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解决方案

  水利信息化是水利现代化的基础和重要标志,应加快将前沿信息技术与传统的水利业务相结合,以高科技手段武装传统水利,提高水利管理能力和现代化水平,使水利事业能更好地为社会、经济发展服务。
  水利信息化建设应根据自身管理特点,针对精细化管理要求,以需求为牵引,以应用为主导,注重水利业务的整体全面推进,以实现水利全业务整合,全方位发展为目标,在体现实用先进的同时,又应注重实际效益的发挥。

 

水利信息化现状

  我国水利信息化建设起步较早,经过多年的建设,水利单位的信息化应用也得到了不同程度的推广和发展,在水事活动中发挥了重要作用。但是,已有的信息系统由于建设时间的不同,以及受同期的信息化水平限制,这些系统互相独立、自成体系,具有自己的网络环境、自己的数据库系统、自己的开发平台、解决单一问题、服务于单一对象等特点,从而导致下述主要问题:
  (1)信息资源不足:水利管理所需的支撑信息在内容上涉及面较广,信息采集的时空间隔、数据类型、数据精度、交换格式与表达方式具有多样化特征,由于现有各系统间的高度独立,导致信息的规范化程度过低,种类不全;
  (2)信息共享困难:可重用性与共享性是信息资源价值优势的突出体现,共享是充分开发和广泛利用信息资源的基础。由于各己建系统相互独立,导致本来就十分有限的信息资源共享困难。已建系统的各类专用数据库及相应的应用软件由于各自技术水平、任务来源和资金渠道不同,这些系统大多分散建设在各个不同业务部门,呈现条块分割的特征,形成以专业、部门等为边界的信息孤岛。另外,由于未建立相应信息共享机制,信息标准规范尚不健全,多数己建立的数据库规范性较差,自成体系。
  (3)应用基础薄弱:信息开发与应用的基础是信息的共享。各级业务部门分散开发的应用软件功能单一、系统性较差、标准化程度低,甚至存在低水平重复开发,信息资源开发利用层次较低、成本高、维护困难,不能形成全局性的高效、高水平、易维护的信息处理与服务软件资源。

 

智慧水利建设思路

  智慧水利建设采用一个平台、一个中心、一张地图、一张网络、一套保障机制"五个一"的思路:"一个平台"即实现水利全业务整合,建设统一的"水利信息化综合管理平台",通过统一登录门户,分级权限管理,实现不同业务部门相关人员相应业务功能的应用;"一个中心"指建设统一的水利数据中心,将水利全业务数据整合其中,便于对各类业务数据的归类、存储、共享、服务、管理及二次开发;"一张地图"指通过统一的水利地理信息系统建设,将所有涉及空间地理信息的水利业务数据及功能整合在水利电子地图中,统一管理,统一展现;"一张网络"指建设统一水利专网,为水利业务数据及信息的传输提供安全可靠网络保障;"一套保障机制"指建设一套完整的系统安全运行维护保障机制,对所有信息系统实行统一运维管理,确保所有已建信息系统良好稳定运行。
  水利信息化综合管理平台一方面遵循先进性、实用性、易用性、安全性,实时化、可视化、网络化、移动化"四性四化"的设计理念,实现全业务数据的及时上报与展现,随时查询与处理;另一方面通过多源数据整合、精确分析计算,实现防汛决策支持、水利工程管理、闸泵站自动控制等业务的网络化、自动化、智能化管理。

 

智慧水利建设内容

  水利信息化建设以水利全业务整合为目标的同时,还应以水利部及省、市信息化建设标准为依托,整合已建业务系统,并注重相关业务数据纵向、横向的应用与共享。
 

系统架构

  根据水利信息化全业务整合的需求及"五个一"的建设思路,信息化建设主要包括信息采集与工程监控、计算机网络、资源共享服务、综合业务应用、水利门户、信息系统运行环境、信息化保障环境七方面的内容,系统架构如下图:
 


图3.1智慧水利系统架构


 

信息采集与工程监控

  信息采集与工程监控体系由信息采集系统和工程监控系统组成。这两大系统分布在各个监测、监控站点和管理部门,是水利信息的主要来源,需要积极应用物联网等新技术进行设计建设。
 

  (一)信息采集系统
 

  信息采集系统建设需实现水利综合信息的采集,形成统一的水利信息采集、传输体系,改变以往采用分类建设多个信息采集系统的布局,达到重要基础信息的自动采集传输,一般信息的人工采集,外部信息的共享交换,为水利数据中心提供信息资源,为各业务系统提供基础信息。
  信息采集系统建设内容包括水情信息采集、工情信息采集、旱情信息、灾情信息采集、水质信息采集、地下水位信息信息及水利空间数据、社会经济数据、水土保持数据等其他信息。
 


水位与水质信息采集
  (二) 工程监控系统

  工程监控系统主要针对闸泵站、河道、堤防、水库等重点水利工程,实时获取工程运行信息,严格工程运行管理,为有序调度、科学调度、发挥工程综合效益、逐步提高工程管理水平创造条件。
  工程监控系统建设包括工程运行状况、工程险情、水库安全监测、现场视频等信息的采集、监测、预警及远程控制等。
 


长江堤防视频监控系统


 


闸泵站自动控制系统



 

计算机网络

  根据业务应用系统的实际需要,充分利用公共通信资源和政务外网资源,采用先进的通信、计算机网络技术,在已建水利信息网络的基础上,增加网络节点、网络设备,逐步扩大网络覆盖范围;增加网络带宽,提升网络性能、效能;进一步拓展水利专网的服务层次、服务内容,提升水利专网的服务水平;完善政务内网,强化信息安全系统,实现月省、市及各乡镇水利部门的网络的互连互通,为水利部门的各类水利业务数据提供高效、安全、统一的传输平台。
  按照水利部水利网络与信息安全体系建设基本技术要求,制定统一的水利信息网络安全策略,重点做好水利单位内部网络边界防护、病毒防治、日志审计及安全认证等安全管理工作;根据网络的重要性和应用系统的涉密程度、安全风险等因素,划分安全域,确定安全保护等级,定期进行风险评估,推动不同信息安全域的安全互联,形成以物理安全、运行安全、信息安全、管理安全为主要内容的安全体系,提高网络与信息的安全性,确保信息系统可靠、高效地运行。
  根据互联网的有关管理规定,在具备条件的情况下统一水利信息专网的互联网出口,满足信息安全、资源集约、统一管理的需要。

 

资源共享服务

  资源共享服务体系由水利数据中心、水利地理信息系统和应用服务平台组成,它是水利信息化建设的核心。资源共享服务体系遵从统一的技术架构,统一设计、统一建设。
 

  (一)水利数据中心

  水利数据中心重点完善和建设水利业务数据库和空间数据库。针对水利信息化的发展,围绕推进防汛防旱、水资源管理等主要业务工作的需要,充实信息内容,整合信息资源,建立水利信息共享交换机制,构建具有接收处理、存储管理、共享交换、发布服务等功能于一体的水利数据中心,为政府及相关部门实时掌握水利信息提供高效的服务。
  水利数据中心建设必须以水利部及省、市信息化相关标准规范为依托,如《实时雨水情数据库表结构与标识符》(SL 323-2011)、《实时工情数据库表结构及标识符》(SL 577-2013)、《水质数据库表结构与标识规定》(SL 325-2005)、《地下水数据库表结构及标识符》(SL 586-2012)等相关行业规范及标准,以便于相关业务数据的共享与交换。
 

  (二)应用服务平台

  应用服务平台根据复用、共享的要求,采用面向服务的体系架构和结构一致、基于标准的服务平台技术,使用合适的平台开发工具,支撑服务化的基础应用开发,实现各应用系统之间的互联、互通和互操作,以及数据的安全、共享与集成,为数据中心高层应用环境提供运行和管理服务,为应用软件的开发、运行和整合提供统一的平台。
  应用服务平台建设内容包括资源共享与交换(数据资源发布、数据共享、横纵向部门数据交换等)业务应用服务(水利地理信息系统、可视化服务、各业务系统后台支持服务等)、工作流引擎(业务流程再造等)、智能决策支持(数据挖掘、应用分析、关联性分析、联动分析等)等内容。
  其中业务应用服务系统中的水利地理信息系统(GIS)基于水利空间数据库,采用先进的体系结构,建立水利空间共享服务平台,将采集的数据直观形象地通过电子地图方式展现在用户面前,为防汛防旱、水资源、水环境、河道、农田水利工程等业务的综合管理、指挥决策提供空间数据及多维展示支持。
 


水利地理信息系统


 

综合业务应用

  综合业务应用系统建设应遵循新建业务系统基于统一平台搭建,既有业务系统基于统一平台进行迁移改造的策略,逐步提高资源共享能力和业务协同效率。
  综合业务应用系统采用数据中心架构的应用服务平台,采用统一的技术标准,根据各自的业务流程进行开发,应用数据中心的数据资源,并将系统生成的成果数据存储在数据中心和在内外网门户上发布。形成一套可管理、可扩充、可拓展的业务应用系统,为水利业务工作提供快速、高效的手段。
  综合业务系统包括防汛防旱决策支持系统、水资源综合管理系统、水利工程管理系统、河湖综合管理系统、水利工程规划建设管理系统、水土保持管理系统、农村水利管理信息系统、供水管理系统、排水管理系统、政务办公系统、移动电子政务系统、综合信息预警发布系统、运维管理系统等包含水利(务)管理部门全业务的信息系统。
 


防汛防旱决策支持系统


水资源综合管理系统


水利工程管理系统


河湖综合管理系统


水利工程规划建设管理系统


排水管理系统


综合信息预警发布系统


运维管理系统


 

智慧水利门户

  通过水利业务应用门户和公共信息门户建设,形成水利业务和数据资源统一的信息管理平台,实现业务应用信息的定制及各类水利信息的统一管理,充分发挥各类水利业务资源及信息的效能。并针对每个部门的业务应用需求,充分利用资源,减少设备投入和维护工作量,通过统一接入平台建设,统一部署各单位内外网门户、邮件服务、数据服务、存储备份等,加强管理、节约成本、提高效率,充分发挥水利业务资源的作用。

 

信息系统运行环境

  系统运行环境体系由服务器与存贮系统、机房系统、防汛会商系统和基础支撑软件等组成。利用已经建设的系统运行环境资源,补充系统硬件设施、基本支撑软件和软件工具,集中所有除数据资源、信息采集与工程监控资源以外的其它可共享资源,形成水利信息化运行环境体系。
 


机房及基础硬件设备


防汛会商系统
 


 

信息化保障环境

  1、建立并宣贯信息化标准体系
  在水利系统建设及管理过程中全面贯彻部、省、市相关的水利信息化标准及规范体系,补充适合水利信息化的标准,确保网络和信息资源互联互通、信息共享和交换。
  2、建设信息安全保障体系
  网络与信息的安全关系到国家的安全和利益,必须采取有效的管理措施和技术手段保证信息网络和信息内容的安全,进一步加强水利系统信息安全工作的协调力度,提出信息系统安全保障措施。
  3、加强信息化教育、培训与工作
组织开展水利队伍的信息化教育培训工作,举办信息化系列培训,采取有力措施,加大信息化宣传的力度,保障信息化系统能够长期稳定、有效的运行及使用。

 

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