肖曉春，張 煦，鄧小剛

（北京中水科水電科技開發(fā)有限公司，北京100038）

0 引言

針對(duì)我國(guó)人多水少、水資源時(shí)空分布不均、洪澇災(zāi)害頻發(fā)、水土流失嚴(yán)重以及水生態(tài)環(huán)境脆弱等特點(diǎn)，近年來，我國(guó)持續(xù)加強(qiáng)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為保障防洪安全、供水安全、糧食安全和生態(tài)安全打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。水利樞紐工程由于兼具防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)、生態(tài)等綜合效益，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中更是起到舉足輕重的作用。2015年初國(guó)務(wù)院部署172項(xiàng)重大水利工程建設(shè)中包含相當(dāng)部分的水利樞紐工程，工程建成后科學(xué)的運(yùn)營(yíng)管理是工程良性運(yùn)行、充分發(fā)揮工程設(shè)施效能的重要保障。因此，在水利樞紐工程建設(shè)的同時(shí)，規(guī)劃建設(shè)綜合管理信息化系統(tǒng)，借助信息技術(shù)提升樞紐工程的現(xiàn)代化管理水平，堅(jiān)持建管并重，最大程度發(fā)揮和挖掘水利樞紐的綜合效益。本文針對(duì)以往水利樞紐信息化系統(tǒng)建設(shè)中存在的重點(diǎn)問題，迎合現(xiàn)代水利樞紐運(yùn)營(yíng)管理的發(fā)展趨勢(shì)和新的需求，提出了適于推廣應(yīng)用的水利樞紐工程綜合管理信息化系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)，在提高樞紐工程信息系統(tǒng)開放性和兼容性、延長(zhǎng)信息系統(tǒng)生命周期、避免重復(fù)建設(shè)、強(qiáng)化信息資源共享等方面進(jìn)行了有益的探索。

1 水利樞紐工程信息化建設(shè)現(xiàn)狀

水利樞紐工程涉及的專業(yè)種類多、業(yè)務(wù)范圍廣，其中廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)監(jiān)控、大壩安全監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)視、水情水調(diào)、辦公OA等自動(dòng)化信息化系統(tǒng)有力支撐了水利樞紐工程運(yùn)營(yíng)管理的各項(xiàng)工作，在保障樞紐工程安全運(yùn)行、發(fā)揮工程效益、提高管理能力方面發(fā)揮了重要作用。但是，隨著中央“四化同步”戰(zhàn)略部署的貫徹落實(shí)、水利改革發(fā)展的持續(xù)深化以及信息技術(shù)的快速發(fā)展，水利樞紐工程的信息化建設(shè)仍然存在一些突出問題和薄弱環(huán)節(jié)[1-3]，主要表現(xiàn)在以下方面：

1.1 信息資源共享困難

已建水利樞紐業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)目前還是以分散建設(shè)為主，不同部門不同階段只考慮局部應(yīng)用，服務(wù)目標(biāo)單一。這些分散開發(fā)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)相互獨(dú)立，一般不會(huì)統(tǒng)一考慮數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或信息共享問題，導(dǎo)致在后續(xù)的使用中形成數(shù)據(jù)資源不能共享、業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)調(diào)性差等信息孤島問題，造成水利樞紐的信息資源分散、信息使用和管理效率低下，無法有效地提供跨部門、跨系統(tǒng)的綜合性信息，難以構(gòu)成系統(tǒng)化的綜合應(yīng)用成果，決策支撐能力不足，為水利樞紐信息資源的深度挖掘、專業(yè)決策支持系統(tǒng)的發(fā)展設(shè)置了障礙。

1.2 信息系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)

水利樞紐工程建設(shè)功在當(dāng)代，利在千秋，其運(yùn)營(yíng)管理是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，不同時(shí)期管理側(cè)重點(diǎn)的需求有所不同，業(yè)務(wù)流程有所變化，目前信息系統(tǒng)的建設(shè)模式缺乏靈活性、兼容性及可擴(kuò)展性，難以適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展模式的調(diào)整，通常的做法是依據(jù)新的需求重新建設(shè)新的系統(tǒng)，造成已建信息系統(tǒng)資源的極大浪費(fèi)。而且，不同部門、不同業(yè)務(wù)建設(shè)的信息系統(tǒng)存在相當(dāng)多的通用工具和功能模塊，如GIS、報(bào)表、用戶管理、權(quán)限管理等，這些重復(fù)建設(shè)不僅大大增加了水利樞紐信息化建設(shè)的投資成本，還造成信息系統(tǒng)開發(fā)周期長(zhǎng)、開發(fā)效率不高等問題。

1.3 運(yùn)行維護(hù)成本較高

良好的運(yùn)維是提高信息系統(tǒng)可用性、使信息系統(tǒng)更好地服務(wù)于生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和管理的重要保障。水利樞紐工程的信息系統(tǒng)涉及面廣、專業(yè)性強(qiáng)，對(duì)運(yùn)維人員的技術(shù)水平要求較高；同時(shí)，各個(gè)獨(dú)立建設(shè)的信息系統(tǒng)都有一套完整的軟硬件及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，平臺(tái)和技術(shù)架構(gòu)不統(tǒng)一，涉及軟件缺陷修改或功能完善部分的維護(hù)有時(shí)需要協(xié)調(diào)不同信息系統(tǒng)的開發(fā)廠商來進(jìn)行，更是加大了運(yùn)維管理的工作量和維護(hù)成本。

2 水利樞紐工程信息化建設(shè)需求

十三五時(shí)期是深化水利改革、推進(jìn)水利現(xiàn)代化進(jìn)程的重要時(shí)期，國(guó)家信息化戰(zhàn)略的總體布局和信息技術(shù)的高速發(fā)展，都對(duì)水利信息化提出了新的、更高的要求。水利樞紐工程信息化建設(shè)也應(yīng)該順應(yīng)時(shí)代需求，在水利信息化發(fā)展十三五規(guī)劃指導(dǎo)下，加強(qiáng)水利樞紐信息資源的整合共享，深化信息技術(shù)與水利樞紐運(yùn)營(yíng)管理業(yè)務(wù)的深度融合，推動(dòng)“數(shù)字水利樞紐”向“智慧水利樞紐”轉(zhuǎn)變，提升水利樞紐工程的精細(xì)化管理水平[4]。具體需求有：

2.1 信息資源整合

對(duì)水利樞紐工程的信息化資源進(jìn)行梳理，做好信息化規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)，整合信息資源，包括數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟硬件設(shè)施等，消除信息孤島，提高信息資源的共享程度和支撐能力，逐步實(shí)現(xiàn)水利信息化“統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一運(yùn)行環(huán)境、統(tǒng)一安全保障、統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心和統(tǒng)一門戶”的“五統(tǒng)一”要求，促進(jìn)水利樞紐信息化的良性發(fā)展。

2.2 支撐平臺(tái)建設(shè)

為使水利樞紐工程的信息化系統(tǒng)具有柔性地適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展變化的能力，在信息資源整合的基礎(chǔ)上建設(shè)應(yīng)用支撐平臺(tái)，除具備通用的平臺(tái)管理功能外，還為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供與具體業(yè)務(wù)無關(guān)的通用的基礎(chǔ)服務(wù)、工具服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)，具有良好的標(biāo)準(zhǔn)型、兼容性、靈活性，使得各類業(yè)務(wù)應(yīng)用能規(guī)范快速、低成本地建立和運(yùn)行，同時(shí)促進(jìn)各部門之間的業(yè)務(wù)協(xié)同[5]。

2.3 綜合決策支持

強(qiáng)化水利樞紐各業(yè)務(wù)協(xié)同，加大信息資源的開發(fā)利用程度，深層次挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，進(jìn)行知識(shí)化處理，形成服務(wù)水利樞紐全局的信息資源體系，提高水利樞紐聯(lián)合調(diào)度管理工作效率和應(yīng)急響應(yīng)能力，提高科學(xué)決策水平和智能化管理水平，進(jìn)一步發(fā)揮水利樞紐的整體優(yōu)勢(shì)和規(guī)模效應(yīng)，促進(jìn)水利樞紐工程綜合效益的提升[6-7]。

2.4 技術(shù)融合創(chuàng)新

物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)信息技術(shù)的高速發(fā)展，極大地提升了各行業(yè)的智能化水平，信息技術(shù)與行業(yè)技術(shù)日趨呈現(xiàn)深度融合的態(tài)勢(shì)。泛在感知、虛擬化資源、數(shù)據(jù)挖掘、三維仿真等新技術(shù)在水利信息化建設(shè)過程中的創(chuàng)新應(yīng)用[8-11]，已經(jīng)對(duì)水利行業(yè)的管理方式和技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，也將為水利樞紐工程信息資源整合、應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)、綜合決策支持以及業(yè)務(wù)管理工作等提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

3 水利樞紐工程綜合管理信息化系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

水利樞紐工程綜合管理信息化系統(tǒng)是一個(gè)涉及在線監(jiān)測(cè)、水庫調(diào)度、發(fā)電管理、工程防汛、遠(yuǎn)程辦公等多方面應(yīng)用的綜合性系統(tǒng)，部分水利樞紐還涉及景區(qū)管理、航運(yùn)調(diào)度、水量分配等等，業(yè)務(wù)種類繁多，接口交互復(fù)雜。系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵循“簡(jiǎn)單、實(shí)用、安全、可靠”的設(shè)計(jì)原則，在業(yè)務(wù)需求分析的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合大型水利樞紐工程運(yùn)行管理的特點(diǎn)，分析研究系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵問題，以水庫調(diào)度、工程防汛、發(fā)電管理等業(yè)務(wù)為核心，統(tǒng)籌考慮工程運(yùn)行管理、綜合辦公等要求，做好頂層設(shè)計(jì)，力求全面感知、傳輸及時(shí)、數(shù)據(jù)暢通、信息共享，為水利樞紐工程綜合管理決策提供科學(xué)的技術(shù)支撐。同時(shí)，系統(tǒng)必須采用良好的體系結(jié)構(gòu)，具有足夠的靈活性，以適應(yīng)業(yè)務(wù)柔性變化和技術(shù)快速發(fā)展的需求。

3.1 設(shè)計(jì)思路

3.1.1 分層分區(qū)建設(shè)思路

系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)采取分層分區(qū)的思路，按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”原則，滿足水利工程控制系統(tǒng)安全體系建設(shè)規(guī)范要求。分層主要是從管理層次來說，根據(jù)水利樞紐公司各層級(jí)職責(zé)定位的不同，依據(jù)管理需求系統(tǒng)建設(shè)可以分為兩個(gè)層級(jí)；分區(qū)主要是從網(wǎng)絡(luò)信息安全的角度來說，根據(jù)樞紐工程水庫調(diào)度、電站管理、工程防汛等不同業(yè)務(wù)應(yīng)用的安全需求，采用網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的方式進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)。

縱向上，考慮到水利樞紐工程不同業(yè)務(wù)管理機(jī)構(gòu)的職能范圍和應(yīng)用需求，系統(tǒng)在縱向結(jié)構(gòu)上通?？梢苑譃榧刂行暮蜆I(yè)務(wù)管理分中心兩層。集控中心負(fù)責(zé)匯聚來自各業(yè)務(wù)管理分中心的相關(guān)數(shù)據(jù)，配置完整的自動(dòng)化信息化系統(tǒng)功能，處理不同業(yè)務(wù)管理分中心之間的數(shù)據(jù)交互和業(yè)務(wù)協(xié)同，負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)的運(yùn)行管理。業(yè)務(wù)管理分中心負(fù)責(zé)采集和處理業(yè)務(wù)相關(guān)信息，配置業(yè)務(wù)管理流程和功能，保持與集控中心的信息交互，接收和執(zhí)行來自集控中心的指令。

橫向上，為保障系統(tǒng)運(yùn)行安全和網(wǎng)絡(luò)信息安全，劃分為安全區(qū)Ⅰ（控制區(qū)）、安全區(qū)Ⅱ（業(yè)務(wù)區(qū)）和安全區(qū)Ⅲ（管理區(qū)），三個(gè)分區(qū)配置獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)之間配置橫向隔離裝置以進(jìn)行物理隔離[12-13]。安全區(qū)Ⅰ：用于實(shí)時(shí)控制，承載實(shí)時(shí)性要求最強(qiáng)、安全性要求最高的控制信息，包括運(yùn)行電站監(jiān)控系統(tǒng)、閘門監(jiān)控系統(tǒng)等，符合電力安全規(guī)定架構(gòu)要求。安全區(qū)Ⅱ：用于承載各類業(yè)務(wù)信息，包括水情水調(diào)、工程防汛、安全監(jiān)測(cè)、綜合決策等。安全區(qū)Ⅲ：用于承載各類管理信息，包括視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程辦公、視頻會(huì)議、信息發(fā)布等，可以與互聯(lián)網(wǎng)連接，用于通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸?shù)膽?yīng)用。

3.1.2 應(yīng)用支撐平臺(tái)思路

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、硬件平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)等資源無法共享的問題越來越嚴(yán)重，迫使用戶不得不花費(fèi)大量的投資去打通這些信息孤島，或者提前終止已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的生命周期，重新投資建設(shè)新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)以滿足新的業(yè)務(wù)需求，造成重復(fù)建設(shè)和投資效率低下等問題，面對(duì)這些問題，應(yīng)用支撐平臺(tái)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

應(yīng)用支撐平臺(tái)支持應(yīng)用系統(tǒng)、平臺(tái)之間的協(xié)作通過服務(wù)以高內(nèi)聚、低耦合的方式設(shè)計(jì)，具有特定業(yè)務(wù)邏輯或功能的服務(wù)可以重用，根據(jù)業(yè)務(wù)需求也可對(duì)服務(wù)進(jìn)行組合，部分通用功能可以采用成熟商業(yè)軟件支持，因此可以更好地促成資源共享、提升系統(tǒng)建設(shè)效率、適應(yīng)系統(tǒng)的需求變化及發(fā)展，滿足工程運(yùn)行管理對(duì)系統(tǒng)可擴(kuò)展性、易維護(hù)性、高安全性、靈活性等方面的要求。

水利樞紐工程綜合管理信息化系統(tǒng)宜采用平臺(tái)化的設(shè)計(jì)思路，充分利用統(tǒng)一的應(yīng)用支撐平臺(tái)建設(shè)公共基礎(chǔ)服務(wù)和應(yīng)用支撐服務(wù)，將客戶端應(yīng)用、算法實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)資源結(jié)合在一起，并隨著工程運(yùn)行不斷更新和發(fā)展。通過對(duì)應(yīng)用中一些共性問題的歸納，提煉出一些與應(yīng)用系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的、通用性的組件及管理工具，作為各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一的底層。同時(shí)，采用面向?qū)ο蠛湍K化軟件開發(fā)技術(shù)，為今后的技術(shù)更新和功能升級(jí)提供支持和保障。

3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)化開放性思路

標(biāo)準(zhǔn)化是系統(tǒng)建設(shè)管理和運(yùn)行管理的重要基礎(chǔ)，也是系統(tǒng)軟件、硬件、數(shù)據(jù)等各類資源共享、系統(tǒng)有效開發(fā)和順利集成、系統(tǒng)安全運(yùn)行和平穩(wěn)更新的重要保證。在系統(tǒng)的總體建設(shè)原則下，系統(tǒng)編碼、數(shù)據(jù)信息、外部接口等方面按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，保證不同系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集成，并對(duì)各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和利用，實(shí)現(xiàn)控制、管理與調(diào)度決策等不同層次的應(yīng)用體系。

開放性是在標(biāo)準(zhǔn)化的支撐下，以統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺(tái)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)建設(shè)可容納不同廠家的產(chǎn)品，博取眾家之長(zhǎng)，以最優(yōu)的組合達(dá)到系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)。

3.1.4 資源整合共享思路

信息資源整合與共享是國(guó)家、水利部門及各行各業(yè)信息化建設(shè)中重點(diǎn)推進(jìn)的工作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)要依據(jù)水利部《水利信息化頂層設(shè)計(jì)》和《關(guān)于推進(jìn)水利信息化資源整合與共享指導(dǎo)意見》中的相關(guān)指導(dǎo)意見和技術(shù)要求，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定組織實(shí)施。

水利樞紐工程綜合管理信息化系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)中，要充分利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和水利監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，做到相關(guān)資源的共享，避免不同項(xiàng)目之間的重復(fù)建設(shè)。對(duì)于通信系統(tǒng)，要充分利用電力光纖、衛(wèi)星通信、運(yùn)營(yíng)商鏈路等公共資源；對(duì)于各類硬件設(shè)施，優(yōu)選云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，為以后資源整合和擴(kuò)充打好基礎(chǔ)；對(duì)于應(yīng)用系統(tǒng)，通過統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺(tái)，為各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供通用的功能和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息和資源的高度共享，避免重復(fù)開發(fā)和資源浪費(fèi)。

3.2 總體框架設(shè)計(jì)

按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，水利樞紐工程綜合管理信息化系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)應(yīng)采用先進(jìn)的、科學(xué)的信息技術(shù)，搭建系統(tǒng)總體框架，盡可能避免短期內(nèi)的重復(fù)建設(shè)，為系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[14-16]。系統(tǒng)邏輯構(gòu)成包括綜合展示、業(yè)務(wù)應(yīng)用、應(yīng)用支撐、數(shù)據(jù)中心、基礎(chǔ)設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、安全保障等七個(gè)部分，系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架圖

其中主體部分采用的分層體系結(jié)構(gòu)可以降低不同層次之間的依賴性，實(shí)現(xiàn)不同層次之間松散耦合的集成，降低平臺(tái)整體的復(fù)雜度，提升開發(fā)效率，并提供良好的可維護(hù)性與可擴(kuò)展性，有利于系統(tǒng)后期的不斷完善與發(fā)展，保障系統(tǒng)平臺(tái)與后續(xù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展之間的連續(xù)性。

3.2.1 綜合展示層

綜合展示層以二三維可視化信息綜合展示與會(huì)商平臺(tái)為依托，是水利樞紐工程及樞紐管轄范圍總體信息展示、用戶交互及查詢會(huì)商的窗口。綜合展示以樞紐工程管轄區(qū)域基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)和工程三維模型為載體，集成工程的基本屬性、水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)圖紙等設(shè)計(jì)成果數(shù)據(jù)，通過GIS、三維、虛擬現(xiàn)實(shí)等展示技術(shù)再現(xiàn)工程主要業(yè)務(wù)的真實(shí)管理和決策環(huán)境，提供電站監(jiān)控、水庫調(diào)度、水雨情監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控等電子沙盤，對(duì)各類專題信息以及各子系統(tǒng)處理后的成果信息進(jìn)行直觀形象的展示，對(duì)水利樞紐工程的全局運(yùn)行狀況、所在流域水雨情信息等進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。

3.2.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層是整個(gè)系統(tǒng)的核心，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)邏輯，集成用戶直接使用的各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、辦公應(yīng)用、移動(dòng)應(yīng)用、綜合應(yīng)用等。業(yè)務(wù)應(yīng)用層是通過客戶端瀏覽器建立與應(yīng)用支撐平臺(tái)中間件、數(shù)據(jù)服務(wù)的連接，根據(jù)業(yè)務(wù)處理的需求，對(duì)應(yīng)用支撐平臺(tái)請(qǐng)求各種服務(wù)，完成業(yè)務(wù)處理功能，并將結(jié)果返回到瀏覽器端。業(yè)務(wù)應(yīng)用層可方便靈活地修改業(yè)務(wù)流程或增加新的業(yè)務(wù)功能，不同的水利樞紐工程業(yè)務(wù)應(yīng)用層的應(yīng)用系統(tǒng)或功能模塊可以完全依據(jù)不同的業(yè)務(wù)管理需求進(jìn)行個(gè)性化開發(fā)和定制。

3.2.3 應(yīng)用支撐層

應(yīng)用支撐層遵循SOA（面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)理念[17]，集成ESB（企業(yè)服務(wù)總線）技術(shù)，基于跨操作系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的中間件軟件構(gòu)建，提供跨領(lǐng)域、與具體業(yè)務(wù)無關(guān)、通用的基礎(chǔ)服務(wù)，包括公共服務(wù)、系統(tǒng)管理、應(yīng)用組件、交互接口等，具有良好的平臺(tái)兼容性、部署靈活性、互操作性和標(biāo)準(zhǔn)性等特點(diǎn)，提供一個(gè)支持信息訪問、傳遞、以及協(xié)作的集成化環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化業(yè)務(wù)應(yīng)用的高效開發(fā)、集成、部署與管理。應(yīng)用支撐層隔離了業(yè)務(wù)應(yīng)用層對(duì)數(shù)據(jù)庫的直接訪問，將業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)與支持應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行了有效隔離，一方面提高了數(shù)據(jù)庫的安全性，另一方面降低了應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的耦合性，同時(shí)為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供運(yùn)行平臺(tái)，以及資源整合機(jī)制、信息共享機(jī)制、軟件復(fù)用機(jī)制、應(yīng)用生成機(jī)制、資源統(tǒng)一管理機(jī)制、用戶統(tǒng)一認(rèn)證機(jī)制等。在應(yīng)用支撐層基礎(chǔ)上構(gòu)建的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，具有建設(shè)周期短，平臺(tái)移植性強(qiáng)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、擴(kuò)展維護(hù)方便等特點(diǎn)。

3.2.4 數(shù)據(jù)中心層

數(shù)據(jù)中心層是利用基礎(chǔ)設(shè)施層的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)存儲(chǔ)、管理和訪問數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，將水利樞紐工程涉及的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，支持大量異構(gòu)數(shù)據(jù)的交互和共享[18]，并確保數(shù)據(jù)的唯一性、準(zhǔn)確性和安全性。數(shù)據(jù)庫包括工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、空間信息數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、BI數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫及接入的其他外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫等，按照網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的要求分別存儲(chǔ)在安全區(qū)Ⅰ（控制區(qū)）、安全區(qū)Ⅱ（業(yè)務(wù)區(qū)）和安全區(qū)Ⅲ（管理區(qū)），對(duì)應(yīng)建設(shè)安全區(qū)I數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、安全區(qū)II數(shù)據(jù)管理平臺(tái)、安全區(qū)III數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)本區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)管理以及與相關(guān)區(qū)域數(shù)據(jù)的單向傳輸。

3.2.5 基礎(chǔ)設(shè)施層

基礎(chǔ)設(shè)施層是整個(gè)系統(tǒng)的基石，提供包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、通信及基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、操作系統(tǒng)、GIS軟件、數(shù)據(jù)庫軟件在內(nèi)的各種基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)設(shè)施，以及水利樞紐各類監(jiān)控點(diǎn)采集和控制設(shè)施，是信息資源采集、傳輸、存儲(chǔ)及共享的基礎(chǔ)，提供系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)行的實(shí)體環(huán)境。

3.2.6 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化是信息系統(tǒng)建設(shè)的核心，也是重要的基礎(chǔ)性工作，在系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的各個(gè)階段，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，才能確保系統(tǒng)有效開發(fā)和安全運(yùn)行。水利樞紐工程綜合信息化系統(tǒng)是一個(gè)綜合業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)，涉及到多種業(yè)務(wù)、不同管理級(jí)別的用戶、其他相關(guān)聯(lián)的信息系統(tǒng)，系統(tǒng)本身也需融合不同廠家的產(chǎn)品和技術(shù)，因此，在建設(shè)過程中確立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范顯得尤為重要。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該在貫徹執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制定水利樞紐工程信息化系統(tǒng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，諸如信息交換平臺(tái)技術(shù)要求、信息采集設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)、各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典和表結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)庫及服務(wù)接口規(guī)范、系統(tǒng)應(yīng)用IP地址分配規(guī)則等。

3.2.7 系統(tǒng)安全保障

網(wǎng)絡(luò)信息安全是系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容，對(duì)系統(tǒng)面臨的主要安全風(fēng)險(xiǎn)要提供可行的防范措施和解決手段，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。水利樞紐工程綜合管理信息化系統(tǒng)也是一個(gè)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)視系統(tǒng)，不僅需要從工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，還可能與其他相關(guān)部門實(shí)時(shí)交互動(dòng)態(tài)信息，這些數(shù)據(jù)需經(jīng)通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)跨安全區(qū)傳輸，因此在數(shù)據(jù)交換共享方面需要加強(qiáng)安全保障措施。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該在信息安全防護(hù)相關(guān)規(guī)范的指導(dǎo)下，從物理層、系統(tǒng)層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等確立安全保障體系，積極采取多種方案措施，諸如邏輯隔離、入侵檢測(cè)、安全WEB服務(wù)、系統(tǒng)訪問控制、惡意代碼防護(hù)等，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全和數(shù)據(jù)安全。

4 結(jié)語

信息化手段對(duì)于水利樞紐工程的運(yùn)營(yíng)管理具有十分重要的意義，一體化的綜合管理信息系統(tǒng)較好地克服了以往信息化建設(shè)過程中存在的信息資源分散、業(yè)務(wù)協(xié)同困難、綜合效益低下等技術(shù)難點(diǎn)，并且具有資源共享和業(yè)務(wù)靈活性等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將是水利樞紐工程信息化建設(shè)和改造的發(fā)展趨勢(shì)。H90006.0的開發(fā)，為一體化綜合管理提供了良好的基礎(chǔ)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開展的后續(xù)研究包括：①針對(duì)水利樞紐工程的運(yùn)營(yíng)管理的要求，對(duì)技術(shù)成熟的各專業(yè)應(yīng)用軟件進(jìn)行專項(xiàng)研究，通過適應(yīng)性改造，實(shí)現(xiàn)在H90006.0平臺(tái)上的發(fā)布和應(yīng)用；②借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)信息技術(shù)進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能和工程運(yùn)行管理效能；③推進(jìn)水利樞紐工程綜合管理一體化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，為水利樞紐工程的精細(xì)化、智能化、現(xiàn)代化管理提供切實(shí)可行的技術(shù)支撐。