)、操作票下達(dá)及執(zhí)行反饋等流程,操作票執(zhí)行包括首次預(yù)警、開(kāi)閘前檢查、下游預(yù)警反饋、高配電操作、再次預(yù)警、開(kāi)閘后檢查等步驟。各類工程的調(diào)度運(yùn)行均配合移動(dòng)端進(jìn)行操作[9-10]。
(6)應(yīng)急管理:實(shí)現(xiàn)各類工程應(yīng)急預(yù)案、歷史險(xiǎn)情處置情況查詢,對(duì)防汛物資進(jìn)行出入庫(kù)的在線管理[11-12]。
(7)臺(tái)賬管理:實(shí)現(xiàn)對(duì)各類工程紙質(zhì)檔案借閱、記錄等的管理;提供各類工程的工程檢查、維修養(yǎng)護(hù)和調(diào)度運(yùn)行等各個(gè)事項(xiàng)的電子臺(tái)賬統(tǒng)計(jì)功能。
平臺(tái)主要包括工程檢查、維修養(yǎng)護(hù)和調(diào)度運(yùn)行3大業(yè)務(wù)流程。在日常運(yùn)行管理過(guò)程匯總發(fā)現(xiàn)問(wèn)題上報(bào)后,進(jìn)入待辦事項(xiàng)(問(wèn)題處理);工程檢查和調(diào)度運(yùn)行產(chǎn)生的問(wèn)題通過(guò)手機(jī)端APP采集信息提交到平臺(tái),平臺(tái)根據(jù)流程自動(dòng)生成待辦事項(xiàng)(其中APP數(shù)據(jù)采集根據(jù)不同工程類型有所區(qū)分,對(duì)于大中型工程管理單位管理人員素質(zhì)較高的實(shí)際,要求也適當(dāng)提高,如閘泵巡查與操作中實(shí)現(xiàn)操作員與觀察員的步步確認(rèn),要求記錄、輸入更多的運(yùn)行參數(shù);而在小型工程中,盡量減化巡查員、維養(yǎng)人員的操作,僅以軌跡、照片和語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集),流程自動(dòng)流轉(zhuǎn)到下一環(huán)節(jié)進(jìn)行處理,處理方式包括持續(xù)觀察(持續(xù)跟蹤)、立即修理、專項(xiàng)維修、建議年度維修(年度計(jì)劃)和隱患上報(bào)(請(qǐng)求上級(jí)協(xié)助)等。維修養(yǎng)護(hù)處理方式主要包括加強(qiáng)檢查、責(zé)令整改和問(wèn)題上報(bào)等方式。
系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)流程:
(1)調(diào)度運(yùn)行處理流程見(jiàn)圖1。
圖1 調(diào)度運(yùn)行流程圖
(2)工程檢查問(wèn)題處理流程見(jiàn)圖2。
圖2 工程檢查問(wèn)題處理流程圖
(3)維修養(yǎng)護(hù)專項(xiàng)處理流程見(jiàn)圖3。
圖3 維修養(yǎng)護(hù)流程圖
平臺(tái)實(shí)現(xiàn)事項(xiàng)操作流程化的關(guān)鍵是讓每個(gè)管理事項(xiàng)的操作流程在平臺(tái)中體現(xiàn),按手冊(cè)的流程進(jìn)行流轉(zhuǎn),也就是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)流程的流轉(zhuǎn)與控制,將原先手冊(cè)傳遞信息變成在網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息流。通過(guò)流程控制,可以規(guī)范整個(gè)事項(xiàng)處理流程,并記錄整個(gè)流轉(zhuǎn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)臺(tái)賬的自動(dòng)生成,讓整個(gè)過(guò)程在平臺(tái)上留下痕跡,讓管理者從繁瑣的臺(tái)賬記錄和整理中解放出來(lái)。
流程流轉(zhuǎn)與控制的要素有:
(1)流程路徑。流轉(zhuǎn)路徑可以根據(jù)實(shí)際管理手冊(cè)中規(guī)定的需求自行設(shè)定,每一個(gè)路徑只能包括一個(gè)開(kāi)始節(jié)點(diǎn)和結(jié)束節(jié)點(diǎn),但可以定義多個(gè)處理節(jié)點(diǎn)。設(shè)置好流轉(zhuǎn)路徑后就等同于設(shè)定事項(xiàng)的處理流程,用戶只能按流轉(zhuǎn)路徑在處理流程中執(zhí)行各個(gè)環(huán)節(jié)的操作。
(2)用戶角色。用戶是使用流程的主體,每個(gè)流程節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)用戶角色,每個(gè)用戶都處在特定流程的特定節(jié)點(diǎn)中,用戶登錄界面后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)顯示所處的流程和環(huán)節(jié)。
(3)權(quán)限。每個(gè)用戶都有特定的權(quán)限,在流程的每個(gè)環(huán)節(jié)中只能做特定的工作。如有的用戶可以錄入資料,有的用戶只能進(jìn)行審批操作,有的用戶則可以推動(dòng)流程執(zhí)行下一環(huán)節(jié)。流程中已經(jīng)完成的環(huán)節(jié)將被控制為只讀,否則流程控制將失去意義。
(4)信息流。用戶輸入的信息在整個(gè)流程中不斷向后流轉(zhuǎn),之前輸入的信息對(duì)后續(xù)的環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響,后續(xù)環(huán)節(jié)中很多信息是根據(jù)之前環(huán)節(jié)輸入的信息產(chǎn)生的。
本平臺(tái)通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)事項(xiàng)流程的流轉(zhuǎn)與控制。
(1)對(duì)路徑的工作流模式進(jìn)行流轉(zhuǎn)與控制。流程設(shè)計(jì)器為每個(gè)節(jié)點(diǎn)路徑提供串行、分支/合并2種基本模式,通過(guò)設(shè)置Gateway節(jié)點(diǎn)屬性實(shí)現(xiàn)。通過(guò)節(jié)點(diǎn)的工作流模式保證流程按規(guī)定的流程方向流轉(zhuǎn)。其中串行模式控制事項(xiàng)任務(wù)是依照次序順序執(zhí)行,沒(méi)有分支選擇,循環(huán)等路由功能。而分支/合并模式是對(duì)工作流流程中的任務(wù)執(zhí)行條件進(jìn)行限定,在執(zhí)行過(guò)程中,根據(jù)條件判斷執(zhí)行路徑。Gateway節(jié)點(diǎn)屬性類型包括:①并行分支:解析所有必需類型連線上的條件是否都滿足,如果滿足,則執(zhí)行并行分支節(jié)點(diǎn)的所有后續(xù)節(jié)點(diǎn)。②多選分支:解析滿足條件的分支連線,如果條件為真,則執(zhí)行這些連線上的后續(xù)節(jié)點(diǎn)。③互斥分支:根據(jù)優(yōu)先級(jí),解析出第一個(gè)滿足條件的連線,然后執(zhí)行該連線的后續(xù)節(jié)點(diǎn),其它分支上的節(jié)點(diǎn)不再執(zhí)行。④并行合并:當(dāng)所有必需連線上的條件都滿足時(shí)候,才能執(zhí)行并行合并節(jié)點(diǎn)的后續(xù)節(jié)點(diǎn)。⑤選擇合并:根據(jù)連線上的條件定義,解析條件,如果滿足,則選擇合并節(jié)點(diǎn)之后的節(jié)點(diǎn)可以被執(zhí)行;此時(shí),其它前驅(qū)分支節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)執(zhí)行,但不再實(shí)例化互斥合并節(jié)點(diǎn)。⑥互斥合并:根據(jù)優(yōu)先級(jí)解析第一個(gè)滿足條件的連線,如果有,互斥合并節(jié)點(diǎn)的后續(xù)節(jié)點(diǎn)可以被執(zhí)行,其它前驅(qū)分支節(jié)點(diǎn)不能再執(zhí)行。
(2)流程節(jié)點(diǎn)的用戶權(quán)限控制。每個(gè)節(jié)點(diǎn)在每個(gè)事項(xiàng)流程中的對(duì)應(yīng)角色用戶都不相同,為讓流程流轉(zhuǎn)的時(shí)候能自動(dòng)識(shí)別其下一環(huán)節(jié)的目標(biāo)用戶或角色,流程設(shè)計(jì)組件為路徑中每一段線路(即節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間的連線)提供了“接收者類型”屬性,和“條件表達(dá)式”的設(shè)置。如:可以控制當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收方是當(dāng)前用戶的上司、同事、下屬或流程發(fā)起人?;蛘咄ㄟ^(guò)條件表達(dá)式控制當(dāng)前流程事項(xiàng)中問(wèn)題等級(jí)達(dá)到何種級(jí)別才流轉(zhuǎn)給指定的用戶。
由于水利工程管理的復(fù)雜性和差異性,很難形成固定的、通用性的事項(xiàng)處理流程,不同水利工程管理單位的機(jī)構(gòu)設(shè)置不同,導(dǎo)致在事項(xiàng)處理流程中各個(gè)工作流程是不同的,所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將流程設(shè)計(jì)為可配置的。用戶可以根據(jù)實(shí)際需要配置每個(gè)事項(xiàng)處理的流程,需要幾個(gè)環(huán)節(jié),以及每個(gè)環(huán)節(jié)需要哪個(gè)用戶處理。
為了達(dá)到事項(xiàng)流程的高度可配置的目的,平臺(tái)引用SlickFlow流程引擎,提供基于HTML5技術(shù),純Javascript /JsPlumb 腳本實(shí)現(xiàn)SVG的B/S架構(gòu)的設(shè)計(jì)器,圖形元素參考BPMN定義,采用XML存儲(chǔ)流程定義,這種存儲(chǔ)格式更加適合用戶和商務(wù)人員理解業(yè)務(wù)過(guò)程定義。流程定義文件默認(rèn)采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)方式存儲(chǔ),同時(shí)可以通過(guò)導(dǎo)出功能將流程定義描述進(jìn)行XML、PNG格式的導(dǎo)出,提高流程的復(fù)用性。
用戶通過(guò)流程設(shè)計(jì)器創(chuàng)建流程時(shí),自動(dòng)為流程創(chuàng)建一個(gè)流程編碼,作為流程的唯一標(biāo)識(shí),同時(shí)包括流程的名稱、描述、版本標(biāo)識(shí)、使用狀態(tài)等附加屬性,其中版本標(biāo)識(shí)用于標(biāo)識(shí)該流程目前的版本號(hào),有了版本標(biāo)識(shí)將允許同一個(gè)流程不同版本同時(shí)存在,很好地解決不同流程版本管理的問(wèn)題。流程設(shè)計(jì)過(guò)程中提供了開(kāi)始、結(jié)束、任務(wù)、決策、會(huì)簽、子流程等可視化控件,方便用戶拖拉圖標(biāo)完成節(jié)點(diǎn)配置。每個(gè)任務(wù)代表一個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)中可以通過(guò)綁定該管理單位下所有的角色或用戶完成與用戶權(quán)限信息的關(guān)聯(lián),當(dāng)流程驅(qū)動(dòng)到該環(huán)節(jié)時(shí),將自動(dòng)篩選擁有該事項(xiàng)處理權(quán)限的用戶,并推送一條待辦信息給處理用戶。用戶通過(guò)待辦事項(xiàng)完成審批,系統(tǒng)就將審批流程轉(zhuǎn)到下一級(jí)審批環(huán)節(jié)。
同時(shí)系統(tǒng)記錄了整個(gè)審批處理的流轉(zhuǎn)過(guò)程,當(dāng)流程結(jié)束時(shí),流程將事項(xiàng)處理結(jié)果推送給流程發(fā)起人,發(fā)起人可查看所有節(jié)點(diǎn)的審批意見(jiàn)。這樣就讓每件事項(xiàng)的處置流程形成閉環(huán),讓事情得到切實(shí)解決,從而形成流程處置的閉環(huán)化。
流程在流轉(zhuǎn)中很多時(shí)候需要調(diào)用外部事件來(lái)滿足某些業(yè)務(wù)需求,通過(guò)提供Actions節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)事件接口關(guān)聯(lián)。流程組件中每個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以綁定外部事件,包括開(kāi)始和結(jié)束節(jié)點(diǎn)。
例如在隱患處理過(guò)程中,若將隱患的處理方式定為日常維修,在流程處理過(guò)程中可以下達(dá)隱患處理的日常維修任務(wù)。在隱患處理過(guò)程中和任務(wù)下達(dá)實(shí)質(zhì)上是2個(gè)獨(dú)立的事項(xiàng),沒(méi)有非常緊密的關(guān)系,只是部分信息的傳遞,但是通過(guò)業(yè)務(wù)和流程的交互可以簡(jiǎn)化操作。隱患處理流程結(jié)束后,可以在維修養(yǎng)護(hù)任務(wù)模塊中繼續(xù)對(duì)日常維修任務(wù)進(jìn)行管理。
本平臺(tái)選擇Windows 7操作系統(tǒng)支持下的Microsoft Visual Studio C#.NET 2012和SQL Server 2010數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行軟件代碼編寫(xiě)。目前已經(jīng)完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)功能。
(1)流程定制:事項(xiàng)流程處理的第一步是為各個(gè)崗位事項(xiàng)處理定制流程規(guī)則,用戶可以通過(guò)流程設(shè)計(jì)器提供的節(jié)點(diǎn)組件,自行定義流程的流轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn),包括節(jié)點(diǎn)的接收對(duì)象以及串行、分支、合并、條件、子流程、循環(huán)、會(huì)簽和加簽等流程模式規(guī)則。
(2)事項(xiàng)流程辦理:當(dāng)流程流轉(zhuǎn)到具體節(jié)點(diǎn)時(shí),將自動(dòng)發(fā)送一個(gè)待辦事項(xiàng)消息給指定用戶,并將流程活動(dòng)狀態(tài)移動(dòng)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)實(shí)例,用戶通過(guò)該頁(yè)面完成流程事項(xiàng)的處理。
(3)事項(xiàng)流程查看:用戶通過(guò)工作模塊,查看包括當(dāng)前需要待辦流程信息和發(fā)起的流程信息,每個(gè)流程實(shí)例可以通過(guò)流程信息功能,查看當(dāng)前流程的整個(gè)流轉(zhuǎn)情況,包括各環(huán)節(jié)的處理意見(jiàn),當(dāng)前活動(dòng)節(jié)點(diǎn)等信息。
(4)巡查監(jiān)控:用戶通過(guò)巡查監(jiān)控功能,實(shí)時(shí)查看工程巡查中的實(shí)時(shí)狀態(tài),包括每個(gè)部位檢查的結(jié)果,檢查時(shí)間、異常情況等都能同步顯示。真正實(shí)現(xiàn)了App與平臺(tái)的互聯(lián)互通。
浙江省水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理平臺(tái)以實(shí)現(xiàn)“四化”為設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)主旨思想,實(shí)現(xiàn)臺(tái)賬信息和實(shí)時(shí)信息的全面管理,為水利工程的正常運(yùn)行和水管單位的日常管理提供服務(wù)。平臺(tái)成功應(yīng)用于22個(gè)水行政主管部門(mén)和水利工程管理單位,并根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用效果在2016年申請(qǐng)了“水利工程標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理平臺(tái)軟件”的著作權(quán),是產(chǎn)品應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn),并且能促進(jìn)產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。本平臺(tái)的部署應(yīng)用,推動(dòng)水利工程運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)的落地,確保水利工程的安全、提高水利工程管理的效率、最大化發(fā)揮水利工程效益。