DB3301T0416-2023河湖数字化引排水系统建设与管理规范.pdf

ICS 35.240.01 CCS L 77 3301 浙江省杭州市地方标准 DB3301/T 04162023 河湖数字化引排水系统建设与管理规范 2023-06-29 发布 2023-07-29 实施 杭州市市场监督管理局 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 缩略语.1 5 总体要求.2 6 系统架构.2 7 感知层建设.3 8 网络层建设.3 9 数据层建设.3 10 运行管理层建设.4 参考文献.6 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由杭州市林业水利局提出、归口并组织实施。本文件起草单位：杭州高新技术产业开发区（滨江）综合行政执法局、浙江贵仁信息科技股份有限公司、杭州高新技术产业开发区（滨江）社会治理中心、西湖大学、杭州市南排工程建设管理服务中心（杭州市水利科普馆）、杭州市水利发展规划研究中心（杭州市林业水利事务保障中心）、杭州市水文水资源监测中心、杭州水利水电勘测设计院有限公司。本文件主要起草人：赵梦琦、杨可栋、张飞珍、桂发二、胡孟娴、罗源、徐志刚、姬战生、孔令为、周霄、张沛、陆剑、张瑶伊、白天、秦兆雨、沈照伟、徐建军。河湖数字化引排水系统建设与管理规范 1 范围 本文件规定了河湖数字化引排水系统建设与管理的总体要求、系统架构、感知层建设、网络层建设、数据层建设、运行管理层建设等内容。本文件适用于河湖数字化引排水系统的建设与管理。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护基本要求 GB/T 28181 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求 GB/T 36092 信息技术 备份存储 备份技术应用要求 GB/T 36478（所有部分）物联网 信息交换和共享 GB/T 36626 信息安全技术 信息系统安全运维管理指南 GB/T 37025 信息安全技术 物联网数据传输安全技术要求 GB/T 50095 水文基本术语和符号标准 SL 715 水利信息系统运行维护规范 3 术语和定义 GB/T 50095 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。河湖数字化引排水系统 river and lake digital drainage system 以引排水数据底座为基础，利用信息化技术，实现引排水设施设备监测预警、实时调度等功能的系统。引排水数学模型 mathematical model of drainage 基于产汇流、下垫面和引排水设施设备等信息，对不同条件下河湖的运行状况进行模拟，以预测河湖水文、水动力、水质信息的数学模型。4 缩略语 下列缩略语适用于本文件。CDMA：码分多址（Code Division Multiple Access）GIS：地理信息系统（Geographic Information System）GPRS：通用分组无线业务（Gerneral Packer Radio Service）VPN：虚拟专用网终（Virtual Private Network）5 总体要求 在建设引排水工程时，有引排水需求的区域、流域，应同时建设数字化基础设施，并接入区域、流域河湖数字化引排水系统。系统架构应结构合理、功能实用、安全可靠。河湖数字化引排水系统应符合相应网络安全、信息安全和数据安全的要求。河湖数字化引排水系统建设完成后，应根据相关要求进行验收。6 系统架构 河湖数字化引排水系统架构由感知层、网络层、数据层、运行管理层等组成，系统架构详见图 1。图1 河湖数字化引排水系统架构图 感知层应满足以下要求：a)设施工况感知设备应具备对引排水设施设备要素的智能动态感知功能；b)水文水质监测设备应具备采集河湖水文水质要素的功能；c)安全感知设备应具备采集工程安全相关指标的功能；d)巡检感知设备应具备支持卫星、移动通信网络等无线网络定位技术和对被感知单元进行地理位置定位的功能。网络层内容应满足以下要求：a)政务网作为物联感知终端数据的传输与接收网络，与互联网应进行逻辑隔离；b)互联网作为物联感知终端数据的传输网络，与政务网之间应配置安全设备。数据层应满足以下要求：a)数据可按统一的数据格式进行存储，流程包括数据预处理、数据入库、数据检查和入库后处理；b)数据处理流程包括数据整合、数据修正、数据分析、数据更新与备份。运行管理层内容应满足以下要求：a)人员管理内容包括权限管理、基本信息更新和定期培训；b)运维管理通过对运维检测制度、运维日志体系、运维策略体系三方面进行规定，建立有效的管理措施，保持河湖数字化引排水系统处于良好的运行状态；c)引排水信息管理包括对工程档案、运维数据和监测数据三方面信息的管理；d)引排水监测预警包括预警指标配置、指标动态预警、监测数据应用分析；e)引排水调度可利用信息技术和引排水数学模型，感知河湖引排水设施设备及要素的运行状态，结合引排水管理业务运行情况，丰富引排水调度方案库，支撑引排水管理单位各业务单元运行、管理和决策分析，实现引排水调度可视化。河湖数字化引排水系统安全应满足以下要求：a)在网络连接节点配置防火墙、防毒墙、入侵检测、网管、堡垒主机等网络安全防护设备，并部署安全防护策略；b)河湖数字化引排水系统信息安全符合 GB/T 22239 规定的网络安全等级保护基本要求；c)河湖数字化引排水系统数据传输和交换安全符合 GB/T 28181、GB/T 36478（所有部分）、GB/T 37025 以及国家政策和技术标准的相关规定。7 感知层建设 感知设备宜包括设施工况感知设备、水文水质监测设备、安全感知设备、巡检感知设备等，并应符合以下要求：a)设施工况感知设备具备采集引排水收集设施、转输设施、排放设施、处理设施以及其配套设备工况信息的功能；b)水文水质监测设备包括水位计、流速仪、流向仪、流量计、雨量计、压力计、水质仪器，现场终端至监测管理站的通讯宜考虑移动、联通、电信等网络兼容，并具备断点续传功能；c)安全感知设备具备采集工程位移变形、渗压渗流、浸润线、渗流量等数据指标的 24 小时在线数据监测功能；d)巡检感知设备包含对引排水设施、设备、人员、地理位置及轨迹记录并具备对被感知单元地理位置的实时或非实时的跟踪和追溯的功能。感知设备应具有网络接入功能，可将感知数据传送到上层。感知设备应对引排水设施要素、设备、人员识别等信息进行采集、监测和传输，使河湖数字化引排水的各个应用系统具有信息感知的能力。感知设备宜具备在信息采集失败时重试，并及时更新数据有效状态的功能。感知设备宜具备主动上传的功能，可按照预设的规则，主动上传监测设备数据至数据中心。数据采集宜至少包括数据实时值、数据有效状态、采集时间，可参照 DB33/T 2442。8 网络层建设 传输网络应分为政务网和互联网，并可采用有线或无线介质，同时应具备通讯异常或丢包等异常处理机制、断网重连续传和补偿机制。用户宜使用加密 VPN 通道访问政务网，数据应通过网闸传入政务网。互联网可根据实际信号状况及传输距离选择卫星通信系统/GPRS/CDMA/微波/有线等各种远程通讯的一种或几种。9 数据层建设 数据存储 9.1.1 河湖数字化引排水系统数据预处理、数据入库、数据检查与入库后处理可参照 GB/T 51187。9.1.2 数据预处理应按数据库存储的要求，收集并整理相应成果数据等，并对入库前的成果数据进行坐标转换、数据格式转换或属性项对接转换等工作。9.1.3 数据入库时数据监控中心和现场端数据的存储格式应为常用格式，所有数据记录或存储应为原始值，需要使用加密文件的专用格式时，应提供其数据格式、读取数据方法和软件。9.1.4 数据检查是采用要素更新、专题更新、局部更新和整体更新等方式进行数据更新时的必要流程，更新数据的坐标系统和高程基准应与原有数据的坐标系统和高程基准相同，数据组织应符合原有数据分类编码和数据结构要求。9.1.5 数据入库后，应根据数据库设计的要求进行入库后处理，内容可包括唯一码赋值、数据索引创建、切片与服务发布等。数据处理 9.2.1 应对数据进行初步格式处理及整合，汇总至数据中心，形成规定格式的引排水数据。数据整合与处理应满足以下要求：a)支持结构化数据、半结构化数据的抽取、转换和加载；b)具备对非结构化数据进行自动或半自动识别、提取、标注的能力；c)提供整合与处理的工具或软件，提供监控管理功能。9.2.2 应对引排水相关数据因操作或网络不稳定产生的错误、遗漏数据，进行相应的数据修正处理。数据修正应满足以下要求：a)对站点基础静态数据添加、修改、删除进行数据同步处理；b)对因操作失误导致的数据错误，进行数据修正处理；c)因设备、网络不稳定造成的数据遗漏，进行数据补传、修正处理。9.2.3 应进行全面、长期的引排水诊断、监测、评估、预警。结合定性分析和定量分析，为管理部门提供引排水管理、引排水规划决策支持、政策和措施评估支撑。数据分析应满足以下要求：a)具备为数字化引排水提供多种数据挖掘与分析的能力，如描述性分析、诊断性分析、预测性分析、因果性分析等；b)具备知识模型库构造、单一领域或跨领域模型构建及扩展的能力；c)提供可视化表达工具，以图形、图像、地图、动画等方式展现数据的关系、特征或趋势。9.2.4 应根据引排水数据特点和采样频率要求对数据进行更新，并对最近一次统计信息收集时间、最近一次表数据重组时间、最近一次绑定包时间、最近一次数据库备份时间进行记录。并应根据GB/T 36092的要求定期对引排水数据库进行备份，使数据库管理系统具备把数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能。10 运行管理层建设 人员管理 10.1.1 应提供集中式权限管理，针对不同的操作人员应设置相应的权限，提供相应的账号密码。10.1.2 河湖数字化引排水系统运行管理的主管部门、管理单位、管理人员和管理制度等应进行数字化技术处理，纳入到河湖数字化引排水系统并及时更新。10.1.3 河湖数字化引排水系统使用、管理、维护及其他相关人员应定期参与系统运维技术培训和信息安全教育培训。运维管理 10.2.1 河湖数字化引排水系统运维管理应符合 GB/T 36626 和 SL 715 的规定，并应由取得相应资质的单位承担。10.2.2 应根据河湖数字化引排水系统运维检测制度要求，配备技术人员定期检测系统运行、数据库和备份等情况。10.2.3 应根据运维策略体系建立引排水设施设备巡检、养护、维修体系制度。10.2.4 应建立完备的运维日志体系，日志管理应符合 GB/T 36626 的规定。引排水信息管理 10.3.1 应建立对引排水设施设备资料的工程档案动态更新机制，对新建设施设备及时进行建档入库，对修补检测、诊断修复及普查等成果及时进行更新，对更新的信息形成变更记录，确保信息的及时性和可追溯性。10.3.2 应建立引排水设施设备隐患排查及维护的日常管理机制，将相关检测结果及时入库，并与相关引排水设施设备建立关联。10.3.3 应建立引排水监测数据统一管理机制，宜结合二三维 GIS 等技术，对感知层采集的引排水相关监测数据进行动态展示，并提供相关历史数据查看功能。引排水监测预警 10.4.1 应对不同的监测设备配置不同的监测预警指标，并宜在同一种设备监测不同目标时，进一步调整不同点位设备的监测预警指标。10.4.2 应对水位、流量、雨量、水压、水质等实时监测数据进行指标动态预警，对达到预警指标的设备应有相应展示查看功能。10.4.3 应提供引排水监测数据应用分析功能，满足不同业务应用维度的数据分析需求。引排水调度 10.5.1 应结合相关基础数据搭建引排水数学模型，模型应用对象应包括引排水设施设备、行洪通道、受纳水体等。10.5.2 应分析收录日常调度、应急调度等各类调度所形成的大量方案，形成数字化引排水调度方案库，结合引排水管理业务运行情况，建立分级调度机制，为后续引排水调度提供参照分析。10.5.3 应通过大数据监控大屏，实时监控引排水运行全貌，宜结合可视化大屏技术、即时通讯技术、视频技术等实现现场与指挥中心的实时、可视化联动，实现引排水调度可视化。参考文献 1 GB/T 51187 城市排水防涝设施数据采集与维护技术规范 2 DB33/T 2442 河湖基础数据规范