淮河流域水資源監(jiān)控平臺系統(tǒng)集成

汪躍軍 陳竹青

淮河流域水資源監(jiān)控平臺系統(tǒng)集成

汪躍軍 陳竹青

一、淮河流域水資源監(jiān)控能力建設(shè)基本情況

1.項(xiàng)目由來

2011年1月，中共中央和國務(wù)院《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》第一次提出要實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，并把嚴(yán)格水資源管理作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的戰(zhàn)略舉措。針對中央關(guān)于水資源管理的戰(zhàn)略決策，2012年2月，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》，對實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度工作進(jìn)行全面部署和具體安排，進(jìn)一步明確水資源管理“三條紅線”的主要目標(biāo)，提出具體管理措施，全面部署工作任務(wù)，全面推動最嚴(yán)格水資源管理制度貫徹落實(shí)。

2011年，水利部組織編制了《國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施方案（2012-2014年）》（以下簡稱《實(shí)施方案》），提出利用三年左右時間，開展國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目近期建設(shè)，初步形成與實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度近期目標(biāo)相適應(yīng)的國家水資源監(jiān)控能力，為支撐水資源管理定量考核工作奠定基礎(chǔ)。

淮委按照《實(shí)施方案》有關(guān)要求，結(jié)合淮河流域?qū)嶋H情況，對淮河流域水資源管理與需求進(jìn)行了大量的調(diào)研，于2011年完成《淮河流域水資源系統(tǒng)實(shí)施方案》，明確提出了淮河流域2012～2014年分年度建設(shè)任務(wù)。

2.建設(shè)目標(biāo)

按照國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目“三年基本建成，五年基本完善”的總體部署，分兩個階段開展實(shí)施。第1階段為2012～2014年，本階段淮河流域水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目總體目標(biāo)是：基本建立與淮河流域用水總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污控制相適應(yīng)的取用水、省界斷面、水功能區(qū)三大監(jiān)控體系，基本建成淮河流域水資源監(jiān)控管理平臺，形成與淮河流域?qū)嵭凶顕?yán)格水資源管理制度相適應(yīng)的水資源監(jiān)控能力。

3.建設(shè)內(nèi)容

淮委水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目（2012～2014年）建設(shè)內(nèi)容包括三部分，省界斷面水位計、流域水環(huán)境監(jiān)測（分）中心和淮委水資源監(jiān)控平臺建設(shè)。

（1）省界斷面監(jiān)測。2010～2011年，在水利部水文局統(tǒng)一組織下，淮委水文局會同流域五省水文局完成了《淮河流域省界斷面水資源水量監(jiān)測規(guī)劃》，規(guī)劃省界斷面102處。

本項(xiàng)目省界斷面監(jiān)測僅安排在主要河流省界控制斷面，利用現(xiàn)有水文站安裝41臺水位計，實(shí)時獲取水位信息。

（2）流域水環(huán)境（分）中心實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測能力建設(shè)。重點(diǎn)是對流域中心和信陽、臨沂分中心配置水質(zhì)監(jiān)測設(shè)施和設(shè)備，提高水質(zhì)監(jiān)測時效和精度。

（3）水資源監(jiān)控管理信息平臺建設(shè)。包括硬件設(shè)備、商業(yè)軟件和應(yīng)用系統(tǒng)三個部分，信息平臺主要功能是實(shí)時獲取用水戶、重要水功能區(qū)及城市飲用水水源地、省際河流省界控制斷面的水量水質(zhì)信息等；在線監(jiān)督和處理流域內(nèi)取水許可、水資源論證、計劃用水、入河排污等業(yè)務(wù)；掌握流域內(nèi)各省“三條紅線”考核指標(biāo)完成情況；實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)水資源調(diào)配業(yè)務(wù)處理；動態(tài)掌握突發(fā)性供水安全事件及應(yīng)急處置情況，并進(jìn)行應(yīng)急反應(yīng)和決策支持等。

二、淮河流域水資源監(jiān)控能力項(xiàng)目系統(tǒng)集成主要任務(wù)

系統(tǒng)總集成是淮委水資源監(jiān)控平臺建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要對現(xiàn)有的系統(tǒng)資源、軟硬件環(huán)境、數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)淮委水資源監(jiān)控平臺信息和資源的高度集成與整合充分利用。

集成主要任務(wù)包括：內(nèi)部集成整合和外部集成整合。

1.本級節(jié)點(diǎn)集成

包括針對水資源監(jiān)控管理信息平臺自身的集成以及信息平臺與外部資源（系統(tǒng)）的集成整合，信息平臺自身的集成主要包括平臺基礎(chǔ)環(huán)境的建設(shè)、支撐數(shù)據(jù)資源的接入、業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通以及界面的統(tǒng)一展示等內(nèi)容；而信息平臺與外部資源（系統(tǒng)）的集成整合，包括既有水資源管理相關(guān)系統(tǒng)的集成整合、與監(jiān)測體系的集成、與電子政務(wù)系統(tǒng)的集成、與CA認(rèn)證系統(tǒng)等其他相關(guān)系統(tǒng)的集成。

2.外部集成

主要實(shí)現(xiàn)淮河流域水資源監(jiān)控管理信息平臺與中央節(jié)點(diǎn)水資源監(jiān)控管理信息平臺、流域四省水資源監(jiān)控管理信息平臺的三級貫通集成，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)的三級交換與共享、業(yè)務(wù)流程的集成與協(xié)同、水資源業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)的三級交換與共享等。

三、淮委水資源監(jiān)控平臺系統(tǒng)集成要點(diǎn)

1.硬件與基礎(chǔ)環(huán)境集成

此次淮委水資源監(jiān)控管理信息平臺通過政府采購基礎(chǔ)硬件包括HP小型機(jī)4臺、機(jī)架式服務(wù)器9臺、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)5臺、百兆網(wǎng)絡(luò)綜合審計系統(tǒng)一套、千兆網(wǎng)絡(luò)入侵檢測產(chǎn)品2套、千兆防火墻2臺、磁帶庫1套、磁盤陣列一套等。除此之外，還包括中央項(xiàng)目辦為水資源監(jiān)控平臺統(tǒng)一定制的應(yīng)用支撐平臺軟件，包括數(shù)據(jù)交換平臺，應(yīng)用支撐平臺以及統(tǒng)一門戶框架軟件等。

硬件集成是利用主流操作系統(tǒng)平臺能良好兼容服務(wù)器軟件、磁盤陣列系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件以及ArcGIS軟件等特性，搭建系統(tǒng)運(yùn)行框架，實(shí)現(xiàn)顯示、管理和存儲的功能。通過雙機(jī)熱備、磁盤陣列和SAN存儲交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與存儲設(shè)備的硬件集成。

淮委已建成淮委電子政務(wù)一期工程和防汛調(diào)度指揮系統(tǒng)，范圍覆蓋淮委機(jī)關(guān)和事業(yè)單位辦公區(qū)，門戶網(wǎng)站包括政務(wù)內(nèi)網(wǎng)和政務(wù)外網(wǎng)，具備單點(diǎn)登錄和身份認(rèn)證等，本項(xiàng)目充分整合和利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境資源，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與安全設(shè)備、存儲設(shè)備、服務(wù)器、調(diào)度會商設(shè)備及基礎(chǔ)環(huán)境軟件的安裝與集成聯(lián)調(diào)。

2.數(shù)據(jù)集成

數(shù)據(jù)集成是建立數(shù)據(jù)共享平臺，通過建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，提供可訪問的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)層的信息共享。

數(shù)據(jù)來源主要來自3個渠道，一部分是通過自動采集直接進(jìn)入數(shù)據(jù)庫；二是已有數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)（水保局水質(zhì)數(shù)據(jù)庫、淮委水文局歷史和實(shí)時雨水情數(shù)據(jù)庫），采用推送的方式，寫入中間庫，通過數(shù)據(jù)前置分析處理進(jìn)入本項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫；三是通過網(wǎng)上填報方式進(jìn)入綜合數(shù)據(jù)庫。

淮委現(xiàn)有水文水質(zhì)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，如淮委水文局歷史水文數(shù)據(jù)庫和實(shí)時水情數(shù)據(jù)庫，其中歷史水文數(shù)據(jù)庫包括1950年以來流域各省水文整編數(shù)據(jù)；實(shí)時水情數(shù)據(jù)庫包括流域四省3000多處遙測雨量站點(diǎn)、100多處重要水文站點(diǎn)水位（流量）站點(diǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)；淮河水保局水質(zhì)數(shù)據(jù)庫包括淮委直接監(jiān)測的51處省界緩沖區(qū)水質(zhì)數(shù)據(jù)和23處水質(zhì)自動監(jiān)測站實(shí)時水質(zhì)數(shù)據(jù)，淮委防汛工情數(shù)據(jù)、水資源規(guī)劃管理、水利普查等大量信息，形成統(tǒng)一的水資源信息管理。

各類數(shù)據(jù)的存儲與管理機(jī)制，一是統(tǒng)一采用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行存儲管理，二是提供綜合數(shù)據(jù)庫框架、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和維護(hù)，三是在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上建設(shè)各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，并負(fù)責(zé)各自專用庫的維護(hù)。

3.三級貫通集成

三級貫通集成的工作內(nèi)容主要包括水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)的三級交換、水資源業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)的交換以及三級之間業(yè)務(wù)流程的交互等內(nèi)容，三級貫通集成主要依靠數(shù)據(jù)交換支撐軟件、應(yīng)用集成支撐軟件共同完成。

（1）水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)交互

水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)的層級交互主要是將流域五省采集獲取到的取用水、水功能區(qū)的水量、水質(zhì)等監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳給中央節(jié)點(diǎn)，中央節(jié)點(diǎn)再將獲取到的淮河流域水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)分發(fā)給淮委?；次瘜⒉杉@取到的省界斷面的水量、水質(zhì)等監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸給中央節(jié)點(diǎn)。

（2）水資源業(yè)務(wù)流程交互

中央平臺、省級平臺與淮委平臺之間的三級業(yè)務(wù)流程交互集成的實(shí)現(xiàn)主要依靠應(yīng)用集成支撐軟件完成，在需要交互的相關(guān)節(jié)點(diǎn)平臺中配置遠(yuǎn)程服務(wù)，根據(jù)業(yè)務(wù)流程調(diào)用即可。集成內(nèi)容主要包括流域年度水量分配管理、區(qū)域年度用水計劃管理、水資源論證管理業(yè)務(wù)流程、取水許可審批與監(jiān)督管理流程、水資源申請審批、入河排污口審批等跨級業(yè)務(wù)流程。

4.業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)集成

淮委水資源監(jiān)控能力應(yīng)用系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)管理、信息服務(wù)、應(yīng)急管理、調(diào)配決策四大模塊共11個標(biāo)段。集成的任務(wù)是對此四大模塊不同軟件開發(fā)商分包開發(fā)的成果進(jìn)行總裝，統(tǒng)一入口和安全管理、統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一界面風(fēng)格，使軟件對用戶的表現(xiàn)是一個完整的系統(tǒng)，而不是分割開發(fā)的成果。

通過應(yīng)用集成支撐軟件和數(shù)據(jù)集成支撐軟件，構(gòu)建統(tǒng)一的應(yīng)用集成體系和集成規(guī)范，實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控管理業(yè)務(wù)應(yīng)用之間的集成交互。通過界面調(diào)用、服務(wù)調(diào)用、數(shù)據(jù)共享等方式實(shí)現(xiàn)平臺內(nèi)水資源業(yè)務(wù)管理、信息服務(wù)、應(yīng)急管理、調(diào)配決策等業(yè)務(wù)應(yīng)用之間的無縫集成，以及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)與用戶管理系統(tǒng)之間的用戶數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)水資源監(jiān)控管理信息平臺與外部系統(tǒng)、其他行業(yè)在應(yīng)用層面的業(yè)務(wù)協(xié)同。

（1）應(yīng)用系統(tǒng)集成。本次淮委組織開發(fā)了水資源信息服務(wù)、業(yè)務(wù)管理、應(yīng)急管理、規(guī)劃配置、年月調(diào)度、實(shí)時調(diào)度、遠(yuǎn)程調(diào)度、決策會商、門戶等9個子系統(tǒng)，分別由不同的單位負(fù)責(zé)開發(fā)。為保障應(yīng)用系統(tǒng)集成工作順利進(jìn)行，淮委項(xiàng)目辦和總集成單位于2013年制定了統(tǒng)一的技術(shù)開發(fā)要求，在開發(fā)過程中，隨時商討有關(guān)技術(shù)問題并及時解決，使應(yīng)用系統(tǒng)集成工作得以較為順利完成。

（2）與相關(guān)系統(tǒng)集成?；次Y源監(jiān)控管理平臺還涉及CA認(rèn)證系統(tǒng)、CA用戶管理系統(tǒng)、電子政務(wù)系統(tǒng)以及信息服務(wù)門戶。以上各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的部署位置均不盡相同，其中CA認(rèn)證系統(tǒng)與CA用戶管理系統(tǒng)部署在電子政務(wù)外網(wǎng)；電子政務(wù)系統(tǒng)則部署在電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)；而信息服務(wù)門戶部署在互聯(lián)網(wǎng)上。因此造成了業(yè)務(wù)應(yīng)用集成工作的復(fù)雜性。

CA認(rèn)證系統(tǒng)，通過CA認(rèn)證插件的部署，對訪問用戶的身份信息進(jìn)行認(rèn)證；CA用戶管理系統(tǒng)，對CA用戶管理系統(tǒng)中的水資源相關(guān)業(yè)務(wù)用戶的用戶信息、崗位信息以及職務(wù)信息等內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)用戶信息的管理及擴(kuò)展。電子政務(wù)系統(tǒng)，通過中間表數(shù)據(jù)同步與人工手動交換相結(jié)合方式完成對電子政務(wù)系統(tǒng)的集成，完成業(yè)務(wù)審批流程。

5.界面展現(xiàn)集成

淮委水資源監(jiān)控管理平臺的界面展現(xiàn)集成主要是對水資源監(jiān)控管理平臺下的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、調(diào)配決策支持系統(tǒng)以及信息服務(wù)系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行集中展現(xiàn)。

主要通過門戶技術(shù)將水資源信息的展現(xiàn)視圖進(jìn)行統(tǒng)一集成，為水行政主管部門、科研及規(guī)劃設(shè)計部門提供個性化水資源信息的集中展現(xiàn)和水資源業(yè)務(wù)管理工作的統(tǒng)一入口，為水行政主管部門和科研及規(guī)劃設(shè)計部門提供一個“一站式”的工作平臺，為取用水戶、社會公眾及政府相關(guān)職能部門提供一個業(yè)務(wù)受理和水資源信息發(fā)布的統(tǒng)一窗口。

界面展現(xiàn)集成工作主要通過中央統(tǒng)一下發(fā)的統(tǒng)一門戶框架軟件完成，除了需要各業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)單位提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口來提供展現(xiàn)數(shù)據(jù)的支撐，同時為保證水資源監(jiān)控管理平臺的界面風(fēng)格一致，需要統(tǒng)一制定界面風(fēng)格，界面展現(xiàn)集成的主要工作內(nèi)容包括集成方式、界面設(shè)計、信息服務(wù)、業(yè)務(wù)管理、應(yīng)急管理和調(diào)配決策等應(yīng)用系統(tǒng)模塊集成內(nèi)容。

四、結(jié)語

系統(tǒng)總集成是國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)最關(guān)鍵最重要的內(nèi)容之一，系統(tǒng)總集成的質(zhì)量決定了水資源監(jiān)控平臺的整體質(zhì)量。

（1）總集成單位要在第一時間介入到項(xiàng)目工作中去，從開始的項(xiàng)目總體設(shè)計、需求調(diào)研、技術(shù)方案制定，中期項(xiàng)目建設(shè)與協(xié)調(diào)，到后期平臺搭建，應(yīng)用系統(tǒng)集成等，總集成單位要貫穿始終，嚴(yán)格按照統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和進(jìn)度要求，與項(xiàng)目管理單位和系統(tǒng)開發(fā)參與單位充分溝通，隨時解決技術(shù)問題，這樣才能做出最好的水資源監(jiān)控系統(tǒng)平臺。

（2）整合利用現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)資源。在設(shè)計和方案制定階段，應(yīng)進(jìn)行充分的調(diào)研，全面了解流域機(jī)構(gòu)現(xiàn)有的軟硬件設(shè)施設(shè)備和已經(jīng)建成的系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，提出本項(xiàng)目建設(shè)的具體實(shí)施方案，包括新增服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、安全設(shè)備、商業(yè)軟件等，使之既不浪費(fèi)又發(fā)揮最大的效益。

（3）數(shù)據(jù)集成是關(guān)鍵。數(shù)據(jù)是衡量水資源監(jiān)控平臺成敗的最重要指標(biāo)，各級水行政主管部門和社會大眾最關(guān)注的就是數(shù)據(jù)信息，因此數(shù)據(jù)集成的要求是全面、及時、準(zhǔn)確。全面是指對淮委現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的整合，統(tǒng)一集中存放，共享使用；及時和準(zhǔn)確，是要求掌握實(shí)時的各類水資源信息，以便對當(dāng)前的水資源狀況作出準(zhǔn)確的分析判斷，為水資源管理決策提供技術(shù)支持

（作者單位：淮河水利委員會水文局（信息中心）233001）