智慧水文业务系统建设

扶赛学 彭泽县水利局 江西省九江市彭泽县 332700

周华 庐山市水利局 江西省九江市庐山市 332800

王嘉龙 江西武大扬帆科技有限公司 南昌市 330029

0 概述

水文信息系统业务应用以业务流程为核心，业务协同为目标，对水文各类应用系统进行业务流程和协同关系的组合，实现不同业务和数据间的通信与整合，实现水文信息化各个系统之间的互联互通，数据集成、共享和交换，贯穿水文所有业务内容。江西河流众多，特别是鄱阳湖尾闾区域水系复杂。随着中小河流项目陆续建成，各流域的水文监测站点也在成倍增多，加上水文业务应用在各行业的服务应用不断深入，一些行业自建水文监测站点也在逐年增加，水文站网基数越来越大，由此带来的站点信息、河流信息及水利工程项目资料成倍增长，相关信息无法直观呈现[1]。因此，水文站网管理一体化、标准化和信息化迫在眉睫，从而便捷实时掌握站网各类动态信息。

水文站管理系统能实现对水文站进行分级管理，使得省级水文局与各水文分局或水情分中心能对水文站进行分级管理，实现水文站点信息的可视化及数字化管理。使得作为水文站网的重要应用系统，能实现水文信息共享，保证站点采集的数据信息及时有效的发布，同时，还具有水文应急测报信息的服务功能。对优化水文站网布点设点、提高水文站网现代化管理水平提供全面的支持。特别是在发生突发性公共水事件时，为应急救援迅速、有效地提供出事水域所在地的江河流域水文实时的测报服务，为抢险救援提供优质服务。

1 系统总体设计方案

1.1 设计思路

从水文行业信息化的视角出发，以数据安全为保障、以服务需求为导向、以技术创新为抓手和以专业应用为核心，把水文业务与新信息技术进行深度融合[2]，深化水文信息资源整合与共享，坚持水文业务应用协同发展，借鉴目前国际国内同类系统开发经验，采用云计算、大数据等高新信息化技术，高起点搭建项目总体框架，对智慧化物联网感知系统、通信网络、云平台及会商指挥中心、数据库建设、智慧水文综合业务平台、网络安全体系等方面进行顶层设计，加强水文信息化建设的统一规划和科学管理，确保智慧水文建设项目的规范建设和安全运行。智慧水文建设必须有实用、先进、经济、安全为主线，同时要具有前瞻性和可扩展性。

1.2 总体框架

紧跟新一代信息技术发展趋势，结合水文信息化发展的关键问，在顶层提供解决方法，为水文信息化发展应用、资源分配提出科学合理的布局[3]。智慧水文的总体架构由基础设施、信息资源、技术管理体系与标准业务规范、应用支撑、网络与信息安全保障运维体系、业务应用六个部分组成。

1.2.1 基础设施层

基础设施层：由智慧水文感知系统、系统平台硬件等组成。

（1）智慧化物联网感知系统

智能监测硬件与软件融合度高面成的智慧化物联网感知系统，其物联网智能监测硬件安装在水文信息系统的末端，也就是信息数据的采集端和管理决策的执行端，是水文信息系统与水文监测实体的连接纽带，不同于其它系统的应用与运行维护，是获取水文信息数据的主要来源。

（2）系统平台基础设施

系统平台基础设施主要包括存储资源、计算资源和网络资源等，是实现水文信息数据标准化、规范化存储的基础设施。

1.2.2 数据资源

数据资源是实现水文业务支撑服务的基础。系统需要对水文数据资源进行分类，以便于对水文数据资源实现标准化的存储、调用、共享交换，同时方便对数据资源进行管理更新，实现综合服务功能，并针对不同的数据进行分类存储，预留与行业外部的互连互通接口[4]。使数据资源真正发挥对水文综合业务的支撑作用。

1.2.3 智慧水文综合业务平台

由业务应用组件库、业务功能单元、统一门户组成，实现基于统一门户的信息发布与用户访问控制。业务应用依托水文云平台，实现功能个性化、资源共享与业务协同。

1.2.4 网络与信息安全保障运维体系

由网络安全、信息化安全等要素构成。是支撑水文信息化的基本保障。

1.2.5 技术标准业务规范与管理体系

（3）龙头企业少、小、弱，带动作用不明显。龙头企业决定畜牧业产业化经营的水平和层次，昌宁县目前的龙头企业，均以养殖基地建设为主，缺乏畜产品精深加工，畜产品多以活畜的形式销售，产业链短，县域市场对外依附性强，农户的养殖利益难以得到保障。

由信息化标准体系、数据规范和信息化管理制度构成。是支撑水文信息化应用的基本保障。

2 业务框架

智慧水文站网管理系统主要包括：水文信息数据智能采集设施、信息数据分析统计和查询、水文站点的图片收集和查询、水文站点分布与分类统计、水文站点的仪器设备查询、应急测报等各类综合信息查询、统计报表及资料的导出和打印等功能。水文站网管理系统结构图如下：

2.1 综合查询

智慧水文站网管理系统提供了下列功能：够按照站点名称、站点所在地、站点编号、站点级别、测站类型、所属水系、属地、所属项目、状态信息、所属的管理部门、建站时间等条件，结合电子地图的强大功能，实现遥测站网信息的综合查询、统计、展示等功能[5]。

2.2 站点运维

实现水文测站设备运行状况的监控功能。依靠站点观测数据、数据质量结果和巡查人员填报的维修数据，对水文测站点设备情况进行分析和监控，保证每个站点运行正常和稳定的发挥作用。如果水文测站设施设备出现异常，系统会在第一时间把相关消息推送给相应的负责人。

2.3 站网信息查询

系统提供水文站网信息的统计功能。可以统计各水文站网的设备情况，以及水位、流量、雨量、蒸发、墒情等信息和各站点的数量、分布情况，为各类应用提供数据支持。

（1）站点位置信息：对各遥测站点的站号、站名、行政区划、经纬度坐标等进行登记管理。

（2）仪器档案信息：对各遥测站点站号、站点类型、所使用的仪器设备的型号、生产厂家等信息进行管理。

（3）站点识别信息：对去往各遥测站点的道路示意图、现场位置图标及测站照片等有关信息进行管理，为维修人员去往现场、快速找到站点提供方便。

2.4 站网信息打印

系统的打印功能可以为工作人员提供查询结果的打印输出，可通过外接打印机，直接打印查询的结果。

2.5 站网信息维护

系统采集了水文测站设备的出厂信息、设备安装的周围环境信息、设备所属的管理部门、设备安装的具体时间以及设备的检测时间等站网设施的基础信息，授权用户可对这些设施的信息进行录入、修改。同时系统利用数据加密等安全约束机制，对授权用户的权限进行严格控制，确保数据的安全可靠。

2.6 水文测站运行维护管理

系统提供水文站网相关信息的发布、数据分析统计、查询结果打印和系统维护功能。包括：测站名称信息、测站所在地坐标、测站的统一编码、测站类型信息、站点设施的信息、设备所属的管理部门、站点设备安装时间等信息的查询和统计，并能为用户提供报表形式打印结果[6]。水文测站管理系统依托地理信息基础平台，可以采用图形的展示方式，把业务应用的各类分析统计结果以数字和图形的方式展示给用户，实现为用户提供直观、易懂的水文信息服务。

3 结束语

通过物联网、智能感知、云计算、大数据分析、智慧应用等高新技术手段，进行水文信息化体系架构优化重构，实现整合与共享水文信息资源的目标，达到水文业务与信息技术的深度融合，从而建立完善的水文信息化基础设施体系，达到智能协同、有序共享水文信息、信息安全可靠安全的要求。为构建水文信息化新格局，打造智慧水文新模式，全面提升水文信息化水平提供优质服务。