太河水庫調度中心系統建設淺析

于 蓉

（山東省水利勘測設計院，山東 濟南250014）

太河水庫位于淄博市東南部山區淄河干流上，是一座集防洪、灌溉、城鎮供水、水力發電、生態養殖、涵養水源等綜合功能的大（2）型水庫。水庫工程信息化建設是提升水庫管理水平的重要內容，建立與水利工程地位相適應、有效促進水利工程可持續發展的信息化體系是非常必要的[1-3]。太河水庫利用計算機網絡技術、GIS 技術、水雨情自動測報技術、自動化監控監測技術、視頻監視技術、大壩安全監測技術，實現對水利工程的實時監控、監視、監測和管理，基本達到水庫工程“無人值班、少人值守”的管理水平。

1 系統調度中心構成

1.1 新調度中心

新建調度中心包括低壓配電、信息機房計算機網絡及環境監控設備、中控室改造裝飾及拼接屏顯示系統、會商室投影儀設備、太河水庫流域實體沙盤等。

1.2 大壩安全監測系統

大壩安全監測系統是對原有的滲壓監測進行維護，更換部分滲壓計、水位計、MCU 設備及專用線纜，保障滲壓監測系統正常運行。新建大壩及溢洪閘變形在線監測系統及大壩安全監測系統軟件。為監測溢洪閘閘墩位移，在西溢洪閘閘墩設2 個監測點，東溢洪閘閘墩設4 個監測點。

1.3 水源地保護綜合管理系統

太河水庫水源地保護綜合管理系統，分為供水調度子系統、工程管理子系統、水質監測保護子系統、視頻控制系統、專家庫子系統、庫區三維地理信息子系統等，并將原太河水庫大壩安全監測軟件系統、供水調度軟件系統、水庫監控軟件系統及渠道閘門遠程控制系統等統一整合。

2 系統總體設計

2.1 框架結構

1）總體框架。太河水庫調度中心系統是一個開放性的系統，多個業務應用模塊并行運行，同時還要保證各模塊的信息共享，數據一致。本系統是一個多層結構的系統，可以分為基礎層、數據層、應用支撐層、應用層、網絡層、客戶層。

2）網絡拓撲圖。根據水庫調度中心系統數據內外網交換以及安全的需求，在控制網和辦公網直接部署網絡單向隔離系統，將控制網和辦公網數據隔離；在網絡單向隔離系統設置規則策略，僅允許控制網的數據包傳輸至辦公網，不允許控制網數據向控制網傳輸。

2.2 設計原則

1）高性能、先進性原則。系統在保證可靠實用、性能穩定的前提下，注重應用成熟技術，選擇國內先進的二、三維一體化地理信息技術、計算機軟硬件技術、物聯網技術和網絡通信技術，使系統具有較高的性能指標。

2）完整性、可靠性原則。系統能夠做到安全可靠運行，并具有較強的容錯性能。

3）保密性、安全性原則。系統具有切實可行的安全保護措施和保密措施。對計算機網絡犯罪和病毒具有強有力的防范能力，保證數據傳輸可靠。

4）易擴展性、靈活性原則。系統的軟硬件具有擴充升級的空間，保護以往的投資，能夠適應網絡及計算機技術的迅猛發展和用戶需求的不斷變化，使系統中的信息資源可長期維護使用。

5）開放性、標準化原則。系統具有多機種、多平臺的兼容性，在數據處理能力、數據存儲容量、網絡技術和數據接口等方面具有良好的操作性和擴展性。

6）實用性、易用性原則。人機界面簡單、統一、友好；指令簡單、準確、無異議；系統出現問題時能夠及時預報并迅速解決。

3 系統優勢及安全部署

3.1 部署單向隔離網閘，保障水庫信息安全

針對閘門的遠程自動化控制系統，充分考慮遠程控制信息的安全防護措施，在辦公網和閘門自動化控制網之間部署工控級單向隔離網閘，實現數據從閘門自動化控制網向辦公網單向傳輸，保證太河水庫綜合管理系統的數據完整和閘門自動化遠程控制的信息安全。

3.2 精美建模，二、三維一體化生動展現

以二、三維一體化地理信息為基礎，制作太河水庫整個庫區范圍的三維場景，對庫區范圍內水雨情監測信息、閘門工情監測信息、視頻監視信息和大壩原型監測信息等信息進行匯聚查詢、生動展現，真正做到二、三維調用同一套數據，實現二維場景和三維場景無縫切換、自由縮放、同步編輯，在終端實現美輪美奐的三維地圖和逼真的模擬三維場景。

3.3 整合各類信息資源，避免信息孤島

平臺集成各業務功能，實現水庫系統的集中監控和聯合管理，有效提高各管理部門的工作效率。平臺整合視頻監控子系統、水質水質監測子系統以及大壩位移監測系統、辦公OA 子系統，為各管理部門科學高效管理提供了強有力的支撐。

4 建 議

4.1 建立信息系統長期維護機制

信息系統的生命力在于能否將部門監測數據、設備資料數據、基礎數據合理整合；數據是否準確；平臺中儲存的數據是否具備“時效性”。因此在系統建設過程中及以后要建立一套信息系統維護機制，切實維護好系統中的數據，并利用系統所提供的工具保證數據實時更新。

4.2 閘門控制監測點物理隔離安全措施

為了防止黑客攻擊，越權訪問遠程控制服務器、工作站、網絡設備、安全設備等，控制網和辦公外網在本方案已經通過單向網閘方式實現內外網的物理隔離，對于目前閘門的檢測與控制，建議使用隔離柵從監測點就把控制信號與監測信號一分為二，從而使控制系統與監測系統就在硬件層面上實現了絕對的物理隔離，這樣即使極端情況下黑客突破了辦公網，也無法訪問控制端，從而保證了水庫閘壩的安全。

4.3 加強信息化基礎設施建設

隨著水利管理單位標準化建設及規范化規范化管理的不斷發展，太河水庫信息化管理水平不斷提升，為保障更好的決策分析與調度管理，建議制定全方位信息安全防護體系，將GIS、高清視頻監控、移動辦公APP 等應用系統與太河水庫現有信息化基礎設施進行無縫銜接與有機結合，確保信息安全。

5 結 語

通過系統平臺架設及基礎硬件設施建設，運用“互聯網+”技術，將雨水情、防汛調度、供水自動化等系統數據進行整合，實現資源共享，構建空間覆蓋、信息融合、運轉高效、數據共享的智慧水庫系統，全面提升水庫的安全管理和服務能力，提高防災減災能力，有效保障工程安全、飲水安全與公共安全，最終實現水庫管理的可視化、標準化、精細化和現代化，切實提升水庫科學防洪能力和城鄉居民的飲水安全。