智慧水利大数据信息集成服务平台建设方案.docx
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智慧水利大数据信息集成服务平台建设方案V2019
智慧水利大数据信息集成
服务平台建
设
247
方案
目 录
第一章项目概况 10
1.1项目名称 10
1.2建设目标 10
1.3建设原则 11
1.4建设内容 12
1.5建设周期 15
1.6投资概算 15
1.7建设依据 15
第二章现状与存在问题 17
2.1水利监测、监控体系现状 17
2.2通信网络现状 19
2.3监测信息接收与管理现状 21
2.4业务应用系统现状 26
2.5视频会商系统现状 29
2.6机房及硬件环境现状 35
2.7存在的主要问题 37
第三章需求分析 40
3.1总体目标 40
3.2总体需求 40
3.3数据采集集成 42
3.4数据资源集成 43
3.5应用服务资源集成 45
3.6业务应用系统集成 46
3.7软硬件环境 47
第四章总体建设方案 49
4.1应用体系 49
4.2设计思路 51
4.3建设原则 52
4.4总体框架 53
4.5体系架构 56
4.6建设内容 62
4.7与已建系统的关系 68
第五章数据汇集平台建设 75
5.1接入范围 75
5.2总体框架 77
5.3数据汇集流程设计 79
5.4自动终端数据接收 81
5.5数据共享与交换 83
5.6移动终端数据接收 87
5.7流媒体数据接入 87
5.8信息共享交换机制 89
5.9工程量清单 91
第六章水利云数据中心建设 94
6.1
概述............................................................................................................................
94
6.2
水文、水资源数据库建设........................................................................................
96
6.2.1
综合数据库建设.............................................................................................
96
6.2.2
基础工程数据库.............................................................................................
97
6.2.3气象信息与互联网信息数据库 105
6.2.4防灾减灾预警预案数据库 105
6.2.5综合业务管理数据 106
6.2.6空间数据库 106
6.3共享交换数据库建设 109
6.4云数据服务体系建设 110
6.4.1总体需求 110
6.4.2总体框架 111
6.4.3共享资源服务 113
6.4.4资源服务索引 114
6.4.5资源服务传输体系 116
6.4.6资源服务索引管理体系 116
6.4.7资源数据服务 117
6.5数据库管理 117
6.6数据备份与管理体系 122
6.7工程量清单 124
第七章应用支撑平台建设 127
7.1应用支撑平台定位 127
7.2平台总体设计 127
7.3系统资源服务层 131
7.4公共基础服务层 134
7.5应用服务层 136
7.6业务服务层 138
7.7服务管理 140
7.8安全管理 144
7.9工程量清单 145
第八章业务应用集成 148
8.1 概述 148
8.2业务应用集成方案 149
8.2.1应用集成架构 149
8.2.2平台服务与应用的关系 151
8.2.3与既有应用系统关系 160
8.3集成化综合信息展示 161
8.3.1综合预警监视 161
8.3.2综合查询与分析 168
8.3.2.1概述 168
8.3.2.2水文信息查询与分析 169
8.3.2.4地下水信息查询 171
8.3.2.6水质信息查询 174
8.3.2.8灾情信息查询 175
8.3.2.9凌情信息查询 176
8.3.2.10农村饮水信息查询 176
8.3.2.11社会经济信息查询 176
8.3.2.12水利法规政策标准查询 176
8.3.2.13水利行政管理信息查询 177
8.3.2.14水土保持信息查询 177
8.3.2.15水利工程建设管理信息查询 177
8.3.2.16农田水利信息查询 178
8.3.2.17水利规划信息查询 178
8.3.2.18科技、人才管理信息查询 179
8.3.3专题服务整合 179
8.3.3.1概述 179
8.3.3.2防汛专题服务 180
8.3.3.3防旱专题服务 181
8.3.3.4水资源专题服务 182
8.3.3.5防凌专题服务 182
8.3.3.6水利规划专题服务 183
8.3.3.7山洪灾害防治专题服务 183
8.3.3.8水利普查专题服务 184
8.4综合业务管理接入与集成 186
8.4.1防汛抗旱综合管理 186
8.4.2灌区用水管理 188
8.4.3山洪灾害监测预警信息管理 194
8.4.4水资源信息管理 199
8.4.5农村饮用水管理 201
8.4.6中小河流治理管理 202
8.4.7洪水预报管理 203
8.4.8水利工程管理 205
8.4.9工程建设管理 206
8.4.10水利普查信息 207
8.4.11电子政务管理 207
8.5集成门户管理 208
8.6工程量清单 210
第九章基础运行环境建设 215
9.1通讯网络环境建设 215
9.2指挥调度会商环境建设 216
9.3视频会商环境建设 217
9.4服务器软硬件环境 218
9.5终端环境 219
9.6系统配置 220
第十章建设与运行管理 222
10.1招投标方案 222
10.2项目组织 222
10.3政策支持 224
10.4建设和维护资金 224
10.5规章制度 225
10.6标准规范 225
10.7人才建设 227
10.8项目实施进度 228
第十一章投资概算 230
11.1编制依据 230
11.2概算方法 231
11.3项目总投资概算 232
第十二章效益分析 238
12.1社会效益分析 238
12.2经济效益分析 241
12.3环境效益分析 242
第十三章保障措施 244
13.1加强组织领导，强化管理职能 244
13.2加大资金投入，加快重点项目建设 244
13.3采取有效措施，推动资源整合 245
13.4加强基础研究，提高技术水平 246
13.5加强管理维护，保障正常运行 246
13.6完善体制机制，促进良性发展 246
第一章项目概况
1.1项目名称
项目名称：
XXX水利大数据信息集成服务平台
1.2建设目标
紧密围绕水安全保障、水资源保证、水生态环境保护三大体系建设，全面满足XXX经济社会快速发展对水利行业的要求，利用先进的信息技术，按照“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”的原则构建XXX水利信息化体系，促进XXX的水利现代化建设。
具体建设目标包括：
（1）统一的数据汇集与共享交换：
集成并整合山洪灾害防治、中小河流治理、灌区信息化等项目建设的水雨情遥测站点、工程监控站点、视频监视站点等水利监测、监控网络，接入并整合水文、气象、农业、交通等部门信息，建立XXX水利信息统一的数据汇集与共享交换体系，依托水利通讯骨干网络，实现对水文气象、水资源、水环境监测信息的统一接收与共享交换。
（2）统一的数据管理：
依据国家及水利部有关规范标准体系要求，实现水文气象、工程运行、工程安全监控监视、水资源管理、水环境治理、水利工程基础资料与运行、维护、管理等的数据资料的统一管理与集
中发布服务体系。
（3）统一的应用服务支撑体系：
建立统一的综合信息服务应用支撑体系，为XXX各级水利部门开展防汛抗旱、灌区用水、水资源、农饮安全、洪水预报与调度、水利工程管理等业务应用系统的开发建设提供基础数据访问、数据分析、界面表现等平台资源服务支持。
（4）统一的应用门户：
集成并整合XXX水利信息化成果，建立“一张图、一站式”的防汛抗旱、灌区用水、水资源、农饮安全、洪水预报与调度、水利工程管理等业务应用体系，为局机关、各级水利部门、相关单位提供日常业务处置、综合业务管理、指挥调度与会商、移动办公、终端信息采集与数据查询等服务。
1.3建设原则
水利信息集成服务平台的建设坚持“统一规划、协调推进；需求牵引，应用主导；平台共用、资源共享；基础先行、分步实施；实用先进、发挥效益”的基本原则。
（1）统一规划、协调推进。
水利信息化关系全局的基础设施和重点业务应用建设，必须在统一规划的指导下逐一落实，协调推进水利各业务部门信息化进程，注重发挥师、团两级水利信息化整体效益。
（2）需求牵引、应用主导。
水利信息化建设紧紧围绕解决
防汛防旱、水资源管理、水利行政管理和农村水利等工作，积极开发和应用业务应用系统，在业务工作中发挥效益。
（3）突出重点、统一标准。
突出重点工程建设，发挥投资效益。
统一水利信息化标准，保证系统的互联互通、资源共享。
（4）平台共用、资源共享。
充分利用公共信息基础设施和
已建的水利信息基础设施，全面推进水利信息化体系和综合性共享业务平台建设。
建立健全资源共享机制，以水利数据中心为支撑，促进信息资源的广泛共享。
（5）基础先行、分步实施。
信息化建设项目要先启动基础设施，然后逐步推进水利各专业的业务应用系统。
在建设策略上区分轻重缓急，积极营造信息化保障环境，提高水利信息系统的安全性和可靠性，促进水利信息化健康发展。
（6）实用先进、发挥效益。
信息化项目建设必须处理好实用与先进的关系，在采用实用方案的前提下，尽量选择先进的技术，提高投资效益。
信息化项目建成后必须在水利业务工作中充分应用，发挥应有的作用和效益。
1.4建设内容
紧密围绕“智慧的水信息感知和服务体系”这一主题，依托XXX灌区信息化建设管理、水资源监控能力建设、山洪灾害防治、中小河流治理等国家水利综合性重大工程，建立XXX水利工作的数字化管理与服务体系，逐步形成并落实“智慧水利”的总
体构想。
具体建设内容包括：
1、数据汇集平台建设
通过数据汇集平台的建设，实现对已建或待建的水文气象、水资源、水环境、工程运用、灾情险情等信息监测体系采集到的各种数据的进行汇集，并实现与兵团水利厅、下属各团部水利局、工程管理单位和水文、气象、环保、农业等相关部门之间的数据共享与交换，达到信息资源的统一接收、统一管理、统一入库。
2、水利云数据中心建设
在现有XXX基础水利工程库、水利空间数据库、历史水文数据库、实时水雨情数据库、水资源数据库、灾情数据库、气象数据库、日常管理基础数据库、水利工程监控等数据库补充完善与建设的基础上，通过建立工程视频监视和国土、气象、环保、农业等的共享交换数据库，完善并建立XXX的水利云数据服务体系。
3、应用支撑平台的建设
建立应用支撑平台，使业务应用与数据库之间保持相对的独立性，减少应用系统功能模块间的依赖关系，通过定义良好的接口与协议形成松散耦合型系统，在保证系统间信息与服务资源共享、交换的同时，保持各系统的相对独立运行。
4、业务应用系统的集成与整合
建立面向XXX师部水利局、各级政府部门以及社会公众的水利综合信息服务应用体系，为XXX水利业务管理、预警监视、
移动终端支持、指挥调度会商提供信息服务，实现基于“一张图、一站式”的应用系统集成和整合服务。
具体包括：
（1）综合信息展示：
基于应用支撑平台和应用门户将水利局领导及其他各类用户所需的综合信息提取出来，并集中展示，同时提供多样化查询，从而使用户只通过该平台就可了解到较全面的基础信息和专业信息。
（2）综合业务管理：
将目前已建或待建的多个业务系统进行整合融合，使各业务系统均基于数据中心数据资源运行，实现对XXX水利业务应用的综合管理，满足业务的互通共享需要。
（3）运行调度指挥决策与会商：
建立调度会商与决策支持
系统，开展供水安全预警预报、调度方案的评价与管理、运行调度辅助业务的应用以及运行调度信息的发布与管理，全面提高XXX水利工程运行调度及管理的科学性、时效性，满足XXX防洪抗旱、水资源配置、水环境保护的需要。
（4）统一门户管理：
对综合应用系统、既有业务系统以及
新建的业务系统进行统一管理，对用户信息进行统一的管理并建立统一的信息产品编制与发布管理体系，实现用户的统一登记和统一授权管理，保证系统的安全。
5、基础运行环境建设
充分利用XXX山洪灾害防治、中小河流治理、灌区信息化等项目建设的基础运行环境，本着不浪费和保持先进性、实用性的原则，对XXX师部、灌区管理处水利信息基础运行环境进行
适当的补充建设，重点对服务器软硬件设备进行必要的补充，其他包括通信网络、机房环境、视频会商环境、视频会议环境等原则上利用现有资源。
1.5建设周期
项目总建设周期为三年，其中：
第一年完成数据汇集平台建设；第二年完成利云数据中心建设；第三年完成应用支撑平台建设和业务应用集成的建设。
1.6投资概算
项目总投资约为1256.95万元。
其中数据汇集平台建设
140.00万元,水利云数据中心建设140.00万元,应用支撑平台建设195.00万元,业务应用集成建设463.00万元、基础运行环境建设155.00万元、建设管理及其他费163.95万元。
1.7建设依据
（01））《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定（》中发[2011]1号）
（02））中央水利工作会议及省推进水利现代化建设工作会议精神（2011年7月）
（03）《全国水利信息化发展“十二五”规划》（水规计[2012]190号）
（04）《水利信息化顶层设计》（水利部2010年01月）
（05）SL/T246-1999
灌溉与排水工程技术管理规程
（06）SL 207-1998
节水灌溉技术规范
（07）SL 61-2003
水文自动测报系统技术规范
（08）SL 61-2003
（09）SL 219-1998
水情自动测报系统规范
水环境监测规范
（10）SL 213-1998
水利工程基础信息代码编制规定
（11）SL 60-1994
土石坝安全监测技术规范
（12）SL 324-2005
基础水文数据库表结构及标识符标
准
（13）SL/T200-1997
水利系统政务信息编码规则与代码
（14）GB 8566-882
计算机软件开发规范
（15）GB 8567-883
计算机软件产品开发文件编制指
南
（16）GB 9385-884
（17）SL/Z331-2005
计算机软件需求说明编制指南
水利信息系统可行性研究报告编制
规定
（18））SL/Z332-2005 水利信息系统初步设计报告编制规
定
（19））SL/Z376-2007 水利信息化常用术语
第二章现状与存在问题
从十八团渠灌区作为水利部大型灌区信息化建设试点开始，XXX的水利信息化经历10多年的发展，在水利综合信息采集、通信网络环境、信息化基础设施、业务应用系统、信息化保障环境建设等方面做了一些工作，但是基本上处于应对国家项目上，如大型灌区信息化、山洪灾害防治的非工程化措施、中小河流治理的水情测报等，没有针对全师水利信息化建设的系统、完整的规划。
2.1水利监测、监控体系现状
XXX水利信息化在前期的国家防汛防旱指挥系统、水资源监控能力建设、山洪灾害防治、中小河流治理、灌区信息化等项目的建设过程中已做了大量的工作，基本完成了覆盖全辖区的水文、水资源、水环境、工程监控、视频监视等监测、监控网络建设。
1、中小河流治理
通过新疆兵团2011年度-2013年度中小河流水文监测系统XXX建设项目，改建5处水文站、新建5处水位站、新建3处水文信息分中心，具体内容包括：
（1）改建水文站5处：
分别为喀拉米兰河水文站、米兰河水文站、米兰河引水枢纽、米兰河龙口水文站、莫勒切河水文站
（2）新建水位站5处：
米兰河水位站、黄水沟22团水位
站、喀拉米兰河水位站、莫勒切河水位站、清水河水位站
（3）3处水文信息分中心建设：
XXX、XXX十八团渠管理处、XXX塔里木垦区水管处。
2、十八团灌区配套节水改造
新增15个支渠水情（水位、闸位）遥测点；原27个遥测站的无线数传电台及15个遥测监测站的通讯方式全部改成GPRS系统；新建2个水质遥测站（分别设在龙口站和第六节制闸处）；引进流速巡测装置等硬件及配套软件系统的完善；更新原水情自动监测系统的工控机。
3、山洪灾害防治
（1）21团、22团、223团共计建设自动雨量站8座，简易雨量站34座，公网自动水位站18座，卫星自动雨量站2座、卫星水位站1座；公网雨量、水位一体站5座，卫星雨量、水位一体站3座组成雨水情的监测站网。
（2）29团、30团共计建设公网自动雨量站7座，简易雨
量站20座，公网自动水位站15座，卫星水位站4座；公网雨
量、水位一体站4座，卫星雨量、水位一体站3座组成雨水情的监测站网。
（3）24团、38团共计建设公网自动雨量站5座，简易雨量站9座，公网自动水位站12座，卫星自动雨量站1座、卫星水位站6座；公网雨量、水位一体站2座，卫星雨量、水位一体站3座组成雨水情的监测站网。
4、视频监视
恰拉水库的库区及管理处新建24个视频监视点，并在原控制室建设视频监视系统平台。
具体建设内容包括：
（1）在恰拉水库的库区坝上新建20个视频监视点，在管理处营区新建4个视频监视点。
（2）对中心站原有视频监视系统进行改造。
（3）增加四个分中心站（综资办、水管科、水厂、水库站）。
5、其他
塔里木垦区于2006年在恰铁干渠和恰拉水库大坝上建设了
12处渠道水位站和5处大坝浸润线观测站。
其中，水位监测采用浮子式水位计，水位值通过超短波传输到水管处。
由于设备原因和基层单位的管理不善，这12处水位监测站基本报废。
仅恰拉水库大坝的5处浸润线监测站仍可使用，观测数据亦采用超短波方式传输到水管处。
2.2通信网络现状
师水利信息化在前期的国家防汛防旱指挥系统、水资源监控能力建设、山洪灾害防治、中小河流治理、灌区建设管理等项目的建设，基本形成了支撑水利监测监控、业务管理、指挥会商的通信网络体系，XXX师部和各团计算机网络系统采用以太网技术组网，在局域网内部实现100M到桌面，计算机网络对外互联采用TCP/IP协议，局域网内部支持TCP/IP协议、IPX/SPX、
NetBEUI等协议。
拓扑结构采用星形结构，对外数据信息共享和交换可通过专线连接的方式实现，网络宽带为2M。
图2.1各级水利部门网络拓扑图
师部、各团团部、水管处内部计算机网络系统拓扑图如图
2.2所示。
图2.2计算机网络系统拓扑图
师部、各团团部、水管处可以在交换机的预留端口上加装相应的模块,使用光纤专线、宽带网络等多种方式连接气象、水文、国土等信息网络，达到信息共享的需求。
计算机网络系统的数据接收部分由数据接收计算机、GPRS路由器以及电源保障设备组成，对于简易监测站的数据通过电话上报后，由防汛值班人员人工输入数据接收机内。
2.3监测信息接收与管理现状
1、中小河流治理
采用可靠、实用、先进的雨量、水位观测设备，实现遥测站雨量、水位信息的自动采集、固态存贮和传输，建设各遥测站与分中心、中心站之间的数据传输通信网，确保遥测站的数据传输通信的畅通，所有水情数据兼容到已建其它系统XXX、XXX十
八团渠管理处、XXX塔里木垦区水管处三个分中心，实现所有数据的共享。
主服务器 备份服务器
北斗卫星系统
数据接收处理计算机
交换机
广域网
Internet网
（合法IP）
路由器
查询等业务计算机
分中心局域网
图2.3分中心监测数据接收系统结构图
为了提高系统的可靠性和系统数据的安全，分中心配置两台服务器，组成双机系统实现冷备份，并配置交换机和路由器各1台。
路由器主要用于分中心局域网和上一级局域网的连接。
2、十八团灌区配套节水改造
建立了信息接收软件平台实现对新增15个支渠水情（水位、闸位）遥测点和改造的原27个遥测站数据的接收与存储管理，实现了中心站正确接收一次所属全部报汛站的遥测数据的时间不超过5分钟,完成一次区域报汛站数据采集并完成数据传输、
处理、入库的时间不超过8分钟，并能及时向有关单位和上级部门分发，提供信息服务。
3、山洪灾害防治
在山洪灾害防治项目中，各团建立了山洪灾害信息汇集系统，
主要由数据接收处理单元和实时数据接收处理软件构成，其中：
（1）对于自动监测站，各自动监测站点的水雨情信息通过数据传输信道传输到平台后，进入数据接收处理计算机，通过数据接收软件实时完成监测站水雨情数据的实时接收处理，并存入数据库中。
（2）对于简易监测站，人工观测的水雨情信息通过语音电话报汛方式自动存入数据库中，或通过其它的人工报汛方式收集后采用人工录入的方式存入数据库中。
（3）对于简易监测站的信息可采用事后整理的形式存入数据库。
（4）对于上级部门转发的相关信息经处理后，按照统一的数据格式存入数据库中。
（5）预留气象、国土、水文等部门信息接口，通过信息汇集与预警平台与气象、国土等部门进行信息交换，经处理后存入数据库。
4、视频监视
视频监视系统主要由前端设备、传输设备、控制设备、记录及监视设备四大部分组成。
前端设备由安装在监视点的高分辨率彩色摄像机（枪式机或球形机。
若采用枪式摄像机，必要时要加设全方位云台）、变焦镜头和室外专业防护设备等组成。
其中球形摄像机一般自身即可对270度视角内的景物进行捕捉；而枪式摄像机则必须配套云台
才能通过360度水平旋转或90度垂直旋转，实现全方位监视。
前端设备主要负责图象数据的采集和信号处理。
传输设备根据传输距离和图象质量的要求选择不同的线缆
（如光缆）和接口设备将视频信号传输到现地监控中心的工业控
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