段遠(yuǎn)斌

(新疆塔里木河流域管理局信息中心，新疆 庫(kù)爾勒841000)

隨著信息化技術(shù)手段的不斷發(fā)展，塔管局從水資源管理、工程管理、防汛抗旱以及行政辦公等需求為出發(fā)點(diǎn)，建設(shè)了一大批的信息化系統(tǒng)工程，但受管理方式、投資力度、技術(shù)水平等原因的限制，普遍存在信息孤島、重復(fù)建設(shè)、開(kāi)發(fā)利用率低等問(wèn)題，針對(duì)以上核心業(yè)務(wù)及應(yīng)用的需求，進(jìn)行信息系統(tǒng)整合和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，更好地支撐塔里木河流域水管、水調(diào)業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

2014年1月，《塔里木河流域水資源信息系統(tǒng)整合實(shí)施》項(xiàng)目啟動(dòng)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)塔里木河流域重要引水口自動(dòng)監(jiān)測(cè)，通過(guò)整合塔管局各單位已建成的信息化資源，按照共建共享、分步實(shí)施、急用先行的原則，逐步實(shí)現(xiàn)水資源管理中來(lái)水、供水、泄水等水情信息采集的自動(dòng)化、規(guī)范化，全面提升流域信息化水平，最終實(shí)現(xiàn)流域水資源管理的數(shù)字化。

1 建設(shè)思路

1.1 充分利用現(xiàn)有資源，融合多種數(shù)據(jù)源，構(gòu)建數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理應(yīng)用平臺(tái)

在分析塔管局各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)需求的基礎(chǔ)上，充分整合已建系統(tǒng)及接入自治區(qū)氣象局、水文局、環(huán)保局的數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)已有系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的匯聚整合、外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)的接入以及新建系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的集成，對(duì)所需的全部數(shù)據(jù)資源進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)、管理和維護(hù)，為塔里木河流域信息化業(yè)務(wù)應(yīng)用提供統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)資源管理及訪問(wèn)平臺(tái)。

塔管局目前已建設(shè)了閘門遠(yuǎn)程控制、視頻遠(yuǎn)程監(jiān)視、水情測(cè)報(bào)、遙感監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)、辦公自動(dòng)化、財(cái)務(wù)管理等信息化應(yīng)用系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中積累了大量的歷史數(shù)據(jù)，具有非常重要的價(jià)值。要實(shí)現(xiàn)信息化整合就是要充分利用已建系統(tǒng)的各類成果數(shù)據(jù)，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理應(yīng)用平臺(tái)，在平臺(tái)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各類信息化應(yīng)用系統(tǒng)的綜合監(jiān)測(cè)、查詢與應(yīng)用。

1.2 建設(shè)塔管局云計(jì)算平臺(tái)，為各類信息化系統(tǒng)提供統(tǒng)一的軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)、應(yīng)用支撐平臺(tái)

考慮到塔管局業(yè)務(wù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展的需要，提出基于SOA和云計(jì)算技術(shù)的新一代信息化系統(tǒng)解決方案，為各類信息化系統(tǒng)提供統(tǒng)一的軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)、統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺(tái)，為各業(yè)務(wù)部門提供信息化系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和相關(guān)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)集中管理，便捷運(yùn)維，數(shù)據(jù)共享，業(yè)務(wù)協(xié)同。達(dá)到軟硬件資源利用率的最大化，運(yùn)行管理的一體化。

塔管局云平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)緊密圍繞需求分析，基于業(yè)務(wù)場(chǎng)景化、模塊化的技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)架構(gòu)模塊與業(yè)務(wù)模塊的松耦合，保證塔管局云計(jì)算平臺(tái)具備業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和新業(yè)務(wù)快速上線的能力。

塔管局目前主要擁有12多臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行著不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，充分利用已有的較高檔次的服務(wù)器作為虛擬平臺(tái)服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器上都安裝配置虛擬架構(gòu)套件，用于在單個(gè)物理服務(wù)器實(shí)體上，利用服務(wù)器強(qiáng)大的處理能力，生成多個(gè)虛擬服務(wù)器，而每一個(gè)虛擬服務(wù)器，從功能、性能和操作方式上，等同于傳統(tǒng)的單臺(tái)物理服務(wù)器。在每個(gè)虛擬服務(wù)器上，就可以安裝配置Windows＆linux操作系統(tǒng)，進(jìn)而再安裝應(yīng)用軟件，這樣就可以充分利用現(xiàn)有服務(wù)器資源，在服務(wù)器層面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合。

1.3 集中部署、分層應(yīng)用思路

塔管局目前已經(jīng)建設(shè)有覆蓋源干流局的專網(wǎng)，根據(jù)塔管局信息化現(xiàn)狀，結(jié)合三級(jí)控制、兩級(jí)調(diào)度的組織機(jī)構(gòu)和調(diào)度控制特點(diǎn)，系統(tǒng)采用在集中部署下的分層應(yīng)用設(shè)計(jì)，即數(shù)據(jù)和系統(tǒng)集中部署在塔管局，塔管局下屬各級(jí)單位通過(guò)權(quán)限管理實(shí)現(xiàn)分級(jí)應(yīng)用。

1.4 面向用戶，分級(jí)各取所需

塔管局及下屬各級(jí)單位人員眾多，上至決策層，下至業(yè)務(wù)層，由于角色的不同，對(duì)業(yè)務(wù)的需求也各不相同，同樣的數(shù)據(jù)應(yīng)讓系統(tǒng)各層用戶獲取不同層面的信息，做到各取所需。

2 總體框架

在塔管局現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備及云平臺(tái)的基礎(chǔ)上，搭建符合塔管局既有資源，適應(yīng)先進(jìn)的信息技術(shù)，提升塔管局信息資源整體解決方案的系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)自下而上分為六層，基礎(chǔ)設(shè)施層、通信網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐平臺(tái)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、交互層，系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)體環(huán)境、信息安全體系、建設(shè)運(yùn)行管理及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系為整個(gè)系統(tǒng)提供運(yùn)行物理環(huán)境和信息化保障環(huán)境。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)交換服務(wù)或數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口與其他外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，為本系統(tǒng)補(bǔ)充水文、水質(zhì)、氣象信息。系統(tǒng)總體邏輯框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體邏輯框架圖

3 重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容

3.1 數(shù)據(jù)整合及交換

數(shù)據(jù)整合及交換是系統(tǒng)的核心內(nèi)容，在云平臺(tái)的基礎(chǔ)上，采用集中存儲(chǔ)的方式匯集已建系統(tǒng)中原本分別存放在塔管局及局屬單位不同系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一編目、統(tǒng)一接口，整合不同系統(tǒng)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)形成完整的塔管局信息資源作為統(tǒng)一業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。同時(shí)，數(shù)據(jù)整合及交換還要具備與外部單位數(shù)據(jù)的接口，以整合所需要的自治區(qū)水文局、氣象局、環(huán)保局的數(shù)據(jù)。

3.2 系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流程

根據(jù)塔管局業(yè)務(wù)流程分析，需要從外部接收需水信息、沿線或流域的水文氣象信息以及用水戶的用水申請(qǐng)等信息。系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理包括水量調(diào)度、遙感信息、綜合監(jiān)控、辦公自動(dòng)化和綜合信息服務(wù)等。輸出信息包括調(diào)度計(jì)劃、水量統(tǒng)計(jì)信息、水費(fèi)信息等，以及滿足各級(jí)管理部門要求的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表等。

3.3 統(tǒng)一業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)

系統(tǒng)建設(shè)的首要內(nèi)容是依托塔管局云平臺(tái)搭建塔管局統(tǒng)一的業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用。平臺(tái)的體系架構(gòu)按照SOA的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，從上到下主要?jiǎng)澐譃閼?yīng)用系統(tǒng)層、應(yīng)用支撐平臺(tái)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)三層。

3.3.1 應(yīng)用系統(tǒng)層

應(yīng)用系統(tǒng)層按照業(yè)務(wù)內(nèi)容劃分為綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、水資源管理系統(tǒng)、方汛預(yù)警系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)、綜合展示及信息服務(wù)系統(tǒng)。各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中所涉及的業(yè)務(wù)邏輯都封裝成服務(wù)，部署在應(yīng)用支撐平臺(tái)中，各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)需要調(diào)用應(yīng)用服務(wù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。

3.3.2 應(yīng)用支撐平臺(tái)

應(yīng)用支撐平臺(tái)是各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐，是保證本系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性、擴(kuò)展性、高度的資源共享的基礎(chǔ)。按照SOA思想，將各個(gè)業(yè)務(wù)處理邏輯封裝成服務(wù)并部署在應(yīng)用支撐平臺(tái)中，可以是系統(tǒng)擁有更好的開(kāi)放性，能夠更好地應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)需求變化。

3.3.3 數(shù)據(jù)資源層

數(shù)據(jù)資源層指的是塔管局相關(guān)各類水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)需求都是通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)(包括:數(shù)據(jù)交換服務(wù)、數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)、數(shù)據(jù)字典服務(wù))到數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行處理的。按照水利部標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)資源層包括水雨情數(shù)據(jù)、防汛數(shù)據(jù)、水資源數(shù)據(jù)、水利工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工程管理數(shù)據(jù)、生態(tài)數(shù)據(jù)，以及空間數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等。

4 結(jié)語(yǔ)

塔里木河流域水資源供需復(fù)雜、水資源時(shí)空分布不均，水量統(tǒng)一調(diào)度難度大，管理機(jī)構(gòu)規(guī)模大，工程管理和日常管理層級(jí)多，信息交互頻繁，必須應(yīng)用高效的自動(dòng)化和信息化手段支撐運(yùn)行;流域地域廣闊、自然環(huán)境惡劣，現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境艱苦，必須通過(guò)穩(wěn)定可靠的信息化手段改善人員的工作環(huán)境、降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的少人值守(無(wú)人值班);作為全局業(yè)務(wù)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)手段，信息系統(tǒng)自身必須能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，具備較高的系統(tǒng)可利用率。

綜合考慮國(guó)內(nèi)和我區(qū)水利信息化發(fā)展水平，本次信息系統(tǒng)整合應(yīng)圍繞水量調(diào)度及水資源管理等重點(diǎn)業(yè)務(wù)，升級(jí)和改造信息基礎(chǔ)設(shè)施和保障環(huán)境，重點(diǎn)建設(shè)全局統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)和業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，整合信息資源，提高基礎(chǔ)信息利用率，促進(jìn)資源共享和系統(tǒng)交互，達(dá)到實(shí)用、高效、安全、可靠的目標(biāo)。

［1］覃新聞，托乎提·艾合買提，吾買爾江·吾布力，等.塔里木河流域水資源統(tǒng)一管理與調(diào)度實(shí)踐［M］.中國(guó)水利水電出版社.2014年，119.

［2］張曉娟，易明巍.基于云計(jì)算與 SOA的企業(yè)集成架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用.2011，20(9):1 －6.

［3］張聞波.水利信息資源整合的必然性與面臨的問(wèn)題［J］.水文.2008(28):35－37.