眉山水务局防汛调度指挥中心系统初步设计V04.docx

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眉山水务局防汛调度指挥中心系统初步设计V04

防灾减灾

眉山水务局防汛调度指挥中心系统

初步设计

四川国软科技发展有限责任公司

工程设计证书：

C251012560

二○一三年七月

一、概述

（一）设计依据、范围

1.设计依据

（1）眉山市水务局委托

（2）现场勘测和搜集到的资料

2.设计范围

（1）防汛工作显示系统

（2）防汛指挥中心建设。

（3）生产调度中心建设

（4）数据中心建设

（5）防汛指挥调度集成平台系统

与本工程相关的网络线路、管道、设备供电、房屋改造装修等配套工程。

二、系统主要设计原则及采用的主要技术标准

（一）主要设计原则

1.坚持“统一规划、统一标准、统一资源、统一管理”四统一原则。

2.选用的设备保证系统的可靠性，并易于扩展。

3.系统便于管理和维护，用户界面友好。

4.注重信息化、规范化、准确化。

（二）主要技术标准

1.《数据通信基本型控制规程》（DL5002）

2.《计算机软件开发规范》（GB8566）

3.《计算机软件质量保证计划规范》（GB/T12504）

4.《开放系统互连基本参考模型》（GB9387）

5.《民用建筑电气设计规范》（JGJ-T16-92）

6.《建筑安装工程质量检验评定统一标准》（GBJ300-88）

7.《建筑装修工程施工及验收规范》（JGJ73-91）

8.《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）

9.《水文基础设施建设及技术装备标准》（SL276）

10.《水文自动测报系统规范》（SL61-94）

11.《实时雨水情数据库表结构与标识符标准》（SL323-2005）

《水文资料整编规范》（SL247-1999）

12.《水文测验和报汛通信设施设备有关技术要求》

13.《水文自动测报系统设备基本技术条件》

14.《水文自动测报系统技术规范》（SL61-2003）

15.《水文情报预报规范》（SL250-2000）

16.《水情信息编码标准》（SL330-2005）

17.《降水量观测规范》（SL21-90）

18.《水利水电工程水情自动测预报系统设计规定》（DL/T5051）

19.《会议电视系统工程设计规范》YD5032

20.《山洪灾害临界雨量分析计算细则》（全国山洪灾害防治规划领导小组办公室，2003年12月）

21.《山洪灾害监测预警系统设计方案指导书》

22.《全国山洪灾害防治试点监测预警系统平台软件技术要求》

23.《国家防汛抗旱指挥系统一期工程数据汇集平台实施方案》

24.《四川省山洪灾害防治县级非工程措施建设实施方案编制大纲（试行）》

三、系统设计

（一）防汛工作显示系统

防汛抗旱指挥中心对水务大楼5楼门厅进行改造。

正对电梯口设立防汛工作显示墙，建设20m2室内全彩LED显示屏,显示全市防汛风险图，防汛重点、防汛成果、防汛安全重点工作、安全生产天数等。

侧墙设立2台65寸液晶电视，滚动播放群策群防视频、防汛成果图像、防汛安全视频等资料。

（二）防汛机房系统

按照区域级中心机房的标准进行建设。

设立20m2的操作间和80m2的设备间。

数据中心地面铺设陶瓷型防静电地板，墙面用乳胶漆处面，顶上用吸音硅钙天花板、防火窗帘。

从办公楼配电间引入380V三相电源，设立智能型防雷配电柜和蓄电池组，设立2台10KVA/4hUPS电源组和柴油发电机组，为机房、指挥中心和调度中心提供不间断电源。

设立可控式机房专用空调，为机房设备提供温湿度保证。

操作间和设备间用钢化玻璃隔断，边框用不锈钢包边。

设备安装4台42U服务器机柜、3台网络机柜和1台综合引入柜、1面配电柜和3面蓄电池柜。

设立地面桥架引入外部光电缆。

设立机房环监系统、门禁系统、灯光系统。

值班室设立一组3联控制台。

机房统一标识、颜色和制式，预留机房系统的扩展性，

（三）数据中心系统

以云计算、云存储和云服务技术为核心，建成防汛信息化的数据、语音、图像和视频资源的集中存储和计算处理中心。

设立1套云计算系统。

设立100个防汛终端用户，预留100个扩展用户。

设立双机热备的储存系统，对数据、语音、图像和视频防汛资源进行统一管理和集中存储。

按千兆网络的要求建设防汛指挥网络。

以云计算为中心，按照星形结构统一敷设千兆网络，以1000M交换到桌面统一规划内部信息通道。

主干采用千兆光网进行路由交换。

中心机房配备千兆的三层交换路由和防火墙，党政网通过交换出口，通过防火墙接入互联网。

各种野外站点的数据通过VPDN专网进行数据交换。

建立室内加密无线网络系统，确保数据的安全无线交换。

设立网管系统，监测和管理网络及服务器等设备的运行。

（四）安全防范系统

建设安全防范系统。

在机房、指挥中心、会商室各设立1套门禁系统。

在会商室设立手机屏弊箱等保密措施。

在电梯口、机房、过道设立6台枪式摄像机，通过视频服务器接入指挥网络，统一进行监控和存储。

（五）调度中心系统

设立150m2调度中心，调度中心采用浅色调装修。

地面铺设800×800mm的陶瓷地砖，墙面用乳胶漆处理，装饰式天花，遥控式遮光窗帘。

安装液晶拼接大屏显示系统、控制台系统、室内音响系统、智能灯光系统、中央控制系统和电源引入系统。

1.液晶拼接大屏显示系统

（1）.调度中心主显示屏

根据调度中心的房屋尺寸，中间采用3×4块46寸超窄边液晶拼接为一块大屏，用于数据的查看、防汛图显示、监控图像的显示。

显示：

眉山市防汛地面，岷江和青衣江洪水风险图、水库三维图、防汛设备分布图、防灾减灾GIS图、滑坡泥石流灾害图像、防汛各成员单位监测数据和图像（如水务、气象、国土各测点的监测数据），灾害现场指挥双向对讲图像显示等。

（2）.调度中心左侧显示屏

显示屏左侧安装2块63寸液晶监视器。

显示市内各江河、电站、水库现场防汛视频图，实现所有现场视频的分割显示。

可容纳所有图像的调用、切换，对现场图像的实时掌握。

（3）.调度中心右侧显示屏

显示屏右侧安装2块63寸液晶监视器。

引入天网等各成员单位的监控图像。

对灾害现场进行监看和调度。

（4）.项部LED显示屏

1）.左侧LED显示屏

安装30mm×1600mmΦ3.75双基色LED屏1块。

显示北斗原子钟功能，显示日期、时间、星期

2）.中间LED显示屏

安装30mm×4200mmΦ3.75双基色LED屏1块。

滚动显示重点工作、突发灾害、典型故障和待办工作等。

3）.右侧LED显示屏

安装30mm×1600mmΦ3.75双基色LED屏1块。

显示天气情况，提示在恶劣极端天气发生时，及时向相关部门预警，做好防洪防灾应急准备。

2.控制台系统

设立1个7联控制台，安设7个云计算终端席位，设立视频混合矩阵和音频矩阵。

将机房引入的VGA、RGB和AV等信号进行16进32出的处理。

设立音频矩阵对声音进行16进1出的处理。

设立呼叫指挥声音系统和调度录音电话系统。

3.室内音响系统

根据室内声强，在屋顶天花安设天花喇叭。

建立扩音设备和回声抑馈设备。

4.智能灯光系统

根据室内装修，安设智能灯光系统。

灯光可自动调节或根据亮度和色温自动调节。

5.中央控制系统

中央控制系统又叫集中控制系统，应用于指挥中心等。

采用中央控制系统用户可以通过触摸屏、按键式控制面板、计算机或掌上遥控器对各种独立的设备和系统进行方便、灵活的集中控制。

通过中央控制系统可以完成对电视墙、等离子、大屏显示器、展示台、影碟机、录像机、卡座、功放、调音台、话筒、摄像机、计算机、笔记本、电动屏幕、电动吊架、电动窗帘、灯光以及温度等进行集中控制。

6.电源引入系统

指挥中心除空调外，设备从机房引入UPS电源。

通过智能配电柜实现各回路的通断。

（六）会商系统

以现有的会商室为基础，以信息化手段实现防汛会商成员单位的资源共享和调用。

将茶水间改造为控制间，设立控制席，将调音台、控制机、云台等操作界面迁改到控制间。

其它设备迁移到新建机房的机柜内。

改造网络、电话、视频、语音等线路，实现会商室对数据、语音、图像和视频资源的共享和调用。

设立电动窗帘，智能灯光等。

设立14套可升降的液晶触摸屏供与会领导查看。

设立无线平板触控电脑，对各种信号进行调用和切换。

在市气象局的视频会议MCU与防汛会议MCU设立音视频交换矩阵和交换控制机，实现远程会商。

预留市国土资源局视频会议MCU接入交换。

（七）防汛指挥调度集成平台系统

1.系统介绍

防汛指挥调度集成平台系统建设的目的是建立一套完整的防汛指挥调度和应急处理系统，通过门户系统、单点登陆、系统整合、数据仓库、数据挖掘、报表分析等技术实现眉市防汛的数据、声音、图像和视频资源统一管理、集成整合、单点接入、权限共享等功能，为领导的指挥调度提供重要的决策支持。

2.系统组成结构

系统通过建立设备资源信息数据库、技术资料（风险图、GIS图等）数据库、管辖区段地理资源信息、专家信息知识库等数据库，结合现场部署的水雨情、监控视频、建立数据仓库，利用数据仓库技术实现防汛指挥、设备资源管理和安全预警应急处理，实现日常指挥的自动、迅速、协调，应急处理的技术支持、快速、准确、协调、可控。

3.门户系统

提供统一登录界面和统一的入口，将数据同步系统、数据分析系统、预警发布系统、统一认证权限系统、防灾安全监控门户系统、数据标准管理系统，统一集成到该门户系统。

门户系统实现相关的资源整合，统一入口和接入平台，单一的入口访问多种类型信息，个性化，应用集成，内容管理，单点登录，热点信息，站内新闻，信息发布，消息管理，如下图所示。

图3-5-19门户系统

系统功能列表

系统

功能模块

防灾安全监控门户系统

单点登录

个性化

应用集成

信息发布

内容管理

消息管理

4.单点登陆

防汛成员单位都陆续建成各自的防灾系统（如气象、国土等）。

防灾减灾的数据信息由不同的单位承建和开发。

这些系统采用不同的用户管理和访问控制模式，用户认证方式也随业务系统的安全等级不同而千差万别。

作为防汛工作急需对这些独立运行、分散管理的信息系统进行整合，解决“信息孤岛”，建立统一的身份认证和管理平台，集中进行管理，统一登录，信息共享。

？

（1）通过在门户中嵌入认证服务接口和SSO接口，实现用户的“一点登录，多点漫游”，用户只需一次登录认证，即可访问已授权的所有应用系统。

单点登录（SSO）管理模块改进了Kerberos协议，通过对单点登录票据的签发管理、票据有效性验证和票据安全解析，实现了安全的单点登录，有效解决了票据在传输过程中被冒用、拦截、篡改、伪造或重放的安全风险，为用户的统一身份认证和单点登录提供了安全保障。

（2）通过用户管理、认证管理、授权管理和安全审计四大功能模块实现了对用户的统一身份管理和访问控制授权管理，同时，通过对用户和管理员行为的追踪，实现有效的责任认定，为网络信任体系建设提供有力的安全保障。

（3）对于信息系统：

通过统一编码规范、安全策略配置、单点登录服务、数据同步接口实现了对信息资源的有效整合，实现了各异构、复杂应用系统之间的互联互通。

4.数据仓库

数据仓库的建立是将现有的各个信息系统的数据集中进行存放，方便决策分析时对数据进行共享。

通过数据抓取、数据管理、实现数据共享和使用。

通过中间件WebService等技术实现数据自动抓取、数据的集中存放和统一管理。

定义防汛各成员单位的资源字典，形成关键字的数据转换格式，制订数据提供和共享的标准接口，实现防汛成员单位的数据、声音、图像和视频资源的共享。

5.数据挖掘

数据挖掘的目的是对眉山市防办的各系统数据进行深度分析，主要实现数据集中展示、数据集中分析、数据预警，用于水雨情系统的分析预警。

数据挖掘是按既定业务目标，对大量的数据进行探索和分析，揭示隐藏的、未知的或验证已知的规律性，并进一步将其模型化的先进有效的方法。

数据挖掘是指一个完整的过程,该过程从大型数据库中挖掘先前未知的,有效的,可实用的信息,并使用这些信息做出决策或丰富知识.

数据挖掘环境可示意如下图:

数据挖掘的基本过程和主要步骤

数据挖掘的基本过程和主要步骤

蜘蛛程序是数据挖掘的核心，负责对各个系统数据进行抓取、分析、统计。

通过数据的自动抓取，融合业务流程，实现数据的挖掘服务。

6.报表分析

报表分析是系统能够自动生成报表，以直观明了的图形方式为领导决策展示所需要的数据信息。

如：

从雨量监测子系统采集到的雨量数据进行分析处理与图形展示。

包括雨量环比数据分析、雨量同比数据分析、雨量历史数据分析、季度雨量数据分析、月份雨量最大值分析。

7.防汛数据接口和数据标准

根据防灾安全监控系统平台需求，特规范、制定系统平台相关数据标准。

数据标准管理包括对水情数据集、雨量数据集、气象数据、国土信息集进行规范化定义与标识，通过规则管理系统、规则引擎、数据标准管理系统4个子系统共同配合达到成都铁路局防灾安全监控数据标准的具体实现与管控。

包括系统应用、权限管理、外部数据传输格式制定和数据集规定、数据传输、引入和导出等。

8.数据日志安全管理系统

日志系统在整个系统架构中的重要性可以称得上基础的基础，根据性质日志可分为系统日志，业务日志。

系统日志记录系统在运行过程中发生的事，比如什么时候启动某服务、某某接口在什么时候被访问。

业务日志主要是记录某业务操作中级记录的过程。

比如接口调用，需要记录接口调用发生的时间、调用者身份、接口参数、接口返回值等信息。

预警发布流程中的关键步骤，比如审核，消息发送等等都要日志记录。

总之，日志是系统运营维护的基础，没有日志记录，系统就像一个黑匣子，根本不知道运行是否正常、是否需要升级等。

四、系统概算