水资源监控能力

地下水监控站 水环境监测中心
一、采集站点建设
超声波流量计 遥测终端机 取用水户 通信设备 移动实验室
采（送）样车
数码照相机 摄像机 手持GPS
避雷设备
压力水位计
数 据 采 集 系 统
离子色谱仪 全自动电位滴定仪 超纯水制备系统 液相色谱仪 电感耦合等离子体质谱仪 叶绿素测定仪 总有机碳测定仪 实验室改造
5、应用服务层
应用服务层将建立各种与业务有关的服务组件；这些服务组件将所发布的 服务在服务注册中予以注册，并形成服务目录，以供其他服务组件、业务系 统调用；
工作流 引擎 日志服 务 安全审 计
空间数 据引擎
服务组件
报表工 具组件
数据交 换 日志服 务
注册服 务
6、业务系统层
业务应用层是系统建设的核心。只有建立的各种业务应用才能实现水
管理目标分析
服务对象
业务需求分析
• 水资源管理、防洪抗旱指挥、水文监测、山洪灾害预警、人饮安全、灌区信息 化、水库大坝安全检测、水利工程巡检、OA办公自动化、门户网站等
系统功能需求分析
• 及时、全面的信息支撑 • 快速、灵活的应急反应能力 • 科学、高效的决策支持 • 系统稳定性 • 可靠性 • 容错和自适应性
监督部门
水资源论证
开始
取用水户进行取水水 资源论证申报
提交
审查
受理
审查材料完整性
结束
通知取用水户不受理 原因
不受理
通知取用水户补齐材 料
缺少资料
是否完整
提交
资料齐全
取用水户根据要求进 行材料补正
项目审查
通知取用水户未通过 原因
未通过 提交
是否通过
取用水户根据要求修 改水资源论证报告
通过
结束
通知取用水户择期领 取水资源论证报告
交 换 平 台 管 理
管理
交换总线
管理
交换节点
交换节点
交换节点(...)
管理
适配器
适配器
适配器
环统系统 建设项目
其它
在线监测
环境质量
其它
监督性监测 常规监测
…...
五
业务应用层
五、业务应用层
水资源在线监测系统 水资源业务管理系统
水资源管 理系统
水资源调度系统 供用水安全保障 水资源会商 水资源指挥调度
…
服务目录 用户请求界面 用户操作界面
Tivoli Service Automation Manager (BlueCloud/TSAM)
TPM ITUAM ITM ITDS
饮水安全
虚拟化技术
虚拟服务器 虚拟存储 虚拟网络
水库大坝 安全检测 智能灌溉
物理资源
SMP 服务器
刀片存储服务器
存储
网络
。。。。。
•安全可靠的通讯网络 •扎实有效地计算模型
系统性能分析
•易维护性 •安全性 •可扩展性
背景概述-信息化
信息化发展趋势
云计算、物联网是全球信 息化发展的新阶段，从信息 化向智能化的提升。应用在
IT发展趋势
水利信息化管理，实现水利 信息化管理，全面掌握水资 源，解决了水资源的可持续
物联网
发展问题。
水利信息化整体框架
云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享
可以自动管理和动态分配、部署、配置、重新配置以 及回收资源 建立IT资源共享的服务平台，快速响应业务需求变更， 推动业务创新
增强扩展能力，实现资源动态分配，支持高峰期的业务需 求
虚拟化技术
快速提高IT资源使用率
3、云计算服务管理平台
提供创建、部署、监控和管理服务的构建和交付等功能。该平台结合了最 佳的软硬件和服务，可在云计算部署过程中加速构建各种工作负荷的服务平台。
水资源管理平台框架
一
数据采集
一、采集传输层
信息采集传输层主要功能是对各种监测点采集数据的处理与对各个监测点进 行远程控制。
一、采集站需求
采集点类型 具体要求 年取水量5万m3以上的工业用水户 年取水量40万m3以上的农业用水 取用水监测站 年取水量10万的生活用水户
全部的生态用水户
年取水量10万m3以上管网供水用水户 根据地下水监测要求，对地下水开采区 进行自动监测 采用常规水质监测和现场水质监测
水务局办公网路
办公楼宇中的终端采用六类屏蔽双绞线或无线网络接入汇聚交换机。
网络技术架构
天津市防汛骨干网
核心交换机 安全网关 互联网 路由器 Internet 防汛骨干网MSTP 2MB光纤 水资源办公网MSTP 10MB光纤 其他下属基层单位
路由器 水务局办公网络 安全网关 交换机1 安全网关
汇聚交换机 交换机2 汇聚交换机
在线监测系统
系统实现的主要功能：监测数据采集，传输与实时显示（每隔段时 间自动获取最新数据），各种监测数据查询，图表统计分析，监测设备 的远程控制。
在线监测系统
水资源业务管理系统
系统实现的主要功能：取水许可管理、水资源论证管理、用水计划管理、水行 政执法、水资源费征收、河道采砂许可管理、排污口管理、节水管理、水资源年 报（公报）、水资源综合规划
背景概述
水利建设发展
资源 机构
工程
水利建设
信息
业务 决策
一体 化
综合
公众
需求分析
社会分析
• 局部洪灾频发：受季风性气候特征显著因此是一个水旱灾害频繁发生的国家 • 水资源形势严峻：第一，水资源管理手段落后；第二，计量与监控缺乏；第三， 已建系统亟待整合。 • 政务目标分析：贯彻实施国家和省有关水利方面的法律、法规和方针政策；日 常水资源管理、防汛抗旱等工作； • 业务目标分析：防汛抗旱工作、水资源管理等；完成水雨情、工情、旱情、灾 情信息的收集整理；根据来水、用水、排水总量，制定水资源平衡方案等。 • 上级主管部门、相关智能部门（国土、城建、环保、气象等） • 社会公众 • 科研及规划设计部门等
信息采集
取用水
地下水位
降雨量
大坝安全
地表水
视频采集
1、信息采集
系统实现的主要功能：监测数据采集，传输与实时显示（每隔段时间自动获取 最新数据），各种监测数据查询，图表统计分析，监测设备的远程控制。
雨水情监测 地下水动态监测
取用水监测
排水与水环境监测 视频监测 水质监测 排污口监测 断面流量监测
2、虚拟化技术
• 监测数据；
• 业务数据； • 元数据以及外部数据等。
四
平台层
四、GIS平台总体结构
GIS共享平台是水利信息化建 设中的一项重要内容，其目的在 于建立一个公共的GIS平台，各个 应用系统在涉及GIS建设时可以直 接使用GIS共享平台的服务，从而 实现相应的GIS功能。同时也避免 了GIS的重复建设，节省了投资。
• 设备安装简单减少土建工程 • 具有自检功能
• GIS展示 • 报警显示
数据展示
二
网络传输
二、网络传输层
计算机网络系统为水务局各种业务的运行提供支撑平台，是水务局业务部门 之间数据、图像等各种信息高速传输的通道。水资源实时监控与管理系统通过 计算机网络与防汛骨干网相联，实现业务的开展和信息的交换。
目录 服务 地址编 码服务
空间信息 查询、利用 空间信息 发布管理
电子政务业务应用系统
资源应用展示
共享服务门户系统 Web服务应用
资 源 共 享 交 换
地理空间信息共享交换体系 统一用户认证
空间信息共享服务系统
地图 服务 认证 授权 数据 服务 查询 服务 分析 服务 地图 发布 共享客 户端
空间信息交换系统
利信息化平台系统的各种功能，才能实现水利信息化系统平台的建设目的。 业务应用层可根据水利信息化需求进行搭建。搭建的业务应用系统包括水 资源管理、水资源调配、水资源决策、防汛抗旱指挥、水文监测、山洪灾 害预警、饮水安全、水库大坝监测、水利工程巡检、农牧水利、灌区信息 化、水质监测、水行政执法、综合会商等系统。
远端遥测点 远端遥测点
远端遥测点 远端遥测点 数据库及备份 应用服务器 RAID阵列 数据接收服务器 远端遥测点 远端遥测点
三
存储层
三、存储层需求
每节点日信息传输量为（每次传输 kb，每30分钟双向传输一次）： 网内日信息总量为：
数据类别
实时监测 图形（空间） 数据 信息 息
社会经济信 据
业务数 据
系统数
合计
数据量
年增量
三、存储层架构
创建一个新型的云状结构的存储系统，这个存储系统由多个存储设备组
成，通过集群功能、分布式文件系统或类似网格计算等功能联合起来协同 工作，并通过一定的应用软件或应用接口，对用户提供一定类型的存储服 务和访问服务。
三、存储层
数据类型：
• 空间数据；
• 遥感数据； • 系统配置数据；
对象请求代理（Object Request Brokers）； 事务处理监控
四、数据交换
数据交换主要包括横向和纵向两个方面，横向主要是实现同级部门的数 据交换，即水务局、水文局、地资办到信息中心；纵向主要是实现数据向 不同位置的复制，即由区到市、省到水利部交换。
管理
交换中心
综合数 据库
交 换 标 准
遥测终端机 地下水检测 通信设备 避雷设备
供电设备
超声波流量计 遥测终端机 管网供水用水 通信设备 避雷设备 水环境检测实验室
一、采集点技术架构
一、采集点技术特点
• 数据采集采用定时自报、召测、超限报警 • 采集、传输、入库符合国家标准 • 3G网络成熟、费用低廉 • 充分利用已有资源
采集
网络
设备
业务申请 信息资源 交互 业务受理 日志管理
服务 聚合
信息资源目录及元数据管理
目录及元数据库
目录及元数据 库
政务空间信息资源数据库
基础地理信息 数据库 专题图层数据 库 共享交换数据 库
数据入库管理 系统
四、GIS共享平台
水 平利 台数 据 共 享
水利专题数据库
元数据库
基础地理数据库
系统运行数据库
用水计划管理
为了使水资源合理利用，取水用户应制定 用水计划。
市辖区所有自备井及日 用水量10吨以上市政用 水户 取水单位到计划管理科填 报用水情况调查表、季度 用水计划表
岗位责任人依据相关定额、用水 调查表及季度用水计划表分别下 达生产、生活计划用水指标
科长对用水指标进行审核
主管主任审批
将计划用水指标送达并签收 或挂号信邮寄
项目审批
节水管理
为了实现节水型社会，合理使用有限的水资源，需要对进行节水管理。 节水管理的主要内容：
1．节约用水政策法规标准管理：
计划用水管理、供水、用水、排水、水价格标准管理；节水设备强制性标准 管理，节水型社会评价体系管理。
2．节水科技推广管理：
行业用水节水技术设备管理、推广，非常规水源利用推广。 该模块实现了节水管理业务，主要功能包括用水与节水信息管理和节水 建设评价两块。
背景概述
信息化是当今世界发展的大趋势，是推动经济社会变革的重要力量。建 立用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三项制度”。传统 水利向现代水利、可持续发展水利转变。
防洪安全问题得到保障 水污染防治要达到较高水平 水资源利用必须是合理、科学 水资源配置手段必须是现代化的 实行水资源统一管理的管理体制
水资源论证管理 用水计划管理 水行政执法 水资源费征收 河道采砂许可管理 节水管理
排污口管理
水资源年报、公报 水资源综合规划
取水许可证管理
Leabharlann Baidu
取水许可证管理包 括：申请管理（申请列 表、填报申请表、受理 申请表、初审申请表、 复审申请表、报送录入、 发证列表、录入已有申 请表）、登记管理（待 生成登记证列表、登记 证列表、录入已有登记 证）、变更管理（变更 列表、变更申请、变更 受理、变更审批）、统 计管理（年份统计、区 域统计）。
应用服务系统 服务请求 & 操作
应用服务层
终端用户请求 & 操作员
CA服务 消息服务 工作流引擎 报表工具 目录服务 GIS工具 空间数据引擎 安全审计。。。
业务应用 管理系统
水资源实时 监控与管理
数据资源层
数据交换平台
元数据 空间数据 监测数据 配置数据 山洪灾害 预警系统 抗旱管理
云计算服务管理平台
防汛业务网：水务局办公网络与防汛骨干网连接；
水务局办公网络与下属基层单位的网络连接。 广域网 监测网络：地资办实时信息传输信道。 武清水务局面向公众的信息发布平台通过防火墙与互联网相联。
水务局办公网络
水务局信息中心与水务局各业务科室互联网络。
二、网络传输层
广域网
水务局广域网根据业务需求应该建成上联防汛骨干网、下联下属基层单位 的广域网络。 1、在广域网信道选择上，防汛网与水务局之间的连接采用中国联通公司的 MSTP信道，租用2M带宽光纤。 2、水务局和下属基层单位的连接采用中国联通公司的MSTP信道，租用10M 带宽光纤。
发水 布利 系电 统子 地 图
四、中间件技术
中间件特点： 满足大量应用的需要 ； 运行于多种硬件和OS平台； 支持分布计算，提供跨网络、硬 件和OS平台的透明性的应用或服务 的交互 ； 支持标准的协议； 支持标准的接口；
平台分为以下主要几类：
远程过程调用（Remote Procedure Call）； 面向消息的中间件（Message-Oriented Middleware）；