水利工程智能监控系统探究范文

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功能结构

该体系由数据采集分析系统、业务管理信息系统、见证取送样人员管理信息系统、智能网络监控系统等4个系统组合而成。数据采集分析系统和业务管理信息系统安装并运行于各工程质量检测机构，并通过检测机构见证取送样人员身份认证系统、Internet网络数据交换平台等配套软件来实现见证取样人员指纹身份认证、检测数据自动上传等功能［2］；见证取送样人员管理信息系统和智能网络监控系统安装于省监督站的服务器上，并在相关部门设置终端，通过人员授权，赋予相关部门相应监管职能。根据该项目的需求分析和设计原则，辽宁省水利工程质量检测智能网络监控系统的具体功能设计框架如图1所示。

业务流程

业务流程主要包括3个阶段：第1阶段，在见证取样过程中，通过指纹或IC卡等手段对取送样人员身份进行验证；第2阶段，在检测业务流程中，实现从收样登记到报告上传的各个环节，完成收样、委托、检测、审核、报告等操作，最终将实时采集数据和检测报告上传到省监督中心站；第3阶段，在省监督中心站，监管人员针对上传的各项信息及检测报告进行汇总、统计和监管。整体业务流程如图2所示。

主要功能

1信息采集系统

该系统是整个体系运行的基础，实现了对水利工程质量检测活动各阶段产生的数据进行采集、传输和处理，实时传输到本地服务器和省中心服务器，实现对检测机构试验过程的有效监督。此次设计主要实现针对各实验室力学检测设备的智能监控，见图3。图3信息的采集与传输过程（1）仪器设备改造。对原有力学试验设备进行智能化改造，加装控制器，实现试验机的自动控制和数据采集。（2）传感系统改造。根据设备改造实际情况，选择符合条件、准确、可靠的传感器，实现力学试验数据的自动获取与传输［3］。（3）采集软件开发。根据各台改造后的检测设备分别制定数据传输协议，开发监控软件，实现试验机的数据采集、传输和处理。

2计算机网络系统

该系统是整个体系运行的依托，是各部门之间信息传输的桥梁，为省监督中心与各检测机构之间的数据传输、资源共享和有效监督提供基础保障［4］，包括局域网和广域网的构建。（1）内部局域网。在各检测机构以常规方式构建内部局域网，各检测设备监控计算机接入该网络，协同本地服务器构成信息传输与存储环境，承担该实验室内部试验检测任务。（2）广域网。广域网有3种方案可供选择：以水利信息骨干网为依托与租用网络供应商专线相结合；重新租用主流网络供应商公网专线；自行铺设网络光缆。通过方案对比后，认为第一种方案具有避免重复建设、安全保密性好、稳定性好、建设费用低、维护工作量少等优点，因此系统选择以水利信息骨干网为依托与租用网络供应商专线相结合的方案。省监督中心利用现有水利信息骨干网，10个检测机构租用公网专线并纳入省水利厅水利骨干网，构成质量监控系统广域网络，承担省监督中心与各检测机构网络通信的任务。

3智能网络监控系统

该系统是整个体系的核心，在采集系统基础上，依托计算机网络，实现省监督中心对各检测机构试验流程的有效监管。采用B／S（浏览器／服务器）与C／S（客户端／服务器）相结合的开发模式，将分别运行于检测机构和省监督中心的业务管理系统与网络监控系统分离，保证系统的专业性、易操作性和扩展性。（1）实验室业务管理信息系统。实现对检测机构内部各项业务的信息化支持，完成从样品检测到报告生成各个环节的网络化办公，规范试验业务流程。用高效、准确、可靠的信息化处理取代复杂、繁琐的人工作业，提高检测工作的效率和管理水平。该系统采用C／S开发模式，应用于各监测机构。（2）智能网络监控系统中心平台。对各检测机构的试验数据和检测报告进行全面的监督与管理，形成一套完整、统一、具有宏观调控功能的信息共享数据交换平台，各级行政主管部门可以及时得到在建工程项目的质量检测数据和报告，从而避免检测机构修改数据，不按规范、规程进行试验，出具虚假检测报告等现象。同时汇总全省各检测机构从业人员、仪器设备、检测能力等方面的真实信息，实现对各类检测信息的全面信息化管理［5］。（3）综合数据库系统。结合系统建设需求，实现对试验数据、人员、设备、资质、规程、标准、图像和成果报告的统一管理与维护，对静态数据和动态数据分类存储。构建稳定、可靠、安全的综合数据库，为智能网络监控系统提供数据支撑［6］。针对量测、混凝土、岩土、金属结构和机械电气5个类别进行规程标准模型库的建立。经过初步统计，系统开发涉及40余个委托单、300余项原始记录单、300余项试验规程、400余个评定标准的数字化转换，以及1000余组计算模型的数据库建模。

主要技术特点

（1）首次实现直观的空间展示功能。结合地理信息系统和三维仿真技术，实现全省工程项目及检测机构的数字化管理，直观反映工程项目所在地理位置及工程规模；首次融入三维仿真技术实现试验过程的可视化操作和动态模拟，降低试验人员的工作强度，提高数据可靠性和真实性。（2）可靠的系统架构。采用C／S与B／S相结合的开发模式，将业务管理系统与智能网络监控系统分离，既保证了系统运行可靠性与稳定性，又实现了易操作性与专业性的统一。系统实现了多角色多用户下的信息共享与业务流转，用户端只需配置WEB浏览器即可，便于各相关部门的应用和系统的推广。（3）强大的数据存储功能和数据备份技术。建立包含工程项目、检测机构、人员等大量信息的综合数据库，同时实现各数据信息的分类和快速检索；建立规章标准模型库，将程序化的规章制度融入系统。运行、存储的关键是数据，数据安全显得尤为重要，必须建立相应的数据安全备份策略，建立备份硬件、备份软件、日常备份制度和灾难恢复措施，确保数据安全。（4）独立的规程标准模型库。由于标准更新较快，信息系统很难跟上标准更新的速度，为此该系统建立了独立的规范标准模型库，标准更新后，可更新该模型库，从而达到所有系统的统一更新。（5）安全、验证技术。采取信息加密、防病毒、防火墙、防黑客、安全认证、网络安全审计、网络监测等各项安全技术，建立严格的分层次用户权限管理模式，包括对应用系统功能授权及对数据库访问权限的严密控制。（6）构建了更加完善的质量监管体系。提出了适合水利工程特点的质量检测智能网络监控系统的整体解决方案，建立了一套智能化的水利工程质量监督管理体系，集成各子系统，把见证取送样人员、检测机构、监管部门三个独立的群体有机地融合起来。通过共享的信息资源，使三方人员的工作相互配合、相互制约，从而减少管理漏洞，有效杜绝虚假数据和报告、检测业务不规范等现象的出现。

结语

水利工程质量检测智能网络监控体系的建设顺应了现代水利对工程质量检测监督管理的要求，实现了水利工程质量监管工作的网络化、规范化和程序化，大幅提高了工程项目各责任主体和相关机构的工作效率和管理水平，显著提高了水利行业行政主管部门的办公信息化程度；相关部门在各环节通过统一的数据标准完成资源共享，形成管理合力，提高管理效率，达到行政主管部门办公的透明化和公开化，为建立全省水利工程质量监管体系奠定了良好基础。（本文作者：马涛单位：辽宁省水利水电科学研究）