段遠(yuǎn)斌

（新疆塔里木河流域管理局信息中心，841000，庫(kù)爾勒市）

塔里木河是我國(guó)最長(zhǎng)的內(nèi)陸河，河流從主要源流葉爾羌河源頭算起，全長(zhǎng)2437km。干流（肖夾克－臺(tái)特瑪湖）全長(zhǎng)1321km，流域總面積 102 萬(wàn) km2，“四源一干”流域總面積約25.86萬(wàn)km2。

隨著信息化技術(shù)手段的不斷發(fā)展，塔里木河流域管理局（以下簡(jiǎn)稱塔管局）從水資源管理、工程管理、防汛抗旱以及行政辦公等需求出發(fā)，建設(shè)了一大批信息化系統(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)行水資源信息化整合和優(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)的開展。

2014年1月，《塔里木河流域水資源管理信息化整合實(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，全面提升流域水資源管理信息化水平。

一、水資源管理信息化整合的總體思路

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)及接入新疆維吾爾自治區(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)，為塔管局流域的水量調(diào)度信息化各類業(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。

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)和應(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)、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和運(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，總體架構(gòu)如圖1所示。

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。

在塔管局云平臺(tái)的基礎(chǔ)上，建設(shè)基于統(tǒng)一平臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)，針對(duì)系統(tǒng)各類用戶不同層次的應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)應(yīng)用，進(jìn)行統(tǒng)一用戶管理、權(quán)限管理，綜合集成現(xiàn)有各類信息化系統(tǒng)，并提供統(tǒng)一的訪問(wèn)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)不同權(quán)限用戶統(tǒng)一調(diào)配的數(shù)據(jù)訪問(wèn)和業(yè)務(wù)應(yīng)用，達(dá)到信息資源共享和業(yè)務(wù)高效協(xié)同的目標(biāo)。

3.集中部署分層應(yīng)用設(shè)計(jì)

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。

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。

二、系統(tǒng)總體框架

塔管局為已建信息化系統(tǒng)、本次建設(shè)以及今后將要建設(shè)的水資源治理信息化系統(tǒng)提供一個(gè)現(xiàn)代化的信息與業(yè)務(wù)應(yīng)用支持平臺(tái)。根據(jù)水資源整合總體思路，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)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)并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5層，分別為信息采集層、通信網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐平臺(tái)層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層。其中，通信網(wǎng)絡(luò)層以塔管局現(xiàn)有傳輸通道和網(wǎng)絡(luò)骨架為依托，數(shù)據(jù)資源與應(yīng)用支撐層以塔管局云平臺(tái)為依托，信息采集、業(yè)務(wù)應(yīng)用在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展整合。在總體架構(gòu)中，應(yīng)用安全系統(tǒng)是運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)的一部分，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，并入應(yīng)用層。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)也通過(guò)交換服務(wù)或數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口與內(nèi)部已建系統(tǒng)進(jìn)行交互。

三、重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容

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)。根據(jù)塔河已建及本次新建信息化系統(tǒng)情況，各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的匯聚接入與交換如圖2所示。

（1）塔管局內(nèi)部水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合

圖2 塔河流域信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯聚接入與交換總體框架示意圖

采用數(shù)據(jù)匯聚與交換服務(wù)整合現(xiàn)有水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在塔管局整合已建的閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)一編目，形成塔管局水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源。

（2）塔管局內(nèi)部政務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入

采用數(shù)據(jù)匯聚與交換服務(wù)接入現(xiàn)有水利政務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在塔管局采用數(shù)據(jù)接入方式訪問(wèn)已建的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)，必要時(shí)采用交換方式將必要的業(yè)務(wù)與政務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚形成水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源。

（3）塔管局局屬單位內(nèi)部水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合

采用數(shù)據(jù)匯聚與交換服務(wù)整合塔管局局屬單位現(xiàn)有水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在局屬單位整合已建的閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在塔管局進(jìn)行統(tǒng)一編目，形成塔管局水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資源。

（4）水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合

采用集中方式整合水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將塔管局及局屬單位原有水情數(shù)據(jù)交換整合形成塔管局水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，待新的測(cè)報(bào)系統(tǒng)建立，局屬各單位和塔管局水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)遷移到新的水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)后，再經(jīng)數(shù)據(jù)交換形成塔管局水利業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

（5）外部數(shù)據(jù)整合

預(yù)留與外部單位數(shù)據(jù)的接口，根據(jù)外部單位的實(shí)際情況采用交換或者數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)導(dǎo)入等多種方式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)。

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。系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流程如圖3所示。

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)3層。

（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)、防汛預(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。

（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，可以使系統(tǒng)擁有更好的開放性，能夠更好地應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)需求變化。

圖3 系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流程示意圖

應(yīng)用支撐平臺(tái)以企業(yè)服務(wù)總線作為核心，各種服務(wù)以企業(yè)服務(wù)總線為橋梁進(jìn)行互聯(lián)。本系統(tǒng)中部署的服務(wù)主要分為兩類，分別是應(yīng)用服務(wù)和公共服務(wù)。應(yīng)用服務(wù)是各種直接為業(yè)務(wù)處理提供支撐的服務(wù)，主要包括：空間信息服務(wù)、圖形服務(wù)、報(bào)表服務(wù)、移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)、告警服務(wù)和各種具體的業(yè)務(wù)處理應(yīng)用服務(wù)。公共服務(wù)是指提供通用功能的支撐服務(wù)，主要包括：業(yè)務(wù)流服務(wù)、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)和消息服務(wù)等。

（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。

四、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，信息化系統(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)和本地水利信息化發(fā)展水平，此次水資源監(jiān)控信息化系統(tǒng)整合應(yīng)圍繞水量調(diào)度及水資源管理等業(yè)務(wù)重點(diǎn)，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)全局水量調(diào)度管理統(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)。

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