智慧河道信息化信息化工程解决方案.docx

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智慧河道信息化工程解决方案目录一、项目背景 4 二、现状分析 5 (一) 现状及存在的问题 5 (二) 建设目标 7 (三) 方案思路 7 三、设计依据 9 四、总体架构 10 (一) 总体架构 10 (二) 建设原则 12 五、建设内容 14 (一) 基础通信网络建设 14 1. 建设方案概述 14 2. LPWAN无线传输网络简介 15 3. LPWAN与其他组网方案的对比 15 4. LPWAN的适用性 16 5. LPWAN网络的搭建 17 6. LPWAN 网络传输的系统构架 17 7. LPWAN物联网基础设施功能 19 (二) 智慧水利平台建设 19 1. 地理信息可视化系统 20 2. 巡查与管护支撑系统 21 3. 水质监测系统 22 4. 视频监控与智能分析系统 22 5. 防汛抗旱指挥决策系统 23 6. 水资源管理系统 25 7. 水工建筑物智能调度系统 26 8. 水安全智能分析系统 26 9. 旅游公共服务及应急预警系统 27 10. 城市内涝及拥堵信息警示系统 27 (三) “智慧河长”电子政务 29 (四) 物联感知系统建设 31 (五) 数据中心建设 32 (六) 其他网络系统建设 33 (七) 基础设施建设 34 (八) 水生态信息化标准体系建设 35 一、项目背景随着计算机信息技术和网络技术飞速发展,人类经济社会已大步迈向信息时代,数字地球、智慧地球、智慧都市等一系列先进技术理念相继产生,以信息技术为核心,实现水利信息化也成为水利事业改革发展大势所趋,智慧水利、智慧流域应运而生,为水问题提供了信息化智慧解决方案。《江西省水利信息化发展“十三五”规划》中明确水利信息化是推动我省水利当代化重要抓手,在水利改革发展中具备重要意义。“十三五”期间,我省水利信息化发展要以“面向水利、服务行业、兼顾公众服务”为目的,充分应用物联网、移动互联、大数据、云计算等新兴信息技术,不断夯实信息化基本设施和完善保障体系,加强信息资源整合与共享,完善水利业务应用系统功能和建设覆盖全市信息化基本设施,实现水利事业和都市发展向数字化、智能化、智慧化转变。智慧XX河道信息化工程以LPWAN物联网基本建设为核心,通过建设专门针对XX河道集防汛抗旱决策支持、河长制综合管理工作、水工枢纽调度、水资源管理调度、XX河道宣传报道、旅游服务、交通服务等业务系统综合性平台,通过数据收集平台汇集水雨情、气象、水利枢纽、防洪工程、防汛抗旱等有关信息,反映水生态整治工程动态,补充既有防汛系统预测预报功能,汇聚水资源调配、水(质)环境监测预警,关联河长制管理涉及交通、旅游大数据分析,形成以XX河道为脉智慧XX河道可视化综合会商系统平台。二、现状分析 (一) 现状及存在问题随着我省“河长制”管理模式启动,以及对防汛抗旱工作高度注重,抚州市通过水利工程除险加固、中小河流监测、山洪灾害防治等项目实行,防汛抗旱工作水平得到提高,建立了抚州市防汛抗旱决策支持系统、水利监控平台、江西省洪涝灾害信息服务系统、城区排涝站视频监控系统等。但以信息化手段完善XX河道综合管理与保护工作仍十分迫切,为抚州智慧都市建设支撑力度上稍显薄弱,详细体当前如下几种方面: 1. 基本设施建设不均衡,整合力度不够受项目投资来源不同影响,XX河道水利信息化基本设施区域发展尚不平衡。在信息采集方面,分属各业务系统信息采集点内容单一、互相独立,时间空间布局存在某些交叉又或空白,移动采集能力局限性,工情信息采集相对滞后,采集网络整合力度不够,尚未形成采集多元、布局合理、手段互补、业务共享智能感知信息采集综合体系;在通信网络建设上,网络覆盖和整合限度不够,移动互联能力局限性,满足水利特殊需求专用网络仍需完善,网络安全体系不够完善,尚未形成构造优化、灵活接入、安全可靠泛在先进水利网络体系;网络资源共享限度不高,全系统适应业务发展能力依然局限性,尚未形成功能互补、资源共享基本设施平台。 2. 信息资源共享不充分,管控力度不够水利信息资源分散局面仍未打破,缺少统一信息资源管控,信息孤岛依然存在、数字鸿沟持续扩大,严重影响了水利业务协同。数据来源多且不统一,数据权威性不够,事关全局信息资源得不到及时共享运用,信息资源规划力度不够,尚未形成服务全局信息资源服务体系,缺少大数据解决能力,信息资源开发运用限度不够,严重影响了综合决策能力提高。 3. 业务技术融合度不深,业务协同不够在“金水工程”带动下,水利业务应用获得明显成绩,信息化应用基本覆盖了水利业务,但重业务轻管理局面尚未扭转,对加强水利管理支撑力度不够,与业务活动进一步结合限度不一,已建和某些在建水利信息化系统,普遍重基本业务解决需求,在适应信息资源开发运用等方面考虑不够,跨部门跨区域应用间协同局限性,面向全局数据分析、决策支持能力依然局限性,水利于信息化建设整体优势和规模效益充分发挥,不能有力支撑水治理和管理能力提高。 4. 保障环境体系不健全,安防能力局限性在统筹资源管理方面制度仍需完善,保障整合共享技术规范还很缺少。同步,随着网络覆盖面扩大和业务应用增长,全系统网络安全隐患凸显,应用安全依然存在漏洞,缺少内容及安全管理,与国家网络安全规定仍有差距。专职人员数量与质量有待提高;运营维护体系不完善,运营维护经费贯彻不到位,信息化资源效益不能得到及时发挥,不能有效保障水利信息化更好更快发展。 (二) 建设目的通过建设智慧XX河道信息化工程,完毕一系列物联网基本通信设施建设,形成统一网络原则,形成一张都市级可运营物联网。网络整合、共享和使用流域内各都市经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息,全面提高物与物、物与人、人与人互联互通、感知和运用信息能力,从而增进政府管理和服务能力提高,改进和提高人民群众物质和文化生活水平。让抚州都市发展更全面、更协调、更可持续,让都市生活变得更健康、更和谐、更美好。智慧XX河道是智慧抚州核心构成某些,改进和提高XX河道综合治理能力必要通过当代信息化手段和先进管理思路,加强对XX河道水系管理,为河道管理决策提供科学根据,提高水行政管理部门信息解决精度和工作效率,才干增进XX河道水利与社会生态环境协调发展。同步,智慧XX河道信息化工程为江西省XX河道流域生态保护及综合治理工程PPP建设及后期运营管理提供应用及决策分析数据服务和技术支撑。 (三) 方案思路智慧XX河道信息化工程通过建设一张物联通信专网,让其所有带载传感节点均以该网络为基本依托,形成触手实现数据积极采集,从而衍生出一系列有关应用:专门针对XX河道集防汛抗旱决策支持、河长制综合管理工作、水工枢纽调度、水资源管理调度、XX河道宣传报道、旅游服务、交通服务等业务系统综合性平台,通过数据收集平台汇集水雨情、气象、水利枢纽、防洪工程、防汛抗旱等有关信息,反映水生态整治工程动态,补充既有防汛系统预测预报功能,汇聚水资源调配、水(质)环境监测预警,关联河长制管理涉及交通、旅游大数据分析,形成以XX河道为脉智慧XX河道可视化综合会商系统平台。重要方案思路涉及如下五方面: 1)建设以物联专网为核心数据收集体系与集成平台。环绕XX河道综合管理工作中涉及各类信息及有关业务系统,建立统一数据集成规范,将基本数据、实时数据、多媒体数据以及管理数据进行有效融合,存储于系统数据库中,形成一体化集成信息平台。 2)通过物联网集成多业务可视化平台。环绕XX河道河长制综合管理工作、防汛预警和险情信息、水质与水环境状况,自动关联展示水雨情信息、工情特性及隐患、即时现场视频/图片、气象、国土、险情发生影响范畴及覆盖人口、责任部门及负责人等有关信息以及历史上类似状况浮现情景及解决方式,便于指挥人员迅速全面理解现状及发展趋势,从而及时做出对的判断和有效决策。 3)建立一种环绕XX河道物联网信息发布平台。涉及门户网站、电子政务、以及移动便捷办公与公众服务,完毕面向公众,企事业单位和政府提供各种公共服务重要任务。 4)建设以XX河道为脉,以物联网为基本旅游及交通服务系统。关联河长制管理涉及交通、旅游大数据分析,实现提供与智慧XX河道有关旅游、交通服务信息及其应用,为江西省抚州市及旅游局、交通局等某些提供辅助决策支撑。三、设计根据智慧XX河道信息化工程建设执行如下表所列国家智慧都市有关原则与规范表1-1 智慧XX河道信息化工程建设原则与规范通信网络信息技术系统间远程通信和信息互换局域网和城域网 GB/T15629.15- 信息技术互连国际原则 ISQ/IEC11801—95 广播电视网广播电视光缆干线同步数字体系(SDH)传播接口技术规范 GB/T17881-1999 都市基本空间数据库都市用地分类代码 CJJ46-91 都市基本地理信息系统技术规范 CJJ100- 都市地理空间信息共享与服务元数据原则 CJJ/T144- 地名信息互换格式 GB/T 28226- 建筑物基本数据库建设电子档案元数据原则 CJJ/T187- 都市公共信息平台房地产市场信息系统技术规范 CJJ115- 都市遥感信息应用技术规范 CJJ/T151- 信息安全信息安全技术信息安全管理体系审核指南 GB/T28450- 信息安全技术信息系统安全管理评估规定 GB/T28453- 信息安全技术引入可信第三方实体鉴别及接入架构规范 GB/T28455- 都市地理空间供水水文地质勘察规范 GB50027- 都市工程地球物理探测规范 CJJ7- 都市测量规范 CJJ8- 都市地理空间框架数据原则 CJJ103- 城乡用地评估原则 CJJ132- 都市地理空间信息共享与服务元数据原则 CJJ/T144- 都市地理编码技术规范 CJJ/T186- 都市地理空间信息基本设施共享服务技术 CJ/T384- 数字都市地理空间信息公共平台技术规范 CH/Z9001- 数字都市地理空间信息公共平台地名/地址分类、描述及编码规则 CH/Z9002- 数字化都市管理建筑市场监督管理信息系统数据原则 JGJ148- 民用建筑能耗数据采集原则 JGJ/T154- 四、总体架构 (一) 总体架构智慧XX河道信息化工程建设依托江西省抚州市XX河道流域生态保护及综合治理工程,以智慧XX河道物联网基本通信建设为核心,并将有关信息扩展应用到旅游、交通等领域,采用SOA架构,提供组件化、可扩展业务服务,满足跨硬件平台、跨操作系统规定,支持各种主流数据库和中间件产品,具备良好平台互操作能力, 总体架构如下: 图 1-1 智慧XX河道总体架构总体应用流程架构如下: 图 1-2 智慧XX河道应用流程架构 (二) 建设原则智慧XX河道信息化工程建设总体原则是:坚持总体规划、分步实行建设原则,以智慧水利物联网建设为核心,推动智慧旅游、智慧交通及其她应用建设,物联网工程建设总体目的和建设内容与江西省抚州市XX河道流域生态保护及综合治理总体目的和建设内容相适应。为保障方案指引性和可操作性,并能在建设期内保持相对稳定,建成一套先进、可靠、实用、高效、经济信息化管理系统,项目建设遵循如下原则: 1）统一性和分布性工程建设在信息化统一框架构造设计下,分期分阶段实行,满足当前工作迫切需要,优先建设信息基本设施,加强重点业务应用系统建设,并留有扩展接口。随着工作深化和外部环境变化,使网络系统覆盖范畴进一步扩大、功能逐渐扩展、性能不断完善。 2）经济性和实用性信息化建设一方面以实用为先导,依照实际工作需要,有目、有环节、有重点地实行灌区信息化建设方案。信息化建设尽量运用已有信息化建设资源,例如在通信线路选取上,尽量兼顾公网和并入水利部门专用网,避免重复建设,以节约投资,更便于维护管理和提高线路运用率。 3）先进性系统建设立足现状,着眼长远,以满足新技术不断发展和近期和将来工作发展需要。考虑到信息技术发展日新月异,信息化建设具备适度前瞻性。 4）开放性和可扩展性资源共享是实现信息化基本,因而必要坚持开放性与原则化。为支持系统可持续发展,必要对信息及信息服务、应用功能设计等进行原则化,符合国家已经制定颁布关于原则。信息化设计要符合构造化、模块化、原则化规定,做到原则统一,连接畅通,使系统既有完整性,又具灵活性,以利于最后实既有效集成和此后系统扩展需要。 5）安全性和可靠性优先考虑信息系统安全,从软、硬件两方面考虑系统安全性,防止人为破坏行为和病毒侵害发生。信息化建设坚持可靠原则,设计方案要考虑到既有技术水平,选取可靠性高方案。五、建设内容 (一) 基本通信网络建设 1. 建设方案概述项目重要建设内容为:低功耗广域网(LPWAN,又称窄带物联网)网络都市级覆盖,涉及:XX河道物联网络前期规划、细节设计、网络建设、测试、接入等,同步涉及物联设备管理、节点管理、数据管理、效率管理、业务支持等运维建设。 LPWAN技术是面向下一代5G物联网接入国际原则,提供了低功耗、远距离、易维护、统一运营物联接入方式,统一物联网接入能力是智慧XX河道重要基本,作为智慧XX河道物联数据接入统一入口,这套LPWAN物联网基本设施将为智慧XX河道所有应用场景提供统一连接能力。基于LPWAN物联网这种高效无线传播方式,可以对XX河道流域重要水利设备设施实行动态监测,构建可靠性强、效率高、共享度高智慧XX河道数据库,建立设备设施监测、数据记录、管理云平台,可通过平台查询各单位系统状况,并对设施设备进行控制,实现智慧XX河道能耗数据化、数据可视化、管理动态化、预警指标化。 2. LPWAN无线传播网络简介低功耗广域物联网(LPWAN,又称窄带物联网)是近年来国际上新兴一种革命性物联网实现技术。相比当前手机网络,LPWAN具备超低功耗通信、超长距离传播特点,从而使网络中终端运营时间长达数年,并且在都市中复杂楼宇信号遮挡下,拥有很强穿透性。在智慧XX河道项目中,前端物联传感设备对水质数据、安防状态等进行采集后,通过LPWAN无线传播网络,将数据上传至云平台,最后呈现于PC或手机端管理界面上,以便人们对数据进行分析与运用。 3. LPWAN与其她组网方案对比常用无线方案种类涉及:4G/LTE、GPRS、3G、ZigBee、Bluetooth、WiFi等。性能对比无线方案距离敏捷度功耗 WiFi 50m-500m -83dBm 低功耗蓝牙 100m -103dBm 低功耗 ZigBee 100m-200m -102dBm 低功耗 GSM 3G LTE 4G 长距离 -106dBm 高功耗慧联无限LPWAN 市区3km 郊区15km -143dBm 低功耗由上表可知,在传播距离上,ZigBee、蓝牙、WiFi只可以在较小范畴内通信,而LPWAN与3G/4G均可以保证较广范畴无线通信。从功耗上来看,LPWAN比3G/4G拥有更低功耗,从而可以保证无源传感设备可以保持较长电池寿命,同步在传播数据量较小状况下,可以有效节约资源。在敏捷度上,LPWAN也达到了与其她无线方案相比最高-143dBm。 4. LPWAN合用性对于那些规定有广域覆盖范畴、相对传播数据量规定低、优秀电池续航力、较低硬件与营运成本、高连接密度物联网应用场景来说,老式蜂巢式网路无法善加结合上述技术条件。由于XX河道物联网碎片化需求典型特性,一张广覆盖LPWAN网络可以实现不同传感设备、不同顾客随时随处设备接入网络,成为智慧XX河道发展重要基本设施,最后补齐物联网网络层短板将是低功耗广域网络。由于XX河道流域地理限制,大多数传感设备均为无源,因而低功耗低成本传感器需求非常迫切。水质监测、水流量监测、气象监测等传感器应用对于提高水资源运用率、减少水灾害等有重要意义,这些传感器需要定期地上传数据,而LPWAN十分合用于这样场景。同步XX河道并没有完全覆盖蜂窝网络,因而LPWAN可以完毕海量农业设备仪表数据采集上传工作。随着智慧XX河道项目深度推动,会有越来越多终端将接入网络,如果为每个单独智能化子系统建立不同类型网络,一方面传播网络不具备良好扩展性,新增节点时将耗费较大人力物力投入;另一方面后期将产生不必要重复投资支出。因此在智慧XX河道初期建设阶段,一方面要建设覆盖XX河道传播网络,为智慧XX河道所有应用场景提供统一运营物联接入方式作为智慧XX河道物联数据接入统一入口,是非常必要且经济举措。 5. LPWAN网络搭建依照智慧XX河道方案设计和需求,采用各种物联网基站实现对XX河道LPWAN网络全面覆盖,完毕网络搭建规划设计、实行、运维一体化建设,充分实现XX河道规划范畴无盲点物联网无线网络通信,为项目后期运营提供便捷自如无线网络功能和应用。物联网基站采用业界最先进LPWAN技术,以及独有领先跳频技术,通过智能天线射频发射装置,提供明显高于普通无线AP更大覆盖范畴,同步具备先进非视距传播能力和室内穿透力。本方案中,物联网基站接入3G信号,使用基站自身具备自回传功能,在覆盖XX河道同步可实现和各个子系统无线链路传播。 6. LPWAN 网络传播系统构架慧联无限低功耗广域物联网络支持上与下双向数据传播。从下至上时,传感器件采集数据后,经物联网节点模块传播至物联网基站后,再经由3G/4G/有线宽带运营商网络上传到物联网云平台,实现与顾客平台对接。从上至下时,顾客平台通过互联网发送指令或信息给物联网云平台,再经由3G/4G/有线宽带网络发送到物联网基站,再通过物联网传播网发给与控制器件连接物联网终端模块,从而实现对控制器件控制。系统构架如下图所示: 7. LPWAN物联网基本设施功能 l 广泛网络覆盖距离相比普通无线覆盖方案,网关可以覆盖其10倍距离,100倍面积。网关具备先进非视距覆盖能力,从而使每个网关在任何环境都可以具备更大无盲点覆盖范畴。 l 先进室内穿透性以及深度非视距能力超强敏捷度以及信号发射接受多途径智能合并,使得网关具备先进室内穿透特性和深度非视距能力。 l 海量节点数单网关收发器最大支持2万个节点。通过各种形式负载均衡技术与广域加速产品,充分运用链路资源,提高投资运用率; l 节约投资更大覆盖范畴、低廉通用无线终端模块以及先进室内穿透特性,使得每条客户线路成本降至最低。 l 运营商级别可靠性基于IP-67平台可靠耐用以及全室外设计,可以在极端气候环境下稳定工作。 (二) 智慧水利平台建设旅游公共服务及应急预警系统都市内涝及拥堵信息警示系统 “智慧河长”电子政务政务内网顾客政务门户网站地理信息可视化系统水资源管理系统巡逻与管护支撑系统智能调度系统水质监测系统水安全智能分析系统视频监控系统防汛抗旱决策系统智慧水利平台是在物联网基本通信建设基本上衍生功能应用平台。作为智慧XX河道信息化工程核心支持平台,其建设内容重要涉及地理信息可视化系统、巡逻与管护支撑系统、水质监测系统、视频监控与智能分析系统、防汛抗旱指挥决策系统、水资源管理系统、水工建筑物智能调度系统、旅游公共服务及应急预警系统等建设。图 2-1 智慧水利平台 1. 地理信息可视化系统从这某些开始往后基本均为智慧抚河用研内容为支撑以河长制为核心管理平台建设,建立地理信息共享服务平台,实现我市水利空间信息共建共享,打造智慧XX河道“一张图”,整合叠加全市河流、湖泊、水库、堤防、水闸、水电站、泵站、建设工程、视频监控、河长、水雨情、水质监测等水利专项要素类型,实现基本地理信息与水利专项数据深度融合,通过服务配备、瓦片缓存等技术,将数据产品组合发布成各类水利专项数据服务、基本空间信息服务、影像服务和应用功能服务,制定统一平台服务及接口调用原则,实现地图二、三维一体化展示和水利信息记录、分析、查询,为水利各业务应用系统迅速搭建 GIS 模块,实现全市智慧XX河道“一张图”奠定好坚实基本。 2. 巡逻与管护支撑系统巡逻与管护支撑系统实现市、、镇、乡、村多级管理,全天候对河湖进行实时管控,实现河湖网格化管理、GPS 巡逻、河湖管护、公众服务等功能。系统由数据采集层、应用支撑层和应用层三层构成,如下图所示: 河湖网络化管理 GPS巡逻河湖管护公众服务手机APP、微信接入 (巡逻、举报、信息发布等) 应用层数字化水网一张图应用支撑层水雨情数据库数据库水质数据库数据库河湖基本信息数数据据库库业务数据库数据库河湖地理信息数数据据库库视频库数据库水文数据采集 (水雨情,水质等) 视频监控 (河面,河口,河滩,取排水口等) 安防周界 (重要基本设施) 专人巡逻/ 公众举报 (乱排乱倒,污染等) 数据采集层图 2-2 巡逻与管护支撑系统技术架构 3. 水质监测系统水质监测系统建设内容重要涉及信息支持系统,水源地、重点区域实时监控,排污口实时监控等模块。系统运用 GIS 等技术模拟污染物迁移规律,研究各污染控制单元污染状况,为水质预测提供数据。定期对XX河道水质及排污口进行实时监测,依照污染源状况,有针对性地增长某些监测指标,实时掌握水源地和重点区域水质动态,为XX河道水环境管理决策服务。 4. 视频监控与智能分析系统视频监控与智能分析子系统重要针对取水点及河道敏感区域管控,由前端系统、监控中心、传播网络和平台软件四某些构成。系统通过对平台服务归纳、封装,提供了视频监控、环境监控、入侵报警、消防报警、门禁系统、语音系统、地图呈现、智能分析、业务互动、记录分析等综合业务。图2-3 视频监控与智能分析系统架构 5. 防汛抗旱指挥决策系统系统应用架构充分运用省厅发布水利地理信息共享服务平台,与抚州市防办既有抚州市防汛抗旱综合平台、江西省洪涝灾害信息服务系统等进行了无缝集成,同步与抚州气象局、国土局有关系统进行数据和功能某些集成,在此基础上通过专门针对XX河道调查研究建设成一种集防汛(含内涝)抗旱决策支持、汛情快报、寻常工作管理等于一体业务子系统,涉及三大应用模块。图 2-4 防汛抗旱指挥决策系统应用架构图 (1)建立防汛会商信息可视化展示系统,环绕预警和险情信息,自动关联展示水雨情信息、工情特性及隐患、即时现场视频/图片、气象、国土、险情发生影响范畴及覆盖人口、责任部门及负责人等有关信息以及历史上类似状况浮现情景及解决方式,便于指挥人员迅速全面理解现状及发展趋势,从而及时做出对的判断和有效决策。 (2)建立统一会商语音通讯平台,可以实现核心短信分组迅速分发,会商室与险情现场即时语音连线,更有效进行险情排查和处置。 (3)建立应急处置辅助系统,可以依照有关信息按照应急响应级别规定, 在地图上进行关联抢险队伍、救援队伍、专家队伍以及应急物质可视化展示、指挥人员可以在地图上进行可视化指挥。 6. 水资源管理系统本系统建设内容重要涉及:建设水资源信息服务管理模块,录入水资源管理有关基本信息,录入水资源调度有关监测历史数据,接入有关已建和省级项目在建取水量、水位和水质在线监测站;建设非汛期水量调度管理模块,开发XX河道干流及有关大型水库水资源调度配备模型,开发中长期径流预报、短期径流滚动预报,以及用水分析、需水预测等模型;建设应急水资源调度模块,实现应急事件实时监测报警、应急调度进展跟踪与记录、事件全过程管理、开发XX河道骨干河道一维水动力学水质实时数值模拟模型进行水质实时预测预警、突发水污染事件追踪溯源、突发水污染事件/干旱事件应急调度、应急调度后评估,并提供应急会商支持。 7. 水工建筑物智能调度系统采用虚拟现实技术完毕对水闸及周边环境精细三维建模,运用以无线传感网络为基本物联网应用实现各类水位、水质、流量传感单元、水闸自动控制系统传感单元与监测中心平台互联,并将其模型整合入水闸虚拟仿真平台,借助于水质水量耦合模型及其她水文计算模型实时分析与计算,实现水闸三维虚拟仿真、实时过程监测、远程自动控制与智能调度,完善了水闸安全预警自动化解决机制及水闸控制可视化管理办法,提高了水闸控制自动化水平和智能化水平。图 2-5 水闸远程智能调度系统界面图 8. 水安全智能分析系统系统基于水情、水质等传感监测设备采集数据,运用生态云计算、大数据分析、智能分析模型等技术实现水情测报分析、水质安全分析,水生态安全分析、水土安全分析等功能,为及时掌握水安全状态,发布预警信息,适时采用必要调控办法等提供了科学根据,同步也为水安全智能分析应用及决策提供了技术支撑。 9. 旅游公共服务及应急预警系统系统运用XX河道河道及河道整治工程涉及河道及湖泊水上观光、湿地公园等旅游景区布设水情监控、水安全监控、视频监控等传感器采集、解决、发布数据进行分析与运用,并对汛期及暴风雨等突发恶劣天气信息进行预警,发布旅游有关预警信息,并可实现逃生途径分析、应急资源调配、应急预案处置等功能,为抚州市智慧旅游建设提供数据服务和技术支持,也有助于提高抚州市景区服务水平和品牌形象,提高旅游监管部门监督力、执行力、公信力。图 2-6 旅游公共服务及应急预警系统架构图 10. 都市内涝及拥堵信息警示系统通过在都市重点易涝点布设传感器感知系统反馈信息,及时通过公路显示屏及手机 APP,及时告知附近人群、车辆现场有关天气、都市内涝状况、交通拥堵等,同步在浮现警情时自动关联城管、市政、交管等部门及时排涝。系统为出行者和交通监管部门提供实时交通信息,有效缓和交通拥堵,迅速响应突发状况, 为江西省抚州市大动脉良性运转提供科学决策。图 2-7 都市内涝监测系统界面图 (三) “智慧河长”电子政务 “智慧河长”电子政务重要涉及政务门户网站、政务内网,系统架构如下图所示。 Ø 政务门户网站是各级河长发布信息重要窗口为公众、企事业单位和政府部门提供“河长制”有关宣传报道信息及公共服务。 Ø 政务内网门户是电子政务应用入口,各业务应用和公开信息重要用于各级“河长”会商决策及政务管理业务,涉及范畴重要涉及:河道管理、河道水环境、水生态、环保(水土流失及保护)、林业、沿河重点用水公司, 化工制药公司(潜在污染源监控)、工业及城建,交通(内涝、漫堤)、旅游(含旅游安全)等。 Ø 结合手机移动应用技术和计算机网络、GPS 和 GIS 等技术对以“河长制”为核心 XX河道水利、旅游、交通等综合业务管理进行移动化综合应用。 “智慧河长”电子政务统一在门户上集中进行呈现,提供业务应用统一入口, 提供统一业务界面和构造更清晰、内容可定制信息服务,实现以“河长制” 为核心各信息资源、各业务应用系统集成。 “智慧河长”电子政务政务内网顾客政务门户网站智慧抚河信息发布旅游应用在线办事交通应用信息服务应用集成网上监督信息服务 …… 行政主管机构公众顾客图 2-8 “智慧河长”门户网站与政务系统架构图 (四) 物联感知系统建设系统重要由分布在各个监测断面遥测点水情、工情及都市内涝信息采集传感单元、闸控设备传感单元、视频监控及智能分析单元等构成传感网络构成, 实现对水量、水位、水质和水闸运营信息全过程、全天候采集。水情、工情及都市内涝信息采集与传感单元重要涉及安装在水闸和监测断面水位、流量、水质传感器。闸控设备传感单元则重要涉及水闸自动控制系统设备( 闸门启闭状态、开度、电流、电压、压力、温度、振动等) 监测与传感单元。视频监控及智能分析单元重要由视频监控系统、音频系统、安全防范系统网络设备等构成,实现对自然水域和水利工程现场视音频及各种入侵报警、火灾报警信息采集、解决、监控等功能。图 2-9 物联感知视频监控系统这些监测传感单元涉及各种形式差阻式传感器、压电式传感器、电流式传感器,模数转换精度达到16 位,以保证数据采集精度,其硬件某些由供电模块、传感模块、存储模块、中央解决模块、通信模块和可编程控制模块等构成。可编程控制模块与监测传感器相连,对传感器开关量、模拟量信号进行数据采集、解决与存储并通过 GPRS 模块向监测中心服务器传送数据。 (五) 数据中心建设 “智慧XX河道”数据中心建设涉及水域岸线登记数据库、河长制管理信息数据库、基本地理数据库、水利工程数据库、水文数据库、水利法规政策数据库、行政管理数据库、水资源数据库、水质数据库、实时水雨情数据库、历史大洪水数据库、实时工情数据库、气象数据库、灾情数据库、水土保持数据库、水利工程建设管理数据库、水利规划数据库、人才数据库、水利科技信息数据库、河道管理数据库、地下水数据库、水政监察数据库、旅游信息数据库、交通主题数据库等。在建设过程中,需要注意如下几点: 1)“智慧XX河道”应考虑已建设系统水利数据中心,避免各自为政建设数据库,导致“信息孤岛”,数据中心建设要充分运用已有资源,涉及已有数据库管理系统、数据内容、数据服务等。 2)依照业务需求来选取性地整合或建设成不同数据库。 3)为了满足各种应用程序间数据共享需要,数据中心数据更新等需求, 需要对数据互换进行统一设计和管理。 4)在数据中心管理系统选型上,需要存储大量实时数据,对数据进行频繁写入和读取操作,需着重考虑读取较快、性能较好数据库软件。 (六) 其她网络系统建设 1. 计算机网络系统计算机网络系统由功能独立控制专网、业务网两张网络构成。业务网重要承载河长制综合管理、水质监测系统、水工建筑物监测系统、水资源调度和防汛抗旱指挥会商等决策支撑系统、信息服务系统以及综合办公系统等应用系统信息以及互联网服务信息。控制专网与业务网之间由网间专用横向隔离设备隔离。控制专网安全性规定最高,需要做到物理隔离,通过网间专用横向隔离设备隔离实现与业务网隔离;业务网通过防火墙连接至互联网。计算机网络系统承载在通信传播系统上,即由通信传播系统为计算机网络系统提供组网链路。在计算机网络与通信传播网之间根据不同层次和带宽需求采用不同接口连接,重要接口类型有 10/100Mbit/s (ET/FE)接口、1000Mbit/s (GE) 接口。 2. 语音通信系统语音通信系统重要完毕各通信站点之间语音通信任务,并实现流域内各水利行政主管单位之间语音调度任务。语音通信系统运用通信传播系统或计算机网络系统提供站点间电路构成一种语音通信网。语音通信系统具备提供 PSTN 基本业务、补充业务、IP Centrex 业务、三方通话业务能力,负责完毕各通信站点之间语音通信任务,并实现工程各级管理机构之间、各级管理部门少量传真、数据等通信任务,并具备灵活业务提供能力与丰富业务潜力。 3. 视频会议通信系统视频会议通信系统重要完毕流域各水利行政主管单位之间视频会议和视频会商功能。视频会议通信系统运用计算机网络系统提供站点间电路进行视频会议组网。建立一种基于 IP 网络以 H.323 为原则视频会议通信系统,采用主会场/控制中心-分会场 2 级星型网络架构组网。在以抚州市水利主管部门为中心会场,设立一套 MCU,负责本地以及全网视频会议调度和控制。 (七) 基本设施建设 IT 基本设施普通布置于政府指定机房,充分运用抚州市发改委正推动生态云建设基本条件,故基本设施建设不再考虑机房建设,重要涉及: 1)计算服务器、数据库服务器、应用服务器、通讯与网络系统服务器等服务器及服务集群; 2)软件及硬件负载均衡; 3)数据存储与备份; 4)云计算、大数据、数据库管理软件、操作系统等系统软件。 (八) 水生态信息化原则体系建设水生态信息化原则体系建设基于水生态信息化基本技术、国家信息化保障体系框架,采纳和借鉴智慧都市已有有关原则,实现和物联网有关国际、国家原则实现充分对接,并在国家行政法律法规、管理办法等指引下,结合江西省抚州市XX河道流域生态保护及综合治理工程有关应用而进行。水生态信息化原则体系建设重要涉及总体原则、感知控制层原则、网络传播层原则、数据层原则、服务支撑层原则、应用服务层原则、信息安全原则等。

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