水库信息管理中心系统建设方案20180816教学内容

水库信息管理中心系统建设方案 1 水库工程信息化系统建设概述 建立与水利工程地位相适应、能有效地促进水利工程可持续发展的信息化体系是非常必要的。水利信息化是一个跨学科、跨专业的新型研究课题，主要涉及水利、信息、控制、计算机及自动化专业领域的基础知识和应用。实现目标是利用先进实用的计算机网络技术、水雨情自动测报技术、自动化监控监测技术、视频监视技术、大坝安全监测技术，实现对水利工程的实时监控、监视和监测、管理，基本达到“无人值班、少人值守”的管理水平。系统通常划分为水情自动测报系统、闸门监控、视频监视、大坝安全监测等子系统，以信息管理中心处为中心若干子系统组成局域网系统，各子系统既能相互独立运行，又能相互通信，交换信息联合运行。

2 水库工程信息化系统建设原则 （1） 统一规划标准。打破水库管理局中部门之间的界限，立足水工程管理全局，统筹规划，统一技术标准，做到全局管理水利信息化建设一盘棋。管理局各个部门都要服从总体规划，避免重复建设。根据实际需要及可能，急用先建、逐步推进。 （2） 先进安全实用。采用先进、成熟的技术，加强系统安全建设，实现“实用性、先进性、开放性、标准性、安全性”统一，为系统集成运行、技术升级提供保证。 （3） 分级建设管理。应该按照“谁受益、谁建设、谁管理”的要求，充分调动管理局各部门参与信息化建设的积极性。信息化建设的专项资金首先要用于重要信息采集、骨干网络、网管中心等基础性和重要应用系统的建设项目上。 （4） 各种资源充分共享。管理局内部要实现资源共享，充分利用水利公共 信息基础设施和相关行业信息资源，如尽可能利用水文、电信、农业、环保、气象等部门的信息资源和网络，达到与省、市、流域机构等水利业务主管部门的互联互通、资源共享。 （5） 技术先进、意识超前。通过建设和完善各类信息系统的建设，为水利工程信息共享提供数据接口，在关键部位和项目上采用最新的技术，以保证在一定的时间内系统不落后，延长工程使用寿命。 （6） 改造与新建相结合。首先对水利工程范围内已建系统进行完善，然后根据任务要求，开发建设新的信息化系统，同时考虑新旧系统之间的数据整合问题。 （7） 全局性和整体性原则。在把握全局性的基础上，从水利工程运行管理、指挥调度决策的角度出发，充分考虑水库实际运行的需求，实现系统全局信息资源（硬件、软件、网络和数据）的共享，使系统能真正的在水库运行管理及指挥调度决策中发挥决策支持的作用。 （8） 先进性和成熟性原则。系统开发研究及建设要尽可能采用最先进的技术、方法、软件、硬件和网络平台，确保系统的先进性，同时兼顾成熟性，使系统技术成熟，运行可靠。系统在满足全局性与整体性要求的同时，能够适应未来技术发展和需求的变化，使系统能够可持续的扩展和发展。 （9） 标准化和开放性原则。系统的建设要严格按照国家、地方和行业的有关标准与规范，如空间数据分层与编码、数据质量与元数据标准、公文标准等，并适当考虑与国际接轨。在没有标准与规范的情况下，要参照国家、地方和行业的相关标准与规范，制订相应的标准与规范。系统的分析、研究、设计、实现和测试要严格按照软件工程标准和规范，并尽可能采用开放技术和国际主流产品，以确保系统符合国际上的各种开放标准。 （10） 可维护性和扩展性原则。为了确保系统的可持续发展，系统应具有较强的可维护性和扩展性。当机构调整、认识变动、业务内容与流程变更时，能方便地进行系统流程和功能的调整，以适应系统需求变化；系统能够方便地进行管理与维护，软、硬件的升级不影响正常运作，系统功 能、结构以及数据库可方便地扩展。 （11） 安全性和保密性原则。保证网络环境下数据的安全，防止病毒入侵、非法访问、恶意更改毁坏，采取完备的数据保护和备份机制。未了防止非授权用户的非法入侵和授权用户的越权使用，系统应进行各种级别的权限控制，并具备审核功能，自动记录用户访问的情况和操作过程，以备日后查询。 （12） 高性能、稳定性和可靠性原则。在系统开发研究及设计时，应从系统结构、技术措施、软硬件平台、技术服务和维护响应能力等方面综合考虑，确保系统较高的性能，如在网络环境下对空间图形的多用户并发操作要具有较高的稳定性和响应速度，综合考虑确保系统应用中最低的故障率，确保系统的稳定性。 （13） 经济、时效性原则。系统建设投资要控制在用户所能承受的范围内，并尽可能利用现有的资源（软件、硬件、数据和人员），按计划在规定的时间内高质量高效率实现系统的总体与阶段性目标。

3 信息管理中心的功能结构 3.1 建设目标 建立水利工程信息化系统，是实现水利工程科学运行数字化、信息化、现代化管理必不可少的手段和平台。通过选取性能可靠的软硬件和系统开发，采用现代计算机监控的各项技术手段，对大坝安全监测、水雨情、闸门监控、视频监视、办公自动化各子系统进行有机集成，实现资源共享、科学调度，合理利用水资源，充分发挥水库最大的经济和社会效益。将利用先进实用的计算机网络技术、自动化监控监测技术、视频监视技术、大坝安全监测技术，实现对工程的异地实时监控、监视和监测、管理，基本达到少人值守、现场无人值班的管理水平是该系统的总目标。 利用宽带网络、无线网络、Web、GIS、数据存储、信息服务等前瞻技术，建立先进的综合自动化工程体系，为水利管理各项工作的现代化进程提供先进的技术手段。具体目标如下： （1） 建成覆盖整个流域的通信网络和水库计算机网络系统，保障水雨信息采集、水库工情采集、洪水预报和防汛调度系统功能的实现，为水信息的共享和管理提供技术支持，以保障防汛指挥的命令迅速下达，重要汛情及时上报，提高防洪效益的目标。 （2） 该系统的建设进一步提高洪水预报的精度，对洪水风险进行分析，优化水资源调度的方案，减少下游灾区的经济损失，提高水资源的利用率，实现洪水管理。 （3） 通过建设水库大坝安全监测系统，及时发现和排除工程隐患，以保障水库工程的安全稳定运行。 （4） 通过建设水库视频监视系统，加强水库的安全保卫工作，以保护单位的设备和个人财产免受损失。 （5） 通过建设渠道和溢洪道闸门远程自动控制系统，提高水库工程运行管理的自动化水平。 （6） 通过对水电站监控系统的改造，进一步提高水库发电站运行管理的自动化水平。 （7） 通过建设水质自动监测系统，可以对水库入库口、取水口和库区水质进行实时的监测管理，以保障供水的质量。 （8） 建设符合国家水利数据库建设的标准和规范的水库综合数据库平台，便于数据交换、数据共享，并提高数据分析的能力。 （9） 以系统工程、信息工程、决策支持工程等开发技术为手段，建立一个能为省、市和水利工程管理局领导提供防汛指挥决策支持的系统，使各级防汛指挥机构的工作效率、质量、效益和水平得到明显提高。

3.2 建设任务和内容 信息化工程跟进信息的采集、传输、处理、分析等流程，其基本任务有：数据采集系统、通信网络系统、综合数据库系统、业务应用系统、信息服务系统建设、防汛会商系统以及大屏幕显示系统建设和信息化保障环境，围绕水工程的重要业务应用，建立和完善信息化综合体系。 （1） 信息采集系统。利用先进的技术手段开发建设的信息采集系统，以形 成综合信息采集系统，并提高系统整体效率为主要内容。信息采集系统主要有水雨情自动测报系统、大坝安全监测系统、视频监控系统、水电站监控系统、闸门测控系统、供水自动监测系统、水质监测系统。形成从微观到宏观多层次协同作业、结构相对完备的综合信息采集体系。 （2） 网络通信系统。利用GSM、超短波、光纤、PSTN等手段，建成连接水库各水雨情测报站、视频监控点、大坝安全监测点、水电站监控系统、闸门测控点、供水监测点、水质监测站的数据通信网络系统，建成连接水库办公区、各业务行政科室和外部上级相关水利部门的计算机网络和水库管理局信息中心，为水库业务应用提供数据交换、视频信息传输、语音通信和因特网等服务。 信息管理中心网络系统为数据库系统、闸门自动化监控系统、视频监控系统、大坝自动化监测系统以及水情测报系统提供网络支撑，在办公区域建立局域网。完善计算机网络建设是水库信息化化建设的基础，水工程的各类信息只有通过计算机网络系统才能够搜集到一起，并进行整合和应用。另外，计算机广域网还是保证水库鱼外界联系的纽带，所以建立完善的计算机网络系统是水库信息化建设的基础和必要条件。 （3） 综合数据库平台。综合数据库平台在水库信息汇集、存储、处理和服务的过程中发挥核心作用，是构成完整水工程信息化体系的重要基础部分。通过综合数据库平台的建设，实现信息资源的共享和优化配置，满足业务应用多层次、多目标的综合信息服务需求。 综合数据库系统是信息管理系统的信息支撑层，存储和管理各应用子系统所需的公共数据，为应用子系统提供支持服务。同时，各应用子系统间数据交换的主要方式之一也主要是通过综合数据库进行。综合数据库划分以下几个数据库：实时水雨情库、工情信息科、图形库、动态影像库、超文本库。 为充分利用采集来的信息进行水库管理的应用开发研究，必须对数据进行统一的综合管理，这样才能提高信息综合应用的效率以及更好的保证数据的安全。因此信息管理中心的设计还必须建立统一的数据管理系统，提供数据的综合管理功能。此外，数据管理系统还要提供数据交换功能、数据管理与维护功能等。 （4） 业务应用系统。水库业务应用系统依托于信息采集、通信与计算机网络和综合数据库平台等水利信息基础设施，业务应用系统的主要内容有：防汛决策支持系统（包括水文气象预报子系统、汛情评估子系统、洪水预报子系统、洪水调度仿真子系统、洪水风险分析子系统、灾情评估子系统、人力物资调度子系统、防汛会商子系统、水库优化调度子系统）、大坝安全评价系统、水电站监控系统、供水综合管理系统、水库行政综合管理系统（包括管理局办公自动化系统、财务管理系统、人事管理子系统、物资管理子系统、工程管理子系统、管理局因特网站子系统、水库信息服务子系统）、数字化档案管理系统（包括数字化档案子系统、图书管理子系统、文献资料检索子系统）、应用系统整合等软件系统。 （5） 大屏幕拼接墙显示系统。建设大屏幕显示系统，主要实现对监控视频信号的集中管理、存储和综合利用。能够接入视频信号，并实现集中控制切换至显示系统。大屏幕显示系统作为一种群体决策的重要方式，也是水工程进行各种重大决策的主要方式。所以提供良好的会商环境也是信息化建设进一步提高的表现。 （6） 与外部相关系统的接口功能。主要包括与其他专业系统如视频图像监控系统、水情自动测报系统、水质自动监测系统、大坝安全监测系统和闸门自动监测系统的接口，与水文部门、气象部门及上级防汛指挥系统的接口等。 （7） 水工程信息化系统的保障环境。水工程信息化系统工程是一项涉及专业多、工作复杂的系统工程，为了使信息化系统可靠、稳定的运行，需要对系统维护进行专门的设计，包括管理机构设置、人员设置、设备配置及规章制度等。保障环境由水库信息化标准体系、安全体系、建设及运行管理、政策法规、运行维护资金和人才队伍等要素共同构成。保障环境是水工程信息化综合体系的有机组成部分，是信息化得以顺利进行的基本支撑。为保证信息基础设施与业务应用建设的顺利进行、运行的持续稳定和功能的有效发挥，保障环境的建设必须与之相结合、相协调，并适度超前。建立良好的管理模式来确保信息化建