浅谈高港枢纽信息系统综合平台建设与应用

李 频

一、前言

高港枢纽位于江苏省泰州市医药高新区，距离长江1.9 公里，由1 座大型泵站，3 座中型水闸，一、二线船闸以及3.2 公里引江河河道堤防组成。1999年该工程建成投运后承担扩大江水北调能力，提高了江苏里下河地区和通南地区的排灌标准，促进了苏北地区的航运发展，同时承担里下河腹部洼地排涝、通南地区引水和排涝、苏北及沿海地区提供水源改善水质、冲淤保港等任务。

多年来，高港枢纽陆续建设了高港泵站信息管理系统、工程视频监控系统、安全监测系统、安全管理系统、办公自动化系统、档案管理系统、里下河湖区管理与保护信息系统等信息化内容，已建系统因建设时间不一致、开发单位较多等因素，应用较为分散，数据互通困难，需对各系统进行集成整合，完善数据和应用支撑，开发综合管理平台，实现数据和应用的集成，并与上级数据管理中心进行数据交换，为水利工程和防汛防旱管理提供决策支持。

二、综合平台建设

（一）建设目标

综合平台集成现有较分散的信息化系统，整合基础数据、监测数据、运行数据、实时数据等各类数据，实现运行管理业务有关数据的提取、集成和展示，推进管理流程标准化、规范化，使用统一的服务器、数据库，设备运行数据自动采集并存储到统一的数据库中，满足用户及时准确获取实时数据的需求。

（二）主要建设内容

建设内容包括平台总体架构建设和系统集成两部分。平台总体架构由信息采集层、运行环境层、数据资源层、应用支撑层、业务应用层等组成。平台将硬件、网络、产品软件、应用软件模块及数据资源充分整合，按照标准规范，有效实现信息采集传输系统、计算机网络、水利综合数据库与应用系统之间的协调一致，提高系统应用效能。系统集成内容包括：系统内部集成、内外网系统集成、与已建系统集成、与外部系统集成。

1.平台总体架构

总体架构图如图1。

图1 平台总体架构图

信息采集层：需要采集的信息包括泵站和水闸等基础工程信息、实时工情信息、运行调度信息、视频监控信息、工程巡查信息、水雨情信息等。泵站和水闸等基础工程信息、实时工情信息和运行调度信息通过数据交换与集成平台实现已建系统数据库和水利综合数据库的数据交换；视频监控信息通过应用支撑平台的视频服务统一接入；工程巡查信息通过建设移动工程巡查系统实现巡查信息的采集入库；水雨情信息、气象信息等通过上级水利数据中心接入。

运行环境层：该层为各类应用提供基础的硬件支撑环境，主要由通信网络（水利专网、广域网）、服务器、存储和数据备份等基础设施组成。

数据资源层：该层主要构建水利综合数据库、实现数据交换与集成、建设数据库维护系统。水利综合数据库按照国家标准要求建设，包括基础数据（静态数据）、台账数据（动态数据）、实时数据三种类型，需提取整合已建系统工程运行及管理类主要数据纳入到本次新建的水利综合数据库中。数据交换与集成以水利综合数据库为基础，利用成熟的消息中间件技术，开发上级、高港枢纽以及单位内部各系统之间的数据共享交换系统，实现各系统的互联互通。数据库维护系统以统一的数据库维护界面为水利综合数据库提供数据录入、更新、删除等编辑维护功能。

应用支撑层：该层是平台应用系统的公用模块，为平台各子系统模块提供统一的技术架构和运行环境，包括统一用户管理服务、视频服务、GIS 服务以及统一通用工具等。各业务应用系统的开发要建立在应用支撑平台与数据平台的主体框架之上。

业务应用层：该层由工程运行管理平台、调度会商系统、移动工程巡查系统和统一门户组成。用户通过统一门户登录，通过门户访问平台及各类系统。工程运行管理平台主要数据从水利综合数据库中提取，实现对水闸、泵站等水利工程的组织管理、工程检查、控制运行、维修养护、安全监测、应急管理和工程管理等，满足各级用户的应用需求，并实现与移动工程巡查系统的互联互通。调度会商系统接入泵站信息系统、视频监控系统、水雨情信息、气象信息和业务管理类信息，以GIS 为平台，在一个大屏上实现对各类信息的综合展示和调度会商，为指挥决策人员提供全方位的第一手资料。移动工程巡查系统通过服务端与移动端相结合的技术手段，实现水闸、泵站等工程的现代化巡查管理。

统一门户实现单点登录、信息发布、业务应用系统整合，并实现各级用户的个性化定制，并具备系统管理等基础功能模块。门户显示内容包括值班信息、公告、工程运行关键数据（上下游水位、闸门开高、流量等）、天气信息、其他系统的链接入口等。

2.系统集成

系统集成包括：系统内部集成、内外网系统集成、与原已建系统集成、与外部系统集成。

系统内部集成：包括数据和应用两个方面，具有如下的特征：建立统一的内部数据视图，保证各系统间数据的一致性；建立统一的内部数据管理机制，为数据分析和数据挖掘提供数据基础；建立统一的内部数据共享和交换标准，利用应用支撑平台，最终实现业务应用的全面集成；提供统一的用户管理系统，实现用户统一管理和授权。

系统内部集成架构图如图2。

图2 系统内部集成架构图

内外网系统集成：在外网环境建设移动工程巡查系统，从安全性角度考虑，部署一台服务器独立搭建数据库，同时连接局域网与互联网，内外网数据交换通过消息中间件实现。

与已建系统集成：与单位已建系统的集成主要包括两种方式，一种是数据集成，泵站、水闸等基础工程信息、实时工情信息和运行调度信息通过数据交换与集成平台实现已建系统数据库和水利综合数据库的数据交换；另一种是应用集成，通过统一门户、单点登录的方式集成已建系统。

与外部系统集成：通过数据交换与集成平台实现本平台与上级及其他外部的共享交换，交换内容包括实时水雨情信息、气象信息、地理空间信息等。

三、系统应具备的特性

（一）系统稳定性和可靠性

系统软硬件整体及其功能模块具有稳定性，在各种情况下不会出现死机现象，更不能出现系统崩溃现象。系统数据维护、查询、分析、计算的正确性和准确性。

（二）容错和自适应性能

对使用人员操作过程中出现的局部错误或可能导致信息丢失的操作能推理纠正或给予正确的操作提示。对于关联信息采用自动套接方式按使用频度为用户预置缺省值。

（三）安全性

保障系统数据安全，防止外部侵入、干扰、窃取信息或破坏。根据信息安全等级保护的要求进行等级保护建设，按照信息系统安全等级保护要求进行保护。应用软件需经过第三方专业测评机构的测评。

（四）可扩展性

规模和功能易于扩展和升级，应制定可行的解决方案，预留相应的接口。需要考虑与其他系统的集成。

（五）其他

系统建设要结构化、模块化、标准化，做到界面清晰，接口标准统一，连接畅通，使系统兼具完整性和灵活性，以实现有效集成。遵照GUI（图形用户界面）的标准，用户按照工作流程和操作系统的使用方法，无需经过复杂的操作培训即可很方便地使用。菜单格式、快捷键等要充分考虑用户习惯，做到方便易用。

四、结语

综合平台可直观展示各类系统中主要数据，管理人员通过统一门户，实现运行管理业务有关数据的提取，有效推进了管理流程标准化、规范化。经过多年应用，可满足不同用户及时准确获取各系统中数据的需求，实现了既定的建设目标■