云南蒙开个大型灌区信息化建设Word文档下载推荐.docx
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2.6灌区信息化系统实现的技术策略19
2.7灌区信息化系统的具体功能20
2.7.1实时监测、采集功能20
2.7.2实时传输功能20
2.7.3动态查询分析功能20
2.7.4仿真预演功能20
2.7.5科学预测决策支持功能20
第三章信息化建设内容及方案22
3.12004年信息化一期建设内容23
3.2灌区管理局计算机局域网建设24
3.2.1局域网建设原则：
24
3.2.2局域网建设内容：
25
3.2.3网络功能：
3.2.4网络结构26
3.2.5系统性能要求28
3.3基础信息数据采集与传输33
3.3.1采集33
3.3.2曲靖灌区一期采集内容34
3.3.2.114个流量信息监测点分布如图3-3所示：
34
3.3.2.2流量采集设备35
3.3.2.3流量采集点具体情况37
3.3.2.4水库主要建筑物运行情况的远程自动监控、视频监视系统45
3.3.3数据传输49
3.3.4数据管理和控制51
3.3.5管理局数据中心的设置与职能51
3.4数据库建设53
3.4.1建设目标53
3.4.2设计原则53
3.4.3系统的代码设计53
3.4.4数据标准、规范与共享54
3.4.5数据库结构55
3.4.6灌区基础数据类型56
3.4.6曲靖灌区数据库一期建设内容59
3.4.7数据库运行平台的选型59
3.4.8织女星地理信息系统（VegaGIS）60
3.4.8.1织女星（VegaGIS）地理信息系统软件的功能61
3.4.8.2与国内外软件的功能比较分析61
3.4.8.3织女星地理信息系统（VegaGIS）的性能63
3.4.8.4织女星灌区地理信息系统的业务应用63
3.5灌区管理局办公自动化系统69
3.5.1需求分析70
3.5.2总体结构与功能72
3.5.3曲靖灌区信息网站建设76
3.6灌区专业应用系统77
3.6.1综合数据库管理系统77
3.6.２流量实时监测系统82
3.6.3视频监视系统83
3.7土建及配套设施84
3.7.1土建设施85
3.7.2电源部分85
3.7.3系统防雷86
3.7.4接地系统87
第四章曲靖灌区基础数据库详细设计89
4.1方案概述89
4.1.1系统建设目标89
4.1.2需求分析90
4.1.3系统建设原则90
4.2.灌区数据库系统详细设计91
4.2.1数据分类91
4.2.2数据代码设计91
4.2.3取水系统94
4.2.3.1水源表95
4.2.3.2取水设施表96
4.2.3.3河流表97
4.2.3.4水库表98
4.2.3.5水库水位与库容及面积关系表99
4.2.3.6泵站表99
4.2.3.7水泵表101
4.2.3.8挡水坝表102
4.2.3.9枢纽建筑物表103
4.2.3.10取水井表104
4.2.4输水系统107
4.2.4.1输水渠道表108
4.2.4.2输水渠段表112
4.2.4.3渠道工作制度表113
4.2.4.4渡槽表114
4.2.4.5隧洞表115
4.2.4.6倒虹吸表117
4.2.4.7涵洞表119
4.2.4.8跌水121
4.2.4.9陡坡122
4.2.4.10沉沙池表123
4.2.5分水系统124
4.2.5.1分水闸表124
4.2.5.2闸门表125
4.2.5.3闸门维修表128
4.2.6用水系统128
4.2.6.1行政单元表128
4.2.6.2用水单元表130
4.2.6.3农业用水单元表130
4.2.6.4农业用水单元逐年作物种植表131
4.2.6.5工业用水单元表132
4.2.6.6作物需水表133
4.2.6.7分水口计划配水表134
4.2.6.8取水口计划配水表134
4.2.7测控系统135
4.2.7.1测站表135
4.2.7.2降水量表136
4.2.7.3渠道水情表138
4.2.7.4闸坝泵水情表139
4.2.7.5水库水情表140
4.2.7.6闸位表141
4.2.7.7水质表141
4.2.7.8泵站监测表143
4.2.7.9闸位控制表144
4.2.7.10泵站控制表144
4.2.8管理系统145
4.2.8.1灌区基础信息145
4.2.8.2灌区管理机构表146
4.2.8.3灌区人员表147
4.2.8.4多媒体文件索引表149
4.3数据建库151
4.3.1人工输入151
4.3.1.1联机输入151
4.3.1.2录入处理系统输入152
4.3.2自动输入153
4.3.2.1转储系统输入153
4.3.2.2自动监测监控系统输入153
4.4数据查询153
4.4.1基本功能154
4.4.1.1表选择154
4.4.1.2列选择154
4.4.1.3行选择154
4.4.1.4关联定义154
4.4.1.5基本统计155
4.4.2实现方案155
4.4.3数据库日志查询156
4.5数据库安全156
4.5.1主机安全防护156
4.5.2备份及灾难恢复157
4.5.3数据库用户安全158
第五章施工组织与要求160
第六章工程管理161
6.1建设管理161
6.1.1工程管理步骤161
6.1.2工程管理质量控制162
6.2运行管理163
6.2.1运行维护163
6.2.2运行管理制度164
6.3人才培训164
第七章设备配置及投资概算166
7.1编制依据和原则166
7.2设备配置167
6.3投资概算表168
第八章效益分析171
第一章曲靖灌区概况
1.1灌区自然地理地貌概况
曲靖灌区位于云南省东部，其地理坐标为东经102°
56’～104°
14’，北纬24°
45’～25°
55’之间。
属南盘江的上游即珠江的源头地区，距云南省省会昆明市约130km，素有入滇门户之称。
南盘江发源于灌区上游的马雄山，干流自东北向西南贯穿整个灌区。
灌区自北向南分别由松林、沾曲和陆良几个盆地（云南俗称坝子）组成，呈串珠状镶嵌于南盘江上游的河段上。
为高原河谷与盆地相间的地貌，盆地四周群山环抱。
整个灌区总耕地面积为105.12万亩，设计灌溉面积为84.39万亩。
现状保证灌溉面积52.45万亩，占总耕地面积的50%。
其范围主要由几个盆地及盆地边缘的二级阶地及缓坡地组成。
整个灌区行政上隶属曲靖市管辖，地跨沾益、麒麟和陆良三县（区）。
灌区地势北高南低，东西高中部低。
南盘江贯穿整个灌区。
山脉、河流、盆地均作近北南向展布，与构造方向一致，灌区高程在1935～1800m之间。
灌区内各支流发源于盆地四周的群山之间，受地质构造的影响，灌区西部水系发育。
而灌区东部多为灰岩地区，水系不甚发育，坝区多为湖积平地。
沾曲坝部分地段河高田低，陆良坝区核心地带本世纪初为沼泽地带，称中原泽，经炸滩疏通南盘江后才辟为耕地。
灌区中主要支流有：
白浪河、西河、白石江、潇湘江、龙潭河、芳华河、麦子河、永清河等，呈树枝状分布，支流多发育于南盘江的西岸。
干支流均为灌区主要灌溉水源。
整个灌区从北到南呈长条形，灌区各坝子从上游至下游逐步开阔，即松林盆地最小，沾曲盆地次之，陆良盆地最大的形状。
灌区南北长100km，东西宽8～15km（见云南省曲靖灌区平面图）。
灌区耕地除集中、连片、平坦的坝子外，还包括盆地边缘的二级阶地和山坡地。
如曲靖坝子的西山片、越州水城水库灌区片，陆良尾部的大莫古等地。
这些地区地势较高，地形起伏，长期以来一直是解决灌溉问题的难点地区。
盆地中由于历史的原因，形成许多圩子，据1984年省水电勘测设计院的规划资料，千亩以上的受涝灾威胁较大的圩子，松林、沾曲坝子有48个，陆良有46个。
圩子的形成主要是在当时生产力水平不高的情况下为开发利用土地和抗御洪灾的需要而形成的。
1.2灌区社会经济概况
全灌区共有19个乡镇及农场所属的194个村公所。
灌区总人口105.71万人，其中农业人口78.55万人，占灌区总人口的74.3%，灌区内有汉、彝、回、苗、白、壮、哈尼等多种民族，是多民族居聚区。
灌区总耕地面积105.12万亩，人均占有耕地0.99亩/人，低于全国1.3亩/人的水平，该灌区在云南省处于经济较发达地区，但从全国来看，仍属较落后水平，农业人口占有很大比例。
灌区内土地肥沃连片，气候温和、适宜种植多种粮食及经济作物。
其中粮食作物主要有水稻、玉米、小麦、蚕豆、洋芋等；
经济作物有烤烟、油菜、蚕桑、果树、蔬菜等。
粮食总产量为3.97亿kg，粮食单产360.5kg/亩。
粮食产量在曲靖地区乃至云南省占有重要地位，素有“滇中粮仓”之称。
1998年灌区三县区国民经济生产总值89.31亿元，农业生产总值16.58亿元。
曲靖灌区是我省商品粮、烤烟、生猪、蚕桑、蔬菜生产基地之一，同时还是云南省的汽车制造、烟草、轻纺、化工等基地之一，又是曲靖市政治、经济、文化的中心。
灌区内有320、326国道及昆曲、曲陆高速公路通过，同时贵昆铁路和南昆铁路贯穿灌区的中北部和西南部，贵昆线上设有曲靖火车站，南昆线上设有一个较大的技术编组站～陆良火车站。
各区乡均有公路，交通方便，具有较明显的区位发展优势。
1.3灌区工程及管理
曲靖灌区是云南省水利开发较早的地区之一。
早在明代天启年间（1621～1627年）就在南盘江上沾益天生坝建成东西二渠引水灌溉，1943年松林坝华惠渠竣工。
建国以来，在党和政府的领导和关心下，经过四十多年的艰苦奋斗，兴建了一大批水利工程。
到1998年止，灌区内已兴建了花山、白浪、西河、潇湘、莲花田、永清、麦子河、板桥、响水坝、古宁等10座中型水库及1件在建的中型水库水城水库，27件小
（一）型水库，94件小
（二）型水库及塘堰427件。
整治了主干渠南盘江河道116.5km，并在河道上兴建了49座拦河闸，还兴建了干渠528km，支渠530km，0.3m3/s以上的排水沟840条，长952.1km。
提灌站807座，排涝站181座，水利
工程的总可供水量为52101.9万m3，灌区总耕地面积105.12万亩，设计灌溉面积84.39万亩，现状保证灌溉面积52.45万亩，占总耕地面积的50%。
目前灌区形成了以花山水库为龙头，南盘江为纽带、联系盆地四周10座中型水库，27座小
（一）型水库，南盘江干流上10座拦河闸为骨干的多库多闸及泵站组成的联合灌溉系统；
同时建成了以南盘江为总承泄区，南盘江支流及181站244台（其中55千瓦以上82站132台）排涝站组成的排涝系统。
根据本灌区的地形特点，水库都分布于盆地四周，为了灌溉坝区边缘地及坡地，输水干渠一般都傍山绕行，而坝子中部南盘江两岸的灌区核心地带的耕地依靠南盘江沿河设闸取水灌溉。
前者称为水库单元灌区，它主要由一个或几个水库及其环山渠道组成；
后者称为联合灌区，由南盘江拦河闸及其渠道组成。
这两种灌区既相对独立，又相互联系。
灌溉时，各水库除满足各自单元灌区的灌溉需水外，余水均进入南盘江加入其区间径流及回归水，然后沿南盘江顺河由河闸分级取水灌溉联合灌区。
由于很多河道河底高于两岸农田或雨季河水位高于两岸农田，建国以来由于当时的生产力水平所限，采用圩子防洪、车水排涝，形成了目前众多排涝站、排涝沟组成的排涝系统，排涝站多分布于南盘江干支流两岸及人工开挖的排涝干沟两岸。
部分山洪可以通过已建的排洪沟直接排入南盘江，南盘江为排涝排洪的总承泄区。
灌区曾在花山水库、白浪水库、潇湘水库、水城水库建立了水位、雨量自动监测站及闸门控制设施。
其中花山水库和白浪水库于1997年建立了水位和雨量监测系统，水城水库于2003年建立了水位和雨量监测系统、水库运行视频监视系统以及溢洪闸门控制系统。
但这些工作都是局部性的，没有将整个曲靖灌区作为一个大系统全面进行规划，从而导致已建子系统的功能不能得到完全发挥。
此外，有的子系统因为设备问题目前已无法使用。
显然，曲靖灌区的信息化建设已不能适应灌区建设和管理的需求。
曲靖灌区信息化建设最重要的作用就是要实现和满足灌区的各种应用需求，充分体现水利信息资源公开共享，及时、准确发布各种法规、政策、方案和最新动态信息。
特别是强调服务于灌区管理和用户，使灌区决策机构在及时、准确、可靠、科学的信息基础上进行决策，逐步实现灌区管理现代化和经济效益最大化。
第二章信息化建设总体规划
2.1灌区信息化建设的背景
随着社会经济的发展，水资源日益紧缺，灌区用水矛盾越来越突出，而水资源的适时调度、优化配水、按需供水的管理需求也逐步显露出来，精量灌溉、仿真预演、科学预测决策等新需求的出现，要求管理者及时准确的掌握和预测灌区不断出现的新情况及规律。
而目前曲靖灌区灌排管理仍处于完全人工状态，自动化程度低，管理手段落后，信息反馈迟滞，已不能适应当今时代的发展需求，灌区信息化工程建设已是势在必行。
2.2灌区信息化建设的核心思想
灌区信息化的核心思想是：
实现信息采集自动化、数据传输网络化、应用服务智能化、决策支持最优化。
通过对真实水利现象的统一的数字化重现，把水活动的自然演变搬进计算机，成为真实水利的虚拟对照体，根据不同需要，透视水活动要素的变化规律，实现数字仿真预演。
并在可视化的条件下,对水管理活动能作出科学的评估、分析；
对其发展趋势作出预测、预报；
并依据水资源工程状况和水资源配置计划进行模拟、分析和研究，增强决策的科学性和预见性,为决策者提供科学、准确、高效信息支持，使之作出科学决策。
从宏观层次上掌握灌区经济发展、环境质量、农业生产与水资源开发建设的相互依存、相互制约关系。
为经济、环境和水资源规划提供了定量的数据,建成与经济社会发展相适应的水资源供给体系、防汛安全保障体系、水生态环境保护体系，发挥水资源的最大效益。
实现水利部提出的“用高新技术改造水利传统行业，以信息化促进水利现代化，努力实现水利事业的跨越式发展”的战略要求。
2.3灌区信息化的建设原则
1．“统一标准、共建共享”
严格遵循有关技术标准和规范，保证系统的先进性和规范性统一，预留与自治区水利厅、黄委、水利部的联网接口，实现真正的资源共享。
2．“先进实用、高效可靠”
采用当今国内、国际上先进和成熟的技术，使灌区信息化工程建设具有较长的生命周期。
保证系统具有良好的可操作性、可管理性、开放性、可升级性和可扩展性。
3．“全面规划、分步实施”
按总体规划要求，有计划、有组织地分期进行系统建设，避免重复建设。
4．“需求为主，保障安全”
设计系统从现实需求出发，针对灌区管理决策中的实际问题，满足曲靖灌区具体应用的要求，考虑随形势发展带来的功能扩充的需求，最大限度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要。
正确处理发展与安全关系，建立完善的网络与信息安全保障体系
2.4灌区信息化系统的功能框架结构
在支撑技术和技术标准支持下，通过基础信息数字平台、应用系统服务平台和综合决策平台，为曲靖灌区提供不同需求的决策支持和查询、监控信息。
灌区信息化覆盖了整个曲靖灌区，涉及到数据采集、传输、存储、数据标准与管理、交换、共享、应用系统等的建设，其关键在于实现灌区各种数据的整合、各种分析方法的融合以及为决策提供支持信息等。
灌区信息化总体框架包括三个方面的总体功能和两个外部条件，示意如图2－1。
2.4.1基础数字信息系统平台
完成各类数据从采集、传输、处理、管理、规范标准化和存储全过程的软硬件设备的有机组合，是灌区信息化工程建设的基础。
根据灌区业务流程和用户需求分析，广泛地采集灌区信息化工程建设所需的信息资源，并附以空间地理坐标；
通过覆盖全灌区的宽带计算机网络，快捷、实时地将采集的数据传输到数据存储与处理系统。
2.4.2应用服务系统平台
灌区信息化信息资源的管理者，也是决策支持服务的提供者。
应用系统服务平台由数据仓库、综合数据库、元数据库、模型库和数据存取接口、应用服务中间件等部分组成。
主要有以下作用：
对由于应用、决策系统的需求而调用的多源、异构、各种类型的数据进行存储与维护、更新、处理、综合集成使用。
应用系统服务平台是一个开放的资源共享和应用集成以及可视化表达的公用服务平台，是应用系统的重要支撑。
其开放性表现为本身随灌区需求的发展而不断拓展与完善。
2.4.3综合决策系统平台
根据需求，在灌区可视化的应用系统服务平台基础上，分别建设相关的应用系统的专业决策和基于虚拟仿真技术的决策会商，为水资源管理与调配、水利工程管理、防汛抗旱减灾、水环境保护、水土保持等主要水事活动的综合决策会商提供支持。
基础信息数字平台、应用服务系统平台、综合决策平台彼此相对独立，又相辅相成，可以分阶段、有步骤地自下而上逐步实施和完成。
图2－2为灌区信息化系统结构。
图2－2灌区信息化系统的功能结构示意图
2.5灌区信息化系统逻辑结构
灌区信息化系统是将采集到的各类基础数据及通过高速通信网络传输的实时数据存储到数据库系统（包括基础数据库、专业数据库）而形成的以应用服务系统平台为核心的数据存储管理及应用体系。
在数据库系统的基础上，一方面，按不同的主题构建数据仓库，在模型和规则的指导下通过数据挖掘，对综合数据库进行补充，另一方面，通过以数据共享服务为特征的数据存取接口（存取中间件），为应用服务和决策会商提供支持，同时，还为业务模型提供管理服务（模型库）。
应用系统服务平台中的应用服务中间件、数据仓库、模型库、服务管理等各部分之间没有固定的层次关系，而通过标准的互操作协议，相互关联，协同工作，共同支撑各应用系统的实现。
因此，应用系统可以根据业务处理的需要，在标准服务协议的支持下，以数据库、模型库、综合数据库为基于各种中间过程服务，从而完成业务处理的功能，实现应用础，请系统的集成。
综合决策会商是灌区信息化服务功能的最高层次的应用，它以各应用系统为主体，通过应用虚拟仿真技术为各应用集成提供模拟分析的软硬件环境和虚拟现实、业务仿真的可视化环境，完成对灌区重大事件和业务工作的分析、研究、预测、决策。
灌区信息化系统逻辑结构，示意如图2-3。
决策支持小组、专家系统
图2-3灌区信息化系统逻辑结构
2.6灌区信息化系统实现的技术策略
采用层次化设计方法，首先搞好顶层设计，然后逐层分解进行各分系统、子系统设计。
尽可能采用成熟的技术,统盘考虑硬件平台、软件平台和操作系统——硬件平台与应用软件接口的选择，保证发挥最佳组合的整体效能。
2.7灌区信息化系统的具体功能
灌区信息化系统建设完成后，服务于灌区的管理和决策，将具有以下功能：
2.7.1实时监测、采集功能
通过人工监测、自动监测、3S技术、外部交换水情、墒情、作物结构、气象、水文、水质、水土流失、水利工程等的监测或采集数据，以满足对水利专题信息的监测和采集的处理需求。
2.7.2实时传输功能
通过宽带通讯网络的建设，实现实时数据、图表、语音、图像、视频的快速传输。
2.7.3动态查询分析功能
基于分布式数据库和WEBGIS等，实现数据、图像、图表、视频的即时查询分析。
2.7.4仿真预演功能
依靠基础数据、实时监测数据、数学模型和虚拟现实技术等，动态仿真水活动的自然演变和水利工程运行情况等。
2.7.5科学预测决策支持功能
将各类预测模型与专家知识结合，快速预报水资源动态、水质变化、地下水变化、和水土流失变化等单项决策支持功能，并具有基于整个曲靖地区的宏观问题的决策支持功能，例如比较论证各种水资源调度方案，进行水资源优化配置的宏观决策等。
第三章信息化建设内容及方案
此次信息化建设方案在灌区信息化整体规划的基础上进行设计。
按照整体规划，以灌区管理局为中心（信息中心）通过通信链路（可以是光纤、微波或无线超短波等）与各个管理所的管理微机互联。
管理所微机负责采集水库或供水建筑物处的雨量、水位、流量等信息，这些信息被存储在微机上的同时，借助通信链路传输到位于管理局的局域网络服务器上，存入灌区基础数据库，管理局就可以对全区的雨量、水位、流量等信息进行监控和管理。
图3-1描述了灌区一期信息化系统的体系结构。
图3-1曲靖灌区一期信息化系统体系结构
3.12004年信息化一期建设内容
参照上述整体规划，作为第一期工程，曲靖灌区2004年信息化一期建设的主要内容为：
①构筑曲靖灌区管理局计算机局域网络；
②灌区管理局对14个监测点流量信息实时监测；
③灌区管理局对水库主要建筑物运行情况的视频监视；
④建设灌区基础数据库；
⑤研制灌区管理局办公自动化系统。
显然，曲靖灌区2004年信息化一期建设的内容可以分为计算机通信网络建设（硬件）和系统研制两大部分。
3.2灌区管理局计算机局域网建设
灌区信息化工程需要高速计算机网络环境。
依托宽带光缆、数字微波、通讯卫星、公共电信网等信息通道，利用先进的计算机网络技术，组建覆盖全灌区的，能够提供有效的、实时的数据、语音、动态视频图像等信息传输和查询的高速计算机网络，实现全灌区各部门网络的互联互通，为灌区信息化工程的各项应用系统提供高效先进的网络基础，从而为各类信息的及时准确传输提供保证，为信息资源的高度共享提供支持。
统一规划、统一标准
遵循现行计算机网络技术管理方式。
在补充和加强现有网络时以满足要求，兼顾整体，突出重点，急用先上为原则。
充分利用现有网络基础资源和灌区通信系统，公专结合，因地制宜进行网络建设。
结合现有计算机网络的组网技术，充分考虑网络的灵活性和兼容性、安全性、可靠性、可管理性、实用性和经济性：
（1）、在曲靖灌区管理局大楼内设立一个计算机网络控制中心，管理控制管理局内部的局域网部分和下一级分中心远程工作站，并完成管理中心网络布线及相关设备配置。
（2）、建立水城水库分中心、潇湘水库分中心、花山水库分中心、西引工程管理处分中心远程工作站（分中心不作为网络分中心,只作为网络的远程节点即远程客户端），并完成与网络中心的通讯连接。
随着计算机技术的发展，计算机网络技术也在飞速的前进，计算机网络主要提供以下功能。
1）资源共享
Ø
硬件资源
网络硬件资源主要包括大型主机、大容量磁盘、光盘库、打印机、UPS、网络通信设备、通
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