南水北调中线干线工程巡查维护实时监管系统设计及应用

郭龙龙

摘 要：介绍南水北调中线干线工程巡查维护实时监管系统的设计及应用情况。设计方面主要从系统的设计思路、主要功能方面对系统进行了分析， 侧重于系统的功能需求、网页版、移动版应用端的功能设计及使用功能讲述。最后通过对使用过程中存在的定位偏差、处理流程繁琐两个重点难点问题的剖析，采取了有效的对策，保证了系统满足日常巡查维护工作需要。

关键词：南水北调;巡查维护;系统设计;系统应用

南水北调中线干线工程是解决我国北方水资源紧缺问题的跨流域调水工程，线路全长 1432km，横跨长江流域、准河流域、黄河流域、海河流域四大流域，经过河南、河北、北京、天津四个省市，工程沿线共有布置 各类建筑物 2385 座。工程自 2014 年 12 月 12 日通水以来，已安全平稳运行 6 年。

为全面落实"水利工程补短板、水利行业强监管"的水利改革发展总 基调的要求，提升南水北调中线干线工程的运行管理水平，结合工程实际 及运行管理工作需要，南水北调中线干线建设管理局组织开发了南水北调中线干线工程巡查维护实时监管系统。

1系统概述

为提高南水北调中线干线工程信息化水平，提高信息传递速度，提高工作实效，督促管理、巡查人员及时发现工程运行过程中的各类问题，监督工程维护质量，保证工程安全。2017 年 10 月，设计单位完成系统设计， 各使用单位完成基础数据录人;2017 年 11 月，土建工程专业上线试运行; 2018 年 5 月全专业上线试运行，2018 年 6 月系统正式投人使用。

2设计思路

2.1使用对象

南水北调中线干线工程巡查维护实时监管系统使用对象为南水北调中线干线工程建设管理局局机关、分局、管理处、直属公司、外委维护单位、工程巡查队伍等。

2.2架构选型

结合使用对象组织机构、功能需求及业务流程等内容，需设计 wda 端、移动端两种终端平台使用形式，其中移动端又分为管理人员、巡查人员版本两个版本。wda 端采用 B/s 模式开发，使用浏览器登录;移动端 APP 支持 Ancroic、ios 系统，使用手持终端登录。

系统逻辑架构主要由采集传输、网络通信、数据资源、应用支撑、业务应用和用户等五个层级组成，各层级担负具体的业务流，保证相邻层级之间数据高速、有序传输。

2.3功能需求

wda 端主要用于系统管理、人员管理、数据管理、维护管理，实现系统基础数据录人、巡查线路制定、巡查计划制定、人员考勤、人员岗位分配、维护单位工作范围划定、数据统计分析的关键功能，同时兼顾问题录人、 问题流转、问题审批、天气查询、新闻通知等功能。wda 端功能使用对象多、需求种类多、流程多，还需完成手持终端无法操作或不易操作的功能。

巡查人员版 APP 主要服务于现场巡查人员，其按照既定的巡查时间、巡查线路、巡查要求完成责任区段的巡查，对发现的问题通过手持终端录人上报，可查询巡查轨迹、问题审批等功能，功能需求相對明确简单、业 务流程单一。

管理人员版 APP 主要服务于管理人员，主要满足工作监督、日常管理、审批恢复、制定巡查线路（计划），兼顾现场巡查、问题录人上报。根据职务、工作岗位不同，可查看不同管辖范围、人员的巡查成果、审批恢复、人员考勤、维护成果等内容，功能需求多，业务流程种类多、路径长。

3主要功能设计

根据系统功能需求，南水北调中线干线工程巡查维护实时监管系统开发设计了网页版、移动版 APP，涉及土建绿化、信息机电、安全监测、水质安全、调度运行、防汛应急、安全保卫和安全生产 8 大类 30 个专业。根据职责划分和业务需求，面向管理人员、巡查人员、直属公司人员、外委维护单位人员使用。

3.1网页版设计

在浏览器输人网址，回车即可进人登录界面，再输人用户名和密码进人网页版首页（见图 1、2）。网页版主要包括首页、审批流转、人员管理、维护管理、问题管理、综合分析、基础数据、水雨情和系统管理等九个功能模块。

首页可查看全中线工程的线路图、人员分布、地理位置、任务执行等信息，可通过搜索框对人员、建筑物进行查看，利用测量距离、测量面积、建筑物标注、帮助文档等常用工具实现日常测量、标记、文档查找等需求; 审批流转由待我审批、我发起的、我参与的、系统在办四个类别组成，每 个类别均可按照审批状态、日期、专业和问题描述实现查询、办理;人员 管理由在岗统计、人员信息两部分组成，其中在岗统计可实现管理、巡查、维护、巡视、值守、值班等类型人员到岗情况、工作地点追踪、任务数量实时查看等功能，人员信息主要是开展考勤管理，通过巡查轨迹回放、上 下时间检查等方式，对人员的考勤进行定量统计;维护管理由计划制定、 路线规划、计划管理、任务统计、任务管理、水质报表等部分组成，可巡 查计划、线路、巡查任务的制定、修改，以及水质类表格数据的填写、上传; 问题管理由问题统计、详细台账、导人问题、特殊问题、任务书五部分组成， 问题统计可按照下级部门、维护队伍进行维护排名，通过问题数量、待维护、维护中、已维护、维护率、未维护未维护率对问题整改情况进行客观的分析，详细台账可按照部门、问题编号、日期、上报人及维护负责人等查询 条件进行搜索，并导出 dxbdl 版问题台账，导人问题可实现问题批量上传， 特殊问题及任务书均可按照不同查询条件实现问题查询，对无效问题进行 删除，填写问题整改技术要求，对已整改问题进行验收;综合分析由排名统计、问题分析、数据挖掘组成，排名统计通过柱状图的形式对全线 44 个管理处的问题发现数量、维护率进行排名统计;问题分析通过线性、柱状、饼状图形式对问题等级、专业、设备设备等形式分别进行图示;数据挖掘 通过专业、关键字查询实现相关类别问题的深度分析，以线性、饼状图的 形式予以显示;基础数据主要由金结液压、消防站点、工巡设施、安全监 测、渠首电站、电力杆塔、标准规范等十四部分组成，该部分主要利用既 定编码规则、编号来编制不同专业设备设施的全码，为后续其它区块的应 用做好数据信息准备，同时方便大家查看学习各个专业的标准规范;水雨 情是通过卫星地图的形式展现全线各个闸站园区雨量站实时降雨量，当 24 小时降雨量超过 50mm 时，会自动向管理处报警;系统管理由系统管理员管理，主要包括个人信息管理、公司架构查看，系统管理员具有用户管理 权限，可对增加组织架构、新增人员，对人员岗位、专业进行更改。

3.1移动版（管理人员）设计

使用手机浏览器在网页版首页通过扫描二维码下载安装移动版（管理人员）APP，安装完成后，输人账号、密码即可登录（图 3、4）。该版本主要由首页、联系人、消息和我的四部分组成，其中首页包括工程状态、问题管理、巡查记录、审批流转、维护统计、统计分析、排名统计、考核管理、设施设备、标准规范、实时雨情、水质报表、通知公告等 13 个功能块，在页面顶部设置扫一扫、拍一拍、刷新、在岗、天气、人员信息等内容，方便日常简便操作、查询需要;联系人页面根据权限范围可查询管理人员、直属公司、巡查维护人员的基本信息、任务、工作轨迹等内容;消息页面主要用于接收、查询他人发送信息，并可与他人开展即时对话;我的页面主要用于个人修改密码、后台定位、草稿箱、清除缓存、退出及注销登录等用途。

首页 13 个功能块及扫一扫、拍一拍工具是管理人员实现日常巡查维护监管、运行管理工作的核心。工程状态类似网页版首页状态，显示了一 张卫星地图，在地图上绘制中线总干渠线路，标识主要建筑物名称，可通 过线路图上的数字查询改点发现问题的数量，利用右下角小工具查詢人员 人点登录位置、1KM 范围问题、问题数量等内容;问题管理可实现按照部门、专业、时间进行问题筛选，统计显示问题处理、到期未维护及 3 日内需要维护问题;人员管理可查看人员在工程沿线的分布、人数、基本信息、轨迹等内容;巡查记录可筛选、查看巡查人员的维护巡查任务、管理巡视 任务，对巡查发现的问题、巡查人员的轨迹进行检查;审批流转可对权限 范围内相关问题进行批转，查看问题的流转内容、流程图、审批过程等内容;维护统计、综合分析、排名统计等功能块的作用类似网页版的综合分析，主要是实现问题的发现、统计以数字、图表的形式进行简单查看;考 核管理可实现对分局、管理处、个人就问题查改有关的审批、维护、巡查、举一反三、应发现未发现、弄虚作假、无故不在岗等七种情况进行考核赋分、排名;设备设施将工巡设施、金结液压、安全监测、电力杆塔等 11 类内容按照巡查基本单元将其基本信息、巡查周期、设施设备状态、维护人员等内容进行显示，方便随时掌握设施设备的运行状态;通知公告可查询历 次系统更新日志，便于掌握更新内容，有针对性的使用;标准规范、实时 雨情、水质报表功能块作用同网页版。

3.2移动版（巡查人员）设计

本版本的下载、安装同管理人员移动版，也是由首页、联系人、消息和我的四部分组成，作为主要工作部分的首页功能块由巡查任务、工程状态、问题管理、巡查记录、审批流转、设施设备、标准规范、水质报表、通知公告等九个功能块组成，巡查任务是巡查人员版最核心的功能区块， 其它区块使用基本同管理人员移动版。

巡查任务区块接单后，巡查人员按照巡查区段既定的巡查单元，逐个 打开，对照巡查单元内规定巡查内容、标准，对照工程实体现场实际情况 开展巡查工作，发现问题时再对应的巡查单元录人问题、图片，并对问题 分类后上报至巡查管理人员，最后点击"完成巡视"按钮，完成本单元的巡视工作，继续开展下一单元巡视。通过对巡查单元巡视，系统会对每个 单元取位置点，最终形成巡查轨迹。

4.重难点分析及对策

南水北调中线干线工程巡查维护实时监管系统建设使用过程中存在的重难点问题主要有两个方面，即定位偏差、处理流程繁复。

4.1定位偏差

针对系统使用初期定位偏差，经常发生巡查轨迹"漂移"问题，通过缩短CPs 自动获取位置时间间隔，更改手持终端定位功能设置，允许"wLAN 扫描"，关闭"省点模式"等办法进一步提高系统的精确度，系统定位偏 差问题得到解决。

4.2处理流程繁复

系统针对不同专业分分别设计了一套问题处理流程图，前期设计的流 程过于繁复，不能很好的处理上级单位与本级单位、本级单位与维护单位、合同内与合同外、维护与验收之间的关系，造成各个流程块之间职责不清 晰，影响了问题的流转审批及办理速度。经过现场业务需求再调研，对流程图进行再优化设计，使用单位（部门）配置专人处理问题审核、批转工作后，问题处理流程繁复的问题得到有效处理。

5 结束语

目前，南水北调中线干线工程巡查维护实时监管系统在工程全线已运行三年半，全线的管理人员、巡查人员、维护人员已全部使用该系统开展日常工作，是落实"水利行业补短板、水利行业强监管"的实例。2020 年全线共上报各类问题 45 万余条，信息传递速度、工程维护质量明显提高， 工程形象面貌得到根本改变。目前系统已开展与中线的人力系统融合，进一步发挥其系统优势，持续为智慧化中线建设发挥关键作用。

参考文献：

[1]赵以国.安徽省河长制业务移动平台设计及应用[J].中国水利，2020 （14）：59-61.

[2]南水北调中线干线工程巡查实时监管系统操作手册 [R]. 南水北调中线干线工程建设管理局，2017 年 11 月 .

[3]赵京生 . 城市燃气管网智能巡检系统的应用研究 [J]. 煤气与热力 .2008.28（1）：27-31