楊素花，姚 閣，鄒曉濤

（1.北京市水利自動(dòng)化研究所，100036，北京；2.北京市南水北調(diào)信息中心，100195，北京）

南水北調(diào)工程是優(yōu)化我國(guó)水資源時(shí)空配置的重大舉措，是解決我國(guó)北方水資源嚴(yán)重短缺問題的特大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。隨著北京市南水北調(diào)信息化項(xiàng)目的建設(shè)，如何統(tǒng)一各系統(tǒng)的水務(wù)對(duì)象編碼，為信息資源整合提供標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，成為亟待解決的問題。

2014年北京市南水北調(diào)辦開展了智能調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)。智能調(diào)度管理系統(tǒng)是北京市南水北調(diào)配套工程運(yùn)行調(diào)度和供水安全的核心支撐手段，是提升南水北調(diào)運(yùn)行效率和水資源優(yōu)化配置的有力工具，也是與其他管理部門工作協(xié)同、信息共享的橋梁和紐帶。項(xiàng)目實(shí)施后能提高南水北調(diào)工程的供水調(diào)度能力、供水安全保障能力、工程安全管理能力和應(yīng)急處置及指揮能力。在智能調(diào)度管理系統(tǒng)項(xiàng)目中提出工程對(duì)象編碼方法，為項(xiàng)目建設(shè)和資源整合提供了統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)，便于配套工程信息資源的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理，實(shí)現(xiàn)信息資源的高度共享。

一、工程對(duì)象編碼流程概況

為了保證水務(wù)工程對(duì)象的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)性，結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)需求，設(shè)計(jì)了工程對(duì)象的編碼流程，如圖1所示。

工程對(duì)象編碼主要包括工程對(duì)象類和對(duì)象梳理掛接、編碼規(guī)則設(shè)計(jì)和編碼實(shí)現(xiàn)。

1.工程對(duì)象類及對(duì)象梳理和掛接

通過梳理北京市南水北調(diào)水務(wù)對(duì)象類之間關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建水務(wù)對(duì)象類體系框架；結(jié)合北京市南水北調(diào)工程對(duì)象的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，梳理工程對(duì)象之間的所屬關(guān)系，并通過對(duì)象類和對(duì)象的梳理結(jié)果進(jìn)行成果掛接，保證所有的工程對(duì)象有類可屬，所有對(duì)象類有對(duì)象可包含，滿足編碼規(guī)則的完整性要求。

2.編碼規(guī)則設(shè)計(jì)

編碼規(guī)則制定原則是要滿足唯一性、相對(duì)穩(wěn)定性、完整性、簡(jiǎn)單實(shí)用和規(guī)范性。依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合配套工程中水利工程特點(diǎn)，以適應(yīng)信息處理為目標(biāo)，對(duì)配套工程主要建筑工程基礎(chǔ)設(shè)施按類別、屬性或特征進(jìn)行科學(xué)編碼，形成編碼體系。

3.編碼實(shí)現(xiàn)

為提高編碼實(shí)現(xiàn)效率，結(jié)合工程對(duì)象的屬性信息和編碼規(guī)則，設(shè)計(jì)自動(dòng)化程序，實(shí)現(xiàn)工程對(duì)象的自動(dòng)編碼。

圖1 工程對(duì)象編碼流程

二、工程對(duì)象梳理及掛接

1.南水北調(diào)水務(wù)工程對(duì)象類梳理

通過梳理北京市南水北調(diào)水務(wù)工程對(duì)象類現(xiàn)狀，梳理出水務(wù)工程對(duì)象包括輸水工程、調(diào)蓄工程、獨(dú)立對(duì)象一級(jí)對(duì)象類，根據(jù)工程對(duì)象的所屬關(guān)系梳理出附屬的工程對(duì)象類包括現(xiàn)地站、重點(diǎn)穿越工程、附屬設(shè)施和設(shè)備等二級(jí)對(duì)象類。

項(xiàng)目中采用線分類方法，通過該方法可以選擇對(duì)象類的屬性實(shí)現(xiàn)類別的逐級(jí)劃分，在分類體系中，各類別之間的關(guān)系為并列或者隸屬關(guān)系。該方法可以用樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行表示，通過不同的類別碼進(jìn)行區(qū)分，符合編碼的唯一性要求，便于工程對(duì)象類關(guān)系的管理。由于北京市南水北調(diào)水務(wù)工程對(duì)象相對(duì)固定，應(yīng)用線分類方法可以較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)象類梳理。梳理的水務(wù)工程對(duì)象類關(guān)系如圖2所示。

其中，輸水工程對(duì)象包括PCCP管道、明渠、暗渠、暗涵和隧洞，共計(jì)5個(gè)對(duì)象類。調(diào)蓄工程對(duì)象包括調(diào)節(jié)池和調(diào)壓池，共計(jì)2個(gè)對(duì)象類。獨(dú)立對(duì)象包括干渠取水口、水庫(kù)、用水戶和行政區(qū)劃，共計(jì)4個(gè)對(duì)象類?，F(xiàn)地站對(duì)象包括閘站、泵站、輸水倒虹吸、排水倒虹吸、分（退）水口、排空井、排氣閥井和閥井，共計(jì)8個(gè)對(duì)象類。重點(diǎn)穿越工程對(duì)象包括橋梁、鐵路、公路、市政軌道交通、河道和市政管道，共計(jì)6個(gè)對(duì)象類。附屬設(shè)施對(duì)象包括干井、濕井、出水閥井、排氣閥井、蝶閥井、調(diào)流測(cè)流井、調(diào)流閥檢修間、測(cè)流井、接頭井、進(jìn)水管、出水管、消防井、通氣孔、排空井、調(diào)壓井、調(diào)壓塔、排氣井、檢修井、連通井、盾構(gòu)接收井、盾構(gòu)接收始發(fā)井、二襯施工豎井和減壓井，共計(jì)23個(gè)對(duì)象類。設(shè)備對(duì)象包括PCCP管道設(shè)備、閥門、閘門、水泵機(jī)組、監(jiān)測(cè)設(shè)備和水壩，共計(jì)6個(gè)對(duì)象類。

2.工程對(duì)象梳理

南水北調(diào)水務(wù)工程對(duì)象梳理以空間水務(wù)工程對(duì)象信息為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從業(yè)務(wù)層面，結(jié)合調(diào)度業(yè)務(wù)、預(yù)警業(yè)務(wù)、巡查和搶險(xiǎn)業(yè)務(wù)，補(bǔ)充完善工程對(duì)象；從管理層面，收集工程建設(shè)管理中心、調(diào)水運(yùn)行管理中心、南干渠、團(tuán)城湖管理處、大寧管理處、東干渠管理處、水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心和干線管理處等單位業(yè)務(wù)工作中的工程基礎(chǔ)手冊(cè)，補(bǔ)充完善工程對(duì)象，并根據(jù)工程對(duì)象的屬性信息，梳理工程對(duì)象之間的隸屬關(guān)系。

圖2 北京市南水北調(diào)水務(wù)工程對(duì)象類關(guān)系圖

3.工程對(duì)象與對(duì)象類掛接

通過分析對(duì)象的類別屬性和可配置操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)象與對(duì)象類的掛接，保證所有對(duì)象有類可屬，所有對(duì)象類有對(duì)象可包含。

三、編碼規(guī)則設(shè)計(jì)

根據(jù)中華人民共和國(guó)水利部2012年發(fā)布的《水利工程代碼編制規(guī)范》（SL 213—2012），并結(jié)合北京市南水北調(diào)配套工程的特點(diǎn)及建筑物編碼對(duì)象的特性，編寫《北京市南水北調(diào)配套工程基礎(chǔ)信息代碼編制規(guī)定》，以滿足北京市南水北調(diào)水務(wù)對(duì)象編碼工作需求。編碼規(guī)則設(shè)計(jì)工作應(yīng)面向?qū)ο篌w系，結(jié)合各個(gè)水務(wù)工程對(duì)象之間的隸屬關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)象編碼規(guī)則設(shè)計(jì)。

1.編碼總體設(shè)計(jì)規(guī)則

（1）編碼格式

水務(wù)對(duì)象基礎(chǔ)信息代碼采用字母和數(shù)字的混合編碼，編碼方式統(tǒng)一采用組合碼。組合碼是由2個(gè)或2個(gè)以上完整的獨(dú)立代碼組成。

（2）分類方式

水利工程編碼的首位用1位字母（去掉 I、O、Z）表示水利工程類別，工程所在位置按所屬渠段及管道進(jìn)行分類。

（3）編制順序

按水流方向先左岸后右岸、先上游后下游的順序進(jìn)行編碼。反向調(diào)水工程按工程小樁號(hào)至大樁號(hào)方向編碼。

2.編碼體系設(shè)計(jì)

（1）輸水工程編碼體系設(shè)計(jì)

采用6位字母和數(shù)字的組合碼，分別表示配套工程上的某段輸水工程的工程類別、輸水工程編號(hào)、順序碼及類別。編碼格式：ASMMYT。

（2）調(diào)蓄工程編碼體系設(shè)計(jì)

采用5位數(shù)字和字母的組合碼，分別表示配套工程上的某個(gè)閘門的工程類別、所屬輸水工程、編號(hào)及閘門類別。編碼格式:ASMMT。

（3）現(xiàn)地站編碼體系設(shè)計(jì)

采用9位數(shù)字和字母的組合碼，分別表示配套工程上的某個(gè)現(xiàn)地站的工程類別、所屬輸水/調(diào)蓄工程、編號(hào)、現(xiàn)地站類別。編碼格式：ASSSSSNNY。

（4）附屬設(shè)施工程編碼體系設(shè)計(jì)

采用數(shù)字和字母的組合碼，分別表示配套工程上的某個(gè)附屬設(shè)施的工程類別、所屬輸水/調(diào)蓄工程、編號(hào)、附屬設(shè)施類別。輸水/調(diào)蓄工程附屬設(shè)施編碼格式：ASSSSSNNY；現(xiàn)地站附屬設(shè)施編碼格式：ASSSSSSSSSNNY。

（5）重點(diǎn)穿越工程編碼體系設(shè)計(jì)

采用9位數(shù)字和字母的組合碼，分別表示配套工程上的重點(diǎn)穿越工程類別、所屬輸水工程、編號(hào)及重點(diǎn)穿越工程類別。編碼格式：ASSSSSNNY。

（6）設(shè)備編碼體系設(shè)計(jì)

采用數(shù)字和字母的組合碼，分別表示配套工程上的配套設(shè)備類別、所屬現(xiàn)地站工程、編號(hào)及配套設(shè)備類別。編碼格式：A******NNNY。

（7）獨(dú)立工程體系設(shè)計(jì)

①干渠取水口。采用5位字母和數(shù)字的組合碼，分別表示干渠取水口工程類別（QSK）及順序碼（NN）。 編碼格式：QSKNN。

②水庫(kù)。按《中國(guó)水庫(kù)名稱代碼》（SL 259—2000）規(guī)定執(zhí)行，采用 11 位數(shù)字和字母的組合碼，分別表示水庫(kù)所在流域、水系、編號(hào)及類別。

圖3 編碼實(shí)現(xiàn)流程圖

③用水戶。采用11位數(shù)字和字母的組合碼，分別表示配套工程上的某個(gè)用水戶的工程類別、所屬行政區(qū)劃、編號(hào)、用水戶類別。編碼格式：ASSSSSSNNNY。

④行政區(qū)劃。行政區(qū)劃編碼按照統(tǒng)計(jì)局頒布的《中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼》（GB/T 2260—2013）執(zhí)行。

四、編碼實(shí)現(xiàn)

作為南水北調(diào)信息管理中重要的基礎(chǔ)信息資源，水務(wù)對(duì)象編碼在編碼庫(kù)中唯一存在，且必須通過標(biāo)準(zhǔn)化的申請(qǐng)流程，經(jīng)過專業(yè)的編碼部門對(duì)所申請(qǐng)的編碼進(jìn)行審核，實(shí)現(xiàn)水務(wù)工程對(duì)象的正確性和唯一性編碼。具體的編碼實(shí)現(xiàn)流程圖如圖3所示。

編碼實(shí)現(xiàn)包括3個(gè)步驟：①判斷是否存在于編碼庫(kù)，如果存在于編碼庫(kù)，流程結(jié)束，如果不存在于編碼庫(kù)則進(jìn)行下一步流程；②調(diào)用規(guī)則庫(kù)中的規(guī)則，規(guī)則庫(kù)將規(guī)則文檔進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化，便于編碼的自動(dòng)生成，通過編碼規(guī)則，判斷所要編碼的對(duì)象是否屬于獨(dú)立工程對(duì)象類下，獨(dú)立工程可直接進(jìn)入生成編碼和編碼入庫(kù)流程，非獨(dú)立工程需要判斷其上級(jí)隸屬對(duì)象是否具有編碼，如果判斷有編碼，可以進(jìn)入下一個(gè)流程，如果沒有編碼，則需要進(jìn)入編碼申請(qǐng)流程子流程；③生成編碼和編碼入庫(kù)，應(yīng)用已經(jīng)構(gòu)建的規(guī)則庫(kù)，結(jié)合水務(wù)對(duì)象的隸屬關(guān)系信息，實(shí)現(xiàn)編碼自動(dòng)生成和入庫(kù)。

五、結(jié) 語

項(xiàng)目結(jié)合北京市南水北調(diào)水務(wù)工程對(duì)象現(xiàn)狀，應(yīng)用線分類方法對(duì)工程對(duì)象類進(jìn)行了梳理，并且梳理了工程對(duì)象信息，構(gòu)建了對(duì)象類與對(duì)象的隸屬關(guān)系。項(xiàng)目結(jié)合相關(guān)編碼規(guī)范，應(yīng)用面向?qū)ο篌w系方案設(shè)計(jì)了編碼規(guī)則，并實(shí)現(xiàn)水務(wù)對(duì)象的自動(dòng)化編碼，保證了編碼工作的穩(wěn)定性和科學(xué)性。

水務(wù)工程對(duì)象編碼工作為南水北調(diào)信息化提供了標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)信息，解決了信息共享和系統(tǒng)集成過程中遇到的困難，提高了工作效率，適用于北京市南水北調(diào)配套工程基礎(chǔ)信息管理及信息的采集、存儲(chǔ)、檢索、分析和輸出等數(shù)據(jù)處理工作；為北京市南水北調(diào)信息化工作提供了一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編碼基礎(chǔ)信息，在智能調(diào)水系統(tǒng)項(xiàng)目中，水務(wù)對(duì)象編碼目前已經(jīng)有效地支撐了南水北調(diào)數(shù)據(jù)匯集平臺(tái)、調(diào)水智能管理系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、搶險(xiǎn)應(yīng)急和工程運(yùn)維系統(tǒng)。 ■