水資源監(jiān)控能力

1、背景概述背景概述信息化是當今世界發(fā)展的大趨勢，是推動經濟社會變革的重要力量。建立用水總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三項制度”。傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉變。防洪安全問題得到保障水污染防治要達到較高水平水資源利用必須是合理、科學水資源配置手段必須是現(xiàn)代化的實行水資源統(tǒng)一管理的管理體制資源信息綜合一體化工程背景概述背景概述水利建設水利建設發(fā)展決策業(yè)務機構公眾需求分析需求分析 局部洪災頻發(fā)：受季風性氣候特征顯著因此是一個水旱災害頻繁發(fā)生的國家 水資源形勢嚴峻：第一，水資源管理手段落后；第二，計量與監(jiān)控缺乏；第三，已建系統(tǒng)亟待整合。社會分析 政務目標分析：貫徹實施國家和省有關水利

2、方面的法律、法規(guī)和方針政策；日常水資源管理、防汛抗旱等工作； 業(yè)務目標分析：防汛抗旱工作、水資源管理等；完成水雨情、工情、旱情、災情信息的收集整理；根據(jù)來水、用水、排水總量，制定水資源平衡方案等。管理目標分析 上級主管部門、相關智能部門（國土、城建、環(huán)保、氣象等） 社會公眾 科研及規(guī)劃設計部門等服務對象 水資源管理、防洪抗旱指揮、水文監(jiān)測、山洪災害預警、人飲安全、灌區(qū)信息化、水庫大壩安全檢測、水利工程巡檢、OA辦公自動化、門戶網站等業(yè)務需求分析 及時、全面的信息支撐 快速、靈活的應急反應能力 科學、高效的決策支持系統(tǒng)功能需求分析 系統(tǒng)穩(wěn)定性 可靠性 容錯和自適應性系統(tǒng)性能分析安全可靠的通訊網絡

3、扎實有效地計算模型易維護性安全性可擴展性信息化發(fā)展趨勢云計算數(shù)據(jù)中心公共網絡 物聯(lián)網移動終端IT發(fā)展趨勢 云計算、物聯(lián)網是全球信息化發(fā)展的新階段，從信息化向智能化的提升。應用在水利信息化管理，實現(xiàn)水利信息化管理，全面掌握水資源，解決了水資源的可持續(xù)發(fā)展問題。背景概述背景概述-信息化信息化Tivoli Service Automation Manager (BlueCloud/TSAM)ITUAMTPMITMITDS數(shù)據(jù)資源層數(shù)據(jù)資源層云計算服務管理平臺云計算服務管理平臺SMP 服務器網絡刀片存儲服務器物理資源物理資源存儲虛擬化虛擬化技術技術虛擬服務器虛擬存儲虛擬網絡服務請求 & 操作水

4、利信息化整體水利信息化整體框架框架應用服務系統(tǒng)水資源實時水資源實時監(jiān)控與管理監(jiān)控與管理抗旱管理抗旱管理山洪災害山洪災害預警系統(tǒng)預警系統(tǒng)飲水安全飲水安全業(yè)務應用業(yè)務應用管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)終端用戶請求終端用戶請求 & 操作員操作員服務目錄用戶請求界面用戶操作界面信息采集取用水地下水位降雨量大壩安全地表水視頻采集水庫大壩水庫大壩安全檢測安全檢測智能灌溉智能灌溉數(shù)據(jù)交換平臺空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)配置數(shù)據(jù)。應用服務層應用服務層報表工具消息服務GIS工具安全審計。工作流引擎CA服務目錄服務空間數(shù)據(jù)引擎雨水情監(jiān)測雨水情監(jiān)測地下水動態(tài)監(jiān)測地下水動態(tài)監(jiān)測取用水監(jiān)測取用水監(jiān)測排水與水環(huán)境監(jiān)測排水與水環(huán)境監(jiān)測

5、視頻監(jiān)測視頻監(jiān)測水質監(jiān)測水質監(jiān)測排污口監(jiān)測排污口監(jiān)測斷面流量監(jiān)測斷面流量監(jiān)測 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能：監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，傳輸與實時顯示（每隔段時間自動獲取最新數(shù)據(jù)），各種監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢，圖表統(tǒng)計分析，監(jiān)測設備的遠程控制。1、信息采集、信息采集2、虛擬化技術、虛擬化技術虛擬化技術云計算可以輕松實現(xiàn)不同設備間的數(shù)據(jù)與應用共享可以自動管理和動態(tài)分配、部署、配置、重新配置以及回收資源建立IT資源共享的服務平臺，快速響應業(yè)務需求變更，推動業(yè)務創(chuàng)新增強擴展能力，實現(xiàn)資源動態(tài)分配，支持高峰期的業(yè)務需求快速提高IT資源使用率3、云計算服務管理平臺、云計算服務管理平臺 提供創(chuàng)建、部署、監(jiān)控和管理服務的構建和交付等功能。該

6、平臺結合了最佳的軟硬件和服務，可在云計算部署過程中加速構建各種工作負荷的服務平臺。5、應用服務層、應用服務層 應用服務層將建立各種與業(yè)務有關的服務組件；這些服務組件將所發(fā)布的服務在服務注冊中予以注冊，并形成服務目錄，以供其他服務組件、業(yè)務系統(tǒng)調用；工作流引擎安全審計報表工具組件注冊服務日志服務數(shù)據(jù)交換空間數(shù)據(jù)引擎日志服務服務組件服務組件6、業(yè)務系統(tǒng)層、業(yè)務系統(tǒng)層 業(yè)務應用層是系統(tǒng)建設的核心。只有建立的各種業(yè)務應用才能實現(xiàn)水利信息化平臺系統(tǒng)的各種功能，才能實現(xiàn)水利信息化系統(tǒng)平臺的建設目的。業(yè)務應用層可根據(jù)水利信息化需求進行搭建。搭建的業(yè)務應用系統(tǒng)包括水資源管理、水資源調配、水資源決策、防汛抗旱指

7、揮、水文監(jiān)測、山洪災害預警、飲水安全、水庫大壩監(jiān)測、水利工程巡檢、農牧水利、灌區(qū)信息化、水質監(jiān)測、水行政執(zhí)法、綜合會商等系統(tǒng)。水資源管理平臺框架水資源管理平臺框架一一 信息采集傳輸層主要功能是對各種監(jiān)測點采集數(shù)據(jù)的處理與對各個監(jiān)測點進行遠程控制。一、采集傳輸層一、采集傳輸層采集點類型采集點類型具體要求具體要求取用水監(jiān)測站年取水量5萬m3以上的工業(yè)用水戶年取水量40萬m3以上的農業(yè)用水年取水量10萬的生活用水戶全部的生態(tài)用水戶年取水量10萬m3以上管網供水用水戶地下水監(jiān)控站根據(jù)地下水監(jiān)測要求，對地下水開采區(qū)進行自動監(jiān)測水環(huán)境監(jiān)測中心采用常規(guī)水質監(jiān)測和現(xiàn)場水質監(jiān)測一、采集一、采集站需求站需求數(shù)據(jù)采

8、集系統(tǒng)取用水戶超聲波流量計遙測終端機通信設備避雷設備地下水檢測管網供水用水水環(huán)境檢測實驗室一、采集站點建設一、采集站點建設壓力水位計遙測終端機通信設備避雷設備供電設備超聲波流量計遙測終端機通信設備避雷設備移動實驗室采（送）樣車數(shù)碼照相機攝像機手持GPS離子色譜儀全自動電位滴定儀超純水制備系統(tǒng)液相色譜儀電感耦合等離子體質譜儀葉綠素測定儀總有機碳測定儀實驗室改造一、采集點技術架構一、采集點技術架構一、采集點技術特點一、采集點技術特點采集 數(shù)據(jù)采集采用定時自報、召測、超限報警 采集、傳輸、入庫符合國家標準網絡 3G網絡成熟、費用低廉 充分利用已有資源設備 設備安裝簡單減少土建工程 具有自檢功能數(shù)據(jù)展

9、示 GIS展示 報警顯示二二、網絡傳輸層二、網絡傳輸層 計算機網絡系統(tǒng)為水務局各種業(yè)務的運行提供支撐平臺，是水務局業(yè)務部門之間數(shù)據(jù)、圖像等各種信息高速傳輸?shù)耐ǖ?。水資源實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)通過計算機網絡與防汛骨干網相聯(lián)，實現(xiàn)業(yè)務的開展和信息的交換。廣域網防汛業(yè)務網：水務局辦公網絡與防汛骨干網連接；水務局辦公網絡與下屬基層單位的網絡連接。監(jiān)測網絡：地資辦實時信息傳輸信道。武清水務局面向公眾的信息發(fā)布平臺通過防火墻與互聯(lián)網相聯(lián)。水務局辦公網絡水務局信息中心與水務局各業(yè)務科室互聯(lián)網絡。二、網絡傳輸層二、網絡傳輸層水務局廣域網根據(jù)業(yè)務需求應該建成上聯(lián)防汛骨干網、下聯(lián)下屬基層單位的廣域網絡。 1、在廣域網

10、信道選擇上，防汛網與水務局之間的連接采用中國聯(lián)通公司的MSTP信道，租用2M帶寬光纖。 2、水務局和下屬基層單位的連接采用中國聯(lián)通公司的MSTP信道，租用10M帶寬光纖。廣域網水務局辦公網路 辦公樓宇中的終端采用六類屏蔽雙絞線或無線網絡接入匯聚交換機。網絡技術架構網絡技術架構三三、存儲層需求三、存儲層需求每節(jié)點日信息傳輸量為（每次傳輸 kb，每30分鐘雙向傳輸一次）：網內日信息總量為：數(shù)據(jù)類別數(shù)據(jù)類別實 時 監(jiān) 測實 時 監(jiān) 測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)圖形（空間）圖形（空間）信息信息社會經濟信社會經濟信息息業(yè) 務 數(shù)業(yè) 務 數(shù)據(jù)據(jù)系 統(tǒng) 數(shù)系 統(tǒng) 數(shù)據(jù)據(jù)合計合計數(shù)據(jù)量年增量三、存儲層架構三、存儲層架構 創(chuàng)建一

11、個新型的云狀結構的存儲系統(tǒng)，這個存儲系統(tǒng)由多個存儲設備組成，通過集群功能、分布式文件系統(tǒng)或類似網格計算等功能聯(lián)合起來協(xié)同工作，并通過一定的應用軟件或應用接口，對用戶提供一定類型的存儲服務和訪問服務。數(shù)據(jù)類型：空間數(shù)據(jù)；遙感數(shù)據(jù)；系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)；監(jiān)測數(shù)據(jù)；業(yè)務數(shù)據(jù)；元數(shù)據(jù)以及外部數(shù)據(jù)等。三、存儲層三、存儲層四四、四、GISGIS平臺總體結構平臺總體結構 GIS共享平臺是水利信息化建設中的一項重要內容，其目的在于建立一個公共的GIS平臺，各個應用系統(tǒng)在涉及GIS建設時可以直接使用GIS共享平臺的服務，從而實現(xiàn)相應的GIS功能。同時也避免了GIS的重復建設，節(jié)省了投資。四、四、GISGIS共享平臺共享

12、平臺基礎地理數(shù)據(jù)庫水利專題數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)庫水利數(shù)據(jù)共享平臺水利電子地圖發(fā)布系統(tǒng)四、中間件技術四、中間件技術中間件特點：u滿足大量應用的需要 ；u運行于多種硬件和OS平臺；u支持分布計算，提供跨網絡、硬件和OS平臺的透明性的應用或服務的交互 ；u支持標準的協(xié)議；u支持標準的接口；平臺分為以下主要幾類：l遠程過程調用（Remote Procedure Call）；l面向消息的中間件（Message-Oriented Middleware）；l對象請求代理（Object Request Brokers）；l事務處理監(jiān)控四、數(shù)據(jù)交換四、數(shù)據(jù)交換 數(shù)據(jù)交換主要包括橫向和縱向兩個方面，橫向主要

13、是實現(xiàn)同級部門的數(shù)據(jù)交換，即水務局、水文局、地資辦到信息中心；縱向主要是實現(xiàn)數(shù)據(jù)向不同位置的復制，即由區(qū)到市、省到水利部交換。五五水資源調度系統(tǒng)供用水安全保障水資源管水資源管理系統(tǒng)理系統(tǒng)水資源會商 水資源指揮調度水資源在線監(jiān)測系統(tǒng)水資源業(yè)務管理系統(tǒng)五、業(yè)務應用層五、業(yè)務應用層在線監(jiān)測系統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng) 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能：監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，傳輸與實時顯示（每隔段時間自動獲取最新數(shù)據(jù)），各種監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢，圖表統(tǒng)計分析，監(jiān)測設備的遠程控制。在線監(jiān)測系統(tǒng)在線監(jiān)測系統(tǒng)水資源論證管理水資源論證管理用水計劃管理用水計劃管理水行政執(zhí)法水行政執(zhí)法水資源費征收水資源費征收河道采砂許可管理河道采砂許可管理節(jié)水管理節(jié)水管

14、理排污口管理排污口管理水資源年報、公報水資源年報、公報 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能：取水許可管理、水資源論證管理、用水計劃管理、水行政執(zhí)法、水資源費征收、河道采砂許可管理、排污口管理、節(jié)水管理、水資源年報（公報）、水資源綜合規(guī)劃水資源業(yè)務管理系統(tǒng)水資源業(yè)務管理系統(tǒng)水資源綜合規(guī)劃水資源綜合規(guī)劃 取水許可證管理包括：申請管理（申請列表、填報申請表、受理申請表、初審申請表、復審申請表、報送錄入、發(fā)證列表、錄入已有申請表）、登記管理（待生成登記證列表、登記證列表、錄入已有登記證）、變更管理（變更列表、變更申請、變更受理、變更審批）、統(tǒng)計管理（年份統(tǒng)計、區(qū)域統(tǒng)計）。取水許可證管理 為了使水資源合理利用，取水用戶

15、應制定用水計劃。用水計劃管理水資源論證節(jié)水管理 為了實現(xiàn)節(jié)水型社會，合理使用有限的水資源，需要對進行節(jié)水管理。節(jié)水管理的主要內容：1節(jié)約用水政策法規(guī)標準管理：計劃用水管理、供水、用水、排水、水價格標準管理；節(jié)水設備強制性標準管理，節(jié)水型社會評價體系管理。2節(jié)水科技推廣管理： 行業(yè)用水節(jié)水技術設備管理、推廣，非常規(guī)水源利用推廣。 該模塊實現(xiàn)了節(jié)水管理業(yè)務，主要功能包括用水與節(jié)水信息管理和節(jié)水建設評價兩塊。節(jié)水評價指標體系類別類別序號序號指標指標綜合性指標1人均GDP增長率2人均綜合用水量3萬元GDP取水量及下降率4一、二、三產用水比例5計劃用水率6自備水源供水計量率7其它水源替代水資源利用比例節(jié)

16、水管理8管理體制與管理機構9制度法規(guī)10節(jié)水型社會建設規(guī)劃11用水總量控制與定額管理兩套指標體系的建立與實施12促進節(jié)水防污的水價機制13節(jié)水投入保障14節(jié)水宣傳生活用水15城鎮(zhèn)居民人均生活用水量16節(jié)水器具普及率（含公共生活用水）17居民生活用水戶表率生產用水18灌溉水利用系數(shù)19節(jié)水灌溉工程面積率20農田灌溉畝均用水量21主要農作物用水定額22萬元工業(yè)增加值取水量23工業(yè)用水重復利用率24主要工業(yè)行業(yè)產品用水定額25自來水廠供水損失率26第三產業(yè)萬元增加值取水量生態(tài)指標27污水處理回用率28工業(yè)廢水達標排放率29城市生活污水處理率30地表水水功能區(qū)達標率31地下水超采程度（地下水超采區(qū)使用

17、）32地下水水質III類以上比例評價指標體系評價指標體系水資源費征收水行政執(zhí)法河道采砂許可管理 河道采砂許可管理是為了加強河道管理，保障防洪安全，防止水質污染，合理開發(fā)利用河道，充分發(fā)揮江河湖庫的綜合效益。 河道采砂許可管理主要內容是河道采砂許可的申請、審批和河道采砂信息的分類匯總和統(tǒng)計。 河道采砂許可申請是需要進行河道采砂的業(yè)主通過網絡或到水資源行政管理部門窗口提交填報的河道采砂許可申請資料；河道采砂許可審批是審查河道采砂許可申請資料是否齊全，如果材料不齊全，則進行補正材料，根據(jù)申請信息審查是否能進行河道采砂項目；河道采砂信息的分類匯總和統(tǒng)計將河道采砂許可的數(shù)量等一些信息進行統(tǒng)計形成圖表的方

18、式上報到上級管理部門。 為了有效保護水環(huán)境，需要對排污口的排放量、水質等信息進行管理。排污口管理主要包含的內容有排污口污水排放量信息管理：排污口污水水質信息管理；污水排放統(tǒng)計。 匯總的信息有：年度工業(yè)污水排放量、年度生活污水排放量、年度廢污水處理情況及水污染事故記錄。排污口管理排污口管理水資源年報、公報 水資源公報是為了給領導及有關單位提供水資源概況及動態(tài)進行編寫的，主要內容包括：來水分析、蓄水動態(tài)分析、用水量調查、水質調查評價以及重要水事和水量綜合分析等。 水資源管理年報、水資源公報的管理，主要就是通過按照年份建立目錄，以文檔方式上傳系統(tǒng)，并提供業(yè)務人員查詢和使用。水資源綜合規(guī)劃 根據(jù)新的治

19、水思路和水資源情勢變化情況，進一步加強水資源工作，以水資源的可持續(xù)利用支持經濟社會的可持續(xù)發(fā)展，2002年3月國家計委和水利部聯(lián)合發(fā)出通知決定在全國范圍內開展水資源綜合規(guī)劃編制工作。 按照年份以文檔的方式，管理水資源綜合規(guī)劃資料，并提供給業(yè)務人員進行查詢、利用。開發(fā)利用評價節(jié)水規(guī)劃保護與防治合理配置工程布局與實施方案需水預測水資源查評價供水潛力水資源綜合規(guī)劃信息系統(tǒng)建設水資源綜合規(guī)劃專題研究保障措施實施效果評價非工程措施實施方案時間時間水量水量水資源調度系統(tǒng)水資源調度系統(tǒng) 為滿足人類社會與自然環(huán)境對水的需求，提高水資源利用效率與效益，采用工程和非工程措施，對不同區(qū)域的水資源所進行的調配。水資源

20、綜合分析系統(tǒng)水資源綜合分析系統(tǒng) 根據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行進一步的加工分析，對目前的水資源利用結構進行優(yōu)化配置，形成圖文并茂的分析結果。得到的結果可以直接進行打印或者進行存檔。水資源調度系統(tǒng)水資源調度系統(tǒng) 利用水資源綜合分析的結果，為領導提供多種水資源調度方案，并對每一種調度方案的具體措施、涉及范圍、對環(huán)境的影響等結果形成文字備案。結合電子地圖，對模擬的調度方案進行演示，以便更加直觀的看到各種調度方案在模擬環(huán)境中調度。使領導可以根據(jù)系統(tǒng)分析的結果，更好的決策出一套最優(yōu)的調度方案。供用水安全保障供用水安全保障 結合電子地圖，當?shù)叵滤_采井特別漏斗區(qū)出現(xiàn)超采的情況時，發(fā)出

21、水資源預警；供水設施流量、水位、水質等出現(xiàn)異常時，或供水系統(tǒng)、供水設施運行出現(xiàn)故障和異常時，發(fā)出預警信息。供用水保障系統(tǒng)供用水保障系統(tǒng)水資源會商水資源會商v 會商會議： 顯示會商流程，按照會商流程播放會商。v 會商準備： 包括新建會商、會商流程準備、會商模版、復制會商、會商資料準備。v 歷史會商： 查看、查詢、編輯、刪除、演示、另存和紀要。v 會商資料庫： 查看、查詢、編輯、刪除、演示、另存和紀要。v 水資源動態(tài)： 查看、查詢、編輯、刪除、演示、另存和紀要。v 系統(tǒng)管理： 日志管理、用戶管理、會商專題分類管理、頁面模版管理、應用庫管理、會商資料分類管理 水資源決策支持系統(tǒng)水資源決策支持系統(tǒng) 利

22、用綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)計算分析的成果和本系統(tǒng)的分析計算模型，對本區(qū)的未來水資源供用情況和調配情況進行預測和分析，輔助生成下年度和跨年度的用水計劃和水資源調度計劃。功能介紹： 包括水資源供需平衡分析系統(tǒng)、水資源優(yōu)化配置系統(tǒng)、年度計劃用水分配系統(tǒng)、水資源評價、水資源預測、水環(huán)境預測、地下水開采條件分析等決策系統(tǒng)和模型庫的建設； 進行水資源多目標分析、水量評價與預測、水質評價與預測、供需水平衡與預測、結合社會經濟規(guī)劃、水資源供需要求確定水資源優(yōu)化配置方案；通過決策支持系統(tǒng)，完成水資源分析、評價、預測、規(guī)劃、實施和評估的任務。水雨情水雨情 信息信息水質水質信息信息供水供水信息信息生態(tài)環(huán)生態(tài)環(huán)境信息境信息水資源工水資源工程狀況程狀況社會發(fā)社會發(fā)展信息展信息取水用取水用戶信息戶信息基本基本信息信息排水排水信息信息水資源數(shù)量評價水資源數(shù)量評價水資源質量評價水資源質量評價水資源開發(fā)利用評價