淮河流域水資源監控平臺系統集成

汪躍軍 陳竹青

淮河流域水資源監控平臺系統集成

汪躍軍 陳竹青

一、淮河流域水資源監控能力建設基本情況

1.項目由來

2011年1月，中共中央和國務院《關于加快水利改革發展的決定》第一次提出要實行最嚴格的水資源管理制度，并把嚴格水資源管理作為加快轉變經濟發展方式的戰略舉措。針對中央關于水資源管理的戰略決策，2012年2月，國務院發布了《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，對實行最嚴格水資源管理制度工作進行全面部署和具體安排，進一步明確水資源管理“三條紅線”的主要目標，提出具體管理措施，全面部署工作任務，全面推動最嚴格水資源管理制度貫徹落實。

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

淮委按照《實施方案》有關要求，結合淮河流域實際情況，對淮河流域水資源管理與需求進行了大量的調研，于2011年完成《淮河流域水資源系統實施方案》，明確提出了淮河流域2012～2014年分年度建設任務。

2.建設目標

按照國家水資源監控能力建設項目“三年基本建成，五年基本完善”的總體部署，分兩個階段開展實施。第1階段為2012～2014年，本階段淮河流域水資源監控能力建設項目總體目標是：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限制納污控制相適應的取用水、省界斷面、水功能區三大監控體系，基本建成淮河流域水資源監控管理平臺，形成與淮河流域實行最嚴格水資源管理制度相適應的水資源監控能力。

3.建設內容

淮委水資源監控能力建設項目（2012～2014年）建設內容包括三部分，省界斷面水位計、流域水環境監測（分）中心和淮委水資源監控平臺建設。

（1）省界斷面監測。2010～2011年，在水利部水文局統一組織下，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測規劃》，規劃省界斷面102處。

本項目省界斷面監測僅安排在主要河流省界控制斷面，利用現有水文站安裝41臺水位計，實時獲取水位信息。

（2）流域水環境（分）中心實驗室監測能力建設。重點是對流域中心和信陽、臨沂分中心配置水質監測設施和設備，提高水質監測時效和精度。

（3）水資源監控管理信息平臺建設。包括硬件設備、商業軟件和應用系統三個部分，信息平臺主要功能是實時獲取用水戶、重要水功能區及城市飲用水水源地、省際河流省界控制斷面的水量水質信息等；在線監督和處理流域內取水許可、水資源論證、計劃用水、入河排污等業務；掌握流域內各省“三條紅線”考核指標完成情況；實現流域內水資源調配業務處理；動態掌握突發性供水安全事件及應急處置情況，并進行應急反應和決策支持等。

二、淮河流域水資源監控能力項目系統集成主要任務

系統總集成是淮委水資源監控平臺建設的關鍵環節，需要對現有的系統資源、軟硬件環境、數據庫等進行綜合分析，實現淮委水資源監控平臺信息和資源的高度集成與整合充分利用。

集成主要任務包括：內部集成整合和外部集成整合。

1.本級節點集成

包括針對水資源監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）的集成整合，信息平臺自身的集成主要包括平臺基礎環境的建設、支撐數據資源的接入、業務系統之間的互聯互通以及界面的統一展示等內容；而信息平臺與外部資源（系統）的集成整合，包括既有水資源管理相關系統的集成整合、與監測體系的集成、與電子政務系統的集成、與CA認證系統等其他相關系統的集成。

2.外部集成

主要實現淮河流域水資源監控管理信息平臺與中央節點水資源監控管理信息平臺、流域四省水資源監控管理信息平臺的三級貫通集成，包括監測數據的三級交換與共享、業務流程的集成與協同、水資源業務管理數據的三級交換與共享等。

三、淮委水資源監控平臺系統集成要點

1.硬件與基礎環境集成

此次淮委水資源監控管理信息平臺通過政府采購基礎硬件包括HP小型機4臺、機架式服務器9臺、網絡交換機5臺、百兆網絡綜合審計系統一套、千兆網絡入侵檢測產品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，還包括中央項目辦為水資源監控平臺統一定制的應用支撐平臺軟件，包括數據交換平臺，應用支撐平臺以及統一門戶框架軟件等。

硬件集成是利用主流操作系統平臺能良好兼容服務器軟件、磁盤陣列系統軟件、數據庫管理軟件以及ArcGIS軟件等特性，搭建系統運行框架，實現顯示、管理和存儲的功能。通過雙機熱備、磁盤陣列和SAN存儲交換網絡結構等技術實現服務器與存儲設備的硬件集成。

淮委已建成淮委電子政務一期工程和防汛調度指揮系統，范圍覆蓋淮委機關和事業單位辦公區，門戶網站包括政務內網和政務外網，具備單點登錄和身份認證等，本項目充分整合和利用現有的網絡環境資源，實現網絡與安全設備、存儲設備、服務器、調度會商設備及基礎環境軟件的安裝與集成聯調。

2.數據集成

數據集成是建立數據共享平臺，通過建立標準數據庫，提供可訪問的數據庫系統接口，實現數據層的信息共享。

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

淮委現有水文水質實時監測數據，如淮委水文局歷史水文數據庫和實時水情數據庫，其中歷史水文數據庫包括1950年以來流域各省水文整編數據；實時水情數據庫包括流域四省3000多處遙測雨量站點、100多處重要水文站點水位（流量）站點實時數據；淮河水保局水質數據庫包括淮委直接監測的51處省界緩沖區水質數據和23處水質自動監測站實時水質數據，淮委防汛工情數據、水資源規劃管理、水利普查等大量信息，形成統一的水資源信息管理。

各類數據的存儲與管理機制，一是統一采用數據庫管理系統進行存儲管理，二是提供綜合數據庫框架、數據庫設計和維護，三是在現有的數據庫基礎上建設各業務數據庫，并負責各自專用庫的維護。

3.三級貫通集成

三級貫通集成的工作內容主要包括水資源監測數據的三級交換、水資源業務管理數據的交換以及三級之間業務流程的交互等內容，三級貫通集成主要依靠數據交換支撐軟件、應用集成支撐軟件共同完成。

（1）水資源監測數據交互

水資源監測數據的層級交互主要是將流域五省采集獲取到的取用水、水功能區的水量、水質等監測數據上傳給中央節點，中央節點再將獲取到的淮河流域水資源監測數據分發給淮委。淮委將采集獲取到的省界斷面的水量、水質等監測數據傳輸給中央節點。

（2）水資源業務流程交互

中央平臺、省級平臺與淮委平臺之間的三級業務流程交互集成的實現主要依靠應用集成支撐軟件完成，在需要交互的相關節點平臺中配置遠程服務，根據業務流程調用即可。集成內容主要包括流域年度水量分配管理、區域年度用水計劃管理、水資源論證管理業務流程、取水許可審批與監督管理流程、水資源申請審批、入河排污口審批等跨級業務流程。

4.業務應用系統集成

淮委水資源監控能力應用系統，包括業務管理、信息服務、應急管理、調配決策四大模塊共11個標段。集成的任務是對此四大模塊不同軟件開發商分包開發的成果進行總裝，統一入口和安全管理、統一數據管理、統一界面風格，使軟件對用戶的表現是一個完整的系統，而不是分割開發的成果。

通過應用集成支撐軟件和數據集成支撐軟件，構建統一的應用集成體系和集成規范，實現水資源監控管理業務應用之間的集成交互。通過界面調用、服務調用、數據共享等方式實現平臺內水資源業務管理、信息服務、應急管理、調配決策等業務應用之間的無縫集成，以及業務應用系統與用戶管理系統之間的用戶數據集成，實現水資源監控管理信息平臺與外部系統、其他行業在應用層面的業務協同。

（1）應用系統集成。本次淮委組織開發了水資源信息服務、業務管理、應急管理、規劃配置、年月調度、實時調度、遠程調度、決策會商、門戶等9個子系統，分別由不同的單位負責開發。為保障應用系統集成工作順利進行，淮委項目辦和總集成單位于2013年制定了統一的技術開發要求，在開發過程中，隨時商討有關技術問題并及時解決，使應用系統集成工作得以較為順利完成。

（2）與相關系統集成。淮委水資源監控管理平臺還涉及CA認證系統、CA用戶管理系統、電子政務系統以及信息服務門戶。以上各業務系統的部署位置均不盡相同，其中CA認證系統與CA用戶管理系統部署在電子政務外網；電子政務系統則部署在電子政務內網；而信息服務門戶部署在互聯網上。因此造成了業務應用集成工作的復雜性。

CA認證系統，通過CA認證插件的部署，對訪問用戶的身份信息進行認證；CA用戶管理系統，對CA用戶管理系統中的水資源相關業務用戶的用戶信息、崗位信息以及職務信息等內容進行數據同步，實現用戶信息的管理及擴展。電子政務系統，通過中間表數據同步與人工手動交換相結合方式完成對電子政務系統的集成，完成業務審批流程。

5.界面展現集成

淮委水資源監控管理平臺的界面展現集成主要是對水資源監控管理平臺下的業務管理系統、應急管理系統、調配決策支持系統以及信息服務系統的相關內容進行集中展現。

主要通過門戶技術將水資源信息的展現視圖進行統一集成，為水行政主管部門、科研及規劃設計部門提供個性化水資源信息的集中展現和水資源業務管理工作的統一入口，為水行政主管部門和科研及規劃設計部門提供一個“一站式”的工作平臺，為取用水戶、社會公眾及政府相關職能部門提供一個業務受理和水資源信息發布的統一窗口。

界面展現集成工作主要通過中央統一下發的統一門戶框架軟件完成，除了需要各業務系統開發單位提供相應的數據接口來提供展現數據的支撐，同時為保證水資源監控管理平臺的界面風格一致，需要統一制定界面風格，界面展現集成的主要工作內容包括集成方式、界面設計、信息服務、業務管理、應急管理和調配決策等應用系統模塊集成內容。

四、結語

系統總集成是國家水資源監控能力建設最關鍵最重要的內容之一，系統總集成的質量決定了水資源監控平臺的整體質量。

（1）總集成單位要在第一時間介入到項目工作中去，從開始的項目總體設計、需求調研、技術方案制定，中期項目建設與協調，到后期平臺搭建，應用系統集成等，總集成單位要貫穿始終，嚴格按照統一的技術標準和進度要求，與項目管理單位和系統開發參與單位充分溝通，隨時解決技術問題，這樣才能做出最好的水資源監控系統平臺。

（2）整合利用現有的信息網絡資源。在設計和方案制定階段，應進行充分的調研，全面了解流域機構現有的軟硬件設施設備和已經建成的系統，在此基礎上，提出本項目建設的具體實施方案，包括新增服務器、網絡設備、存儲設備、安全設備、商業軟件等，使之既不浪費又發揮最大的效益。

（3）數據集成是關鍵。數據是衡量水資源監控平臺成敗的最重要指標，各級水行政主管部門和社會大眾最關注的就是數據信息，因此數據集成的要求是全面、及時、準確。全面是指對淮委現有的數據進行全面的整合，統一集中存放，共享使用；及時和準確，是要求掌握實時的各類水資源信息，以便對當前的水資源狀況作出準確的分析判斷，為水資源管理決策提供技術支持

（作者單位：淮河水利委員會水文局（信息中心）233001）