淺談高港樞紐信息系統綜合平臺建設與應用

李 頻

一、前言

高港樞紐位于江蘇省泰州市醫藥高新區，距離長江1.9 公里，由1 座大型泵站，3 座中型水閘，一、二線船閘以及3.2 公里引江河河道堤防組成。1999年該工程建成投運后承擔擴大江水北調能力，提高了江蘇里下河地區和通南地區的排灌標準，促進了蘇北地區的航運發展，同時承擔里下河腹部洼地排澇、通南地區引水和排澇、蘇北及沿海地區提供水源改善水質、沖淤保港等任務。

多年來，高港樞紐陸續建設了高港泵站信息管理系統、工程視頻監控系統、安全監測系統、安全管理系統、辦公自動化系統、檔案管理系統、里下河湖區管理與保護信息系統等信息化內容，已建系統因建設時間不一致、開發單位較多等因素，應用較為分散，數據互通困難，需對各系統進行集成整合，完善數據和應用支撐，開發綜合管理平臺，實現數據和應用的集成，并與上級數據管理中心進行數據交換，為水利工程和防汛防旱管理提供決策支持。

二、綜合平臺建設

（一）建設目標

綜合平臺集成現有較分散的信息化系統，整合基礎數據、監測數據、運行數據、實時數據等各類數據，實現運行管理業務有關數據的提取、集成和展示，推進管理流程標準化、規范化，使用統一的服務器、數據庫，設備運行數據自動采集并存儲到統一的數據庫中，滿足用戶及時準確獲取實時數據的需求。

（二）主要建設內容

建設內容包括平臺總體架構建設和系統集成兩部分。平臺總體架構由信息采集層、運行環境層、數據資源層、應用支撐層、業務應用層等組成。平臺將硬件、網絡、產品軟件、應用軟件模塊及數據資源充分整合，按照標準規范，有效實現信息采集傳輸系統、計算機網絡、水利綜合數據庫與應用系統之間的協調一致，提高系統應用效能。系統集成內容包括：系統內部集成、內外網系統集成、與已建系統集成、與外部系統集成。

1.平臺總體架構

總體架構圖如圖1。

圖1 平臺總體架構圖

信息采集層：需要采集的信息包括泵站和水閘等基礎工程信息、實時工情信息、運行調度信息、視頻監控信息、工程巡查信息、水雨情信息等。泵站和水閘等基礎工程信息、實時工情信息和運行調度信息通過數據交換與集成平臺實現已建系統數據庫和水利綜合數據庫的數據交換；視頻監控信息通過應用支撐平臺的視頻服務統一接入；工程巡查信息通過建設移動工程巡查系統實現巡查信息的采集入庫；水雨情信息、氣象信息等通過上級水利數據中心接入。

運行環境層：該層為各類應用提供基礎的硬件支撐環境，主要由通信網絡（水利專網、廣域網）、服務器、存儲和數據備份等基礎設施組成。

數據資源層：該層主要構建水利綜合數據庫、實現數據交換與集成、建設數據庫維護系統。水利綜合數據庫按照國家標準要求建設，包括基礎數據（靜態數據）、臺賬數據（動態數據）、實時數據三種類型，需提取整合已建系統工程運行及管理類主要數據納入到本次新建的水利綜合數據庫中。數據交換與集成以水利綜合數據庫為基礎，利用成熟的消息中間件技術，開發上級、高港樞紐以及單位內部各系統之間的數據共享交換系統，實現各系統的互聯互通。數據庫維護系統以統一的數據庫維護界面為水利綜合數據庫提供數據錄入、更新、刪除等編輯維護功能。

應用支撐層：該層是平臺應用系統的公用模塊，為平臺各子系統模塊提供統一的技術架構和運行環境，包括統一用戶管理服務、視頻服務、GIS 服務以及統一通用工具等。各業務應用系統的開發要建立在應用支撐平臺與數據平臺的主體框架之上。

業務應用層：該層由工程運行管理平臺、調度會商系統、移動工程巡查系統和統一門戶組成。用戶通過統一門戶登錄，通過門戶訪問平臺及各類系統。工程運行管理平臺主要數據從水利綜合數據庫中提取，實現對水閘、泵站等水利工程的組織管理、工程檢查、控制運行、維修養護、安全監測、應急管理和工程管理等，滿足各級用戶的應用需求，并實現與移動工程巡查系統的互聯互通。調度會商系統接入泵站信息系統、視頻監控系統、水雨情信息、氣象信息和業務管理類信息，以GIS 為平臺，在一個大屏上實現對各類信息的綜合展示和調度會商，為指揮決策人員提供全方位的第一手資料。移動工程巡查系統通過服務端與移動端相結合的技術手段，實現水閘、泵站等工程的現代化巡查管理。

統一門戶實現單點登錄、信息發布、業務應用系統整合，并實現各級用戶的個性化定制，并具備系統管理等基礎功能模塊。門戶顯示內容包括值班信息、公告、工程運行關鍵數據（上下游水位、閘門開高、流量等）、天氣信息、其他系統的鏈接入口等。

2.系統集成

系統集成包括：系統內部集成、內外網系統集成、與原已建系統集成、與外部系統集成。

系統內部集成：包括數據和應用兩個方面，具有如下的特征：建立統一的內部數據視圖，保證各系統間數據的一致性；建立統一的內部數據管理機制，為數據分析和數據挖掘提供數據基礎；建立統一的內部數據共享和交換標準，利用應用支撐平臺，最終實現業務應用的全面集成；提供統一的用戶管理系統，實現用戶統一管理和授權。

系統內部集成架構圖如圖2。

圖2 系統內部集成架構圖

內外網系統集成：在外網環境建設移動工程巡查系統，從安全性角度考慮，部署一臺服務器獨立搭建數據庫，同時連接局域網與互聯網，內外網數據交換通過消息中間件實現。

與已建系統集成：與單位已建系統的集成主要包括兩種方式，一種是數據集成，泵站、水閘等基礎工程信息、實時工情信息和運行調度信息通過數據交換與集成平臺實現已建系統數據庫和水利綜合數據庫的數據交換；另一種是應用集成，通過統一門戶、單點登錄的方式集成已建系統。

與外部系統集成：通過數據交換與集成平臺實現本平臺與上級及其他外部的共享交換，交換內容包括實時水雨情信息、氣象信息、地理空間信息等。

三、系統應具備的特性

（一）系統穩定性和可靠性

系統軟硬件整體及其功能模塊具有穩定性，在各種情況下不會出現死機現象，更不能出現系統崩潰現象。系統數據維護、查詢、分析、計算的正確性和準確性。

（二）容錯和自適應性能

對使用人員操作過程中出現的局部錯誤或可能導致信息丟失的操作能推理糾正或給予正確的操作提示。對于關聯信息采用自動套接方式按使用頻度為用戶預置缺省值。

（三）安全性

保障系統數據安全，防止外部侵入、干擾、竊取信息或破壞。根據信息安全等級保護的要求進行等級保護建設，按照信息系統安全等級保護要求進行保護。應用軟件需經過第三方專業測評機構的測評。

（四）可擴展性

規模和功能易于擴展和升級，應制定可行的解決方案，預留相應的接口。需要考慮與其他系統的集成。

（五）其他

系統建設要結構化、模塊化、標準化，做到界面清晰，接口標準統一，連接暢通，使系統兼具完整性和靈活性，以實現有效集成。遵照GUI（圖形用戶界面）的標準，用戶按照工作流程和操作系統的使用方法，無需經過復雜的操作培訓即可很方便地使用。菜單格式、快捷鍵等要充分考慮用戶習慣，做到方便易用。

四、結語

綜合平臺可直觀展示各類系統中主要數據，管理人員通過統一門戶，實現運行管理業務有關數據的提取，有效推進了管理流程標準化、規范化。經過多年應用，可滿足不同用戶及時準確獲取各系統中數據的需求，實現了既定的建設目標■